PowerPoint-Präsentation - Medizinische Universität Innsbruck

Die Sektion für Biomedizinische Physik der Medizinischen
Universität Innsbruck beschäftigt sich mit
Grundlagen- und Angewandter Forschung zum Thema
„Mensch & Strahlung“
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Department für Physiologie und Medizinische Physik der Medizinischen Universität Innsbruck
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(Handy)
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sichtbar
Bräunungslampen
Röngtenstrahlung
(medizinisch)
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3 Arbeitsgruppen:
• Medizinische Laseranwendungen
• UV-Strahlung
• Ionisierende Strahlung
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Frequenz [Hz]
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(medizinisch)
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Department für Physiologie und Medizinische Physik der Medizinischen Universität Innsbruck
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Frequenz [Hz]
Strahlung im
sichtbaren und
IR Bereich
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Department für Physiologie und Medizinische Physik der Medizinischen Universität Innsbruck
Wellenlänge [m]
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Frequenz [Hz]
Strahlung im sichtbaren und IR Bereich
Arbeitsgruppe Medizinische Laseranwendungen
Leiter: o.Univ.-Prof. Dr. M. Ritsch-Marte und A.Univ.-Prof. Dr. S. Bernet,
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Department für Physiologie und Medizinische Physik der Medizinischen Universität Innsbruck
G SM 900
(Handy)
GS M 1800
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Bräunungslampen
Röngtenstrahlung
(medizinisch)
-Strahlu ng
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Frequenz [Hz]
Hauptaktivitäten:
Laser-Pinzetten Experimente zur Zellphysiologie
o Einfangen und Manipulieren von lebenden Zellen unter dem Mikroskop
o Untersuchung der viskoelastischen Eigenschaften von Lungen-Surfactant
mit der optischen Pinzette
Entwicklung fortgeschrittener Methoden der Mikroskopie
o Fluoreszenzmikroskopie ohne Farbstoffe mit Hilfe nichtlinearer
Laseranregung (CARS-Mikroskopie)
o neue Kontrastverstärkungsmethoden in der Mikroskopie
Optoakustische Ultraschallmanipulation
o Maßgeschneiderte Erzeugung von Ultraschallmustern mit moduliertem
Licht (optoakustische Holographie)
Untersuchung der viskoelastischen Eigenschaften von
Lungen-Surfactant mit der optischen Pinzette:
Projekt in Zusammenarbeit mit Paul Dietl, Thomas Haller, Norbert Mair,
Manfred Frick, Institut für Physiologie u. Balneologie (Vorstand Prof. Deetjen)
Abbildungen unten: Einander entsprechende Durchlicht- und Fluoreszenzaufnahmen von
lebenden Lungenzellen, wo Surfactant mit Hilfe der Laserpinzette aus einer Fusionspore
gezogen und gehalten wird. Die ursprüngliche und die Endposition des Surfactant sind in der
Durchlichtaufnahme
eingezeichnet
(Anfang
und
Spitze
des
Pfeils).
In
der
Fluoreszenzaufnahme erkennt man, daß Fusionspore und Surfactant noch durch einen feinen
Faden verbunden sind. Tatsächlich wird das Surfactant nach Abschalten der optischen
Pinzette an dem Faden wieder zur Zelle zurückgezogen.
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Röngtenstrahlung
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Frequenz [Hz]
Prinzip der optischen Pinzette
Transparente Objekte können im
Fokus eines Laserstrahls gefangen
werden, da die Brechung der
Lichtstrahlen Reaktionskräfte
hervorruft, die das Objekt zum Ort
maximaler Lichtintensität ziehen.
Strahlung im
UV-Bereich
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Department für Physiologie und Medizinische Physik der Medizinischen Universität Innsbruck
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Frequenz [Hz]
Strahlung im UV-Bereich
Arbeitsgruppe UV-Strahlung:
Leiter: A.Univ.-Prof. Dr. M. Blumthaler
Hauptaktivität:
Quantifizierung von UV-Strahlung im Wellenlängenbereich
UV-C (ab 250 nm), UV-B, UV-A und sichtbare Strahlung.
Untersuchte UV-Strahlungsquellen:
UV-Bestrahlungslampen (Photochemotherapie, Solarien)
Natürliche solare Strahlung.
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Röngtenstrahlung
(medizinisch)
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Frequenz [Hz]
Bedeutung: Vor allem der UV-B Bereich ist
für zahlreiche biologische Reaktionen von
besonderer Bedeutung. Die UV-Belastung der
Bevölkerung durch solare UV-Strahlung ist
eine wesentliche Ursache für das Auftreten
von
bestimmten
Formen
von
Hautkarzinomen. Die starke Zunahme der
Inzidenz dieser Hautkarzinome in den letzten
Jahrzehnten in allen Industrieländern hat
international zu großem Interesse an der
Quantifizierung der UV-Strahlungsbelastung
geführt. In Österreich wurde vor einigen
Jahren ein UVB-Messnetz eingerichtet, das
über die aktuelle Belastung im gesamten
Bundesgebiet Auskunft gibt. Dieses Messnetz
wurde von unserer Arbeitsgruppe aufgebaut
und die laufende Qualitätskontrolle und
Kalibrierung erfolgt im Rahmen eines
Langzeitprojektes des Bundesministeriums
für Umwelt. Täglich werden die Messdaten an
uns zur Verarbeitung übermittelt und als
Kartendarstellung im Internet veröffentlicht
(Abbildung).
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Röngtenstrahlung
(medizinisch)
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Frequenz [Hz]
Durch die weltweite Ozonabnahme seit ca. 20 Jahren ist mit einer
Zunahme der UVB-Strahlung und damit mit einer weiteren Zunahme der
Hautkarzinominzidenz
und
zahlreicher
weiterer
biologischer
Schädigungen der gesamten Biosphäre zu rechnen ist. Daher wurden
zahlreiche internationale Forschungsprojekte zu diesem Thema
initiiert. Seit 1990 hat unsere Arbeitsgruppe an 8 von der Europäischen
Union finanzierten Projekten teilgenommen, eines dieser Projekte wurde
von uns koordiniert. Mehrfach wurden in internationalen Messkampagnen
unsere Messergebnisse der spektralen solaren Strahlungsstärke als
Referenzwerte verwendet.
Ionisierende
Strahlung
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Ionisierende Strahlung
Arbeitsgruppe Ionisierende Strahlung
Leiter: A.Univ.-Prof. Dr. O. Ennemoser
Schwerpunkte:
Radon und Gesundheit
o Messung von Radonkonzentrationen in Innenräumen,
Bodenluftmessungen, Epidemiologische Untersuchungen,
Haussanierungen
o Schwerpunkt: Umhausen
Messung von radioaktiver Strahlung in der Umwelt
o Tritium in der Umwelt, Berechnung der Strahlenbelastung von
Stammzellenpräparaten beim Transport in Flugzeugen
Dosimetrie und Strahlenschutz
o Thermolumineszensdosimetrie am Alderson-Rando-Phantom zur
Reduktion der Strahlenbelastung von Patienten in Röntgenanlagen
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Department für Physiologie und Medizinische Physik der Medizinischen Universität Innsbruck
G SM 900
(Handy)
GS M 1800
Mikrowellen
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Infrarotlampen
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Bräunungslampen
Röngtenstrahlung
(medizinisch)
-Strahlu ng
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Frequenz [Hz]
In Zusammenarbeit mit der Univ. Klinik für Radiodiagnostik, Innsbruck (Vorstand: Prof. W. Jaschke)
Untersuchungen zur Strahlenexposition bei der Standard- und Mehrschicht-Spiral-CT
Zusammenfassung: Es soll die Dosisbelastung bei der konventionellen Spiral-CT im Vergleich zur
Mehrschicht-Spiral-CT dargestellt werden.
Methoden: Die Untersuchungen wurden mit einem konventionellen Spiral-CT (Highspeed Advantage;
Fa. GE Medical Systems; Milwaukee) und einem Mehrschicht-Spiral-CT (LightSpeed QX/i; Fa. GE Medical
Systems; Milwaukee) durchgeführt. Für die Bestimmung der Strahlenbelastung (Energiedosis) wurde
eine Auswahl der routinemäßig am meisten durchgeführten Untersuchungen (Thorax-helical, Abdomenhelical, Felsenbein-axial, Schädel-axial) an einem Alderson-Rando-Phantom (Abb. 1) simuliert. Die
Dosis wurde mittels Thermoluminiszensdosimeter (TLD) auf Lithiumfluorid (LiFTLD-200) bestimmt.
Ergebnisse: Für Thorax- und Abdomenuntersuchungen ergaben sich höhere Dosiswerte am
Multidetektor- gegenüber dem Spiral-CT. Im Mittel sind dabei die Dosiswerte am Mehrschicht-Spiral-CT
um 2,6fach gegenüber dem Spiral-CT erhöht (Abb. 2). Bei der Schädeluntersuchung konnte aufgrund
der geeigneten Parameterwahl eine Dosisreduktion im Mittel um 30% am Mehrschicht-Spiral-CT
gegenüber dem Spiral-CT erzielt werden (Abb. 3). Die Felsenbeinuntersuchung am Mehrschicht-SpiralCT ergab im Mittel eine um 1,5fach erhöhte Dosis.
Schlussfolgerung:
Mit
der
neuen
Technik
der
MEHRSCHICHT-SPIRAL-CT
müssen
Untersuchungsstrategien überprüft und Protokolle im Hinblick auf die daraus entstehende
Dosisbelastung neu optimiert werden. Anwender können im Sinne des Strahlenschutzes nur dann
kritisch arbeiten, wenn sie sich der auftretenden Dosisgrößen bewusst sind.
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Mikrowellen
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der Medizinischen Universität Innsbruck
Müllerstraße 44
A-6020 Innsbruck
Vorstand: O.Univ.-Prof. Dr. Monika RITSCH-MARTE
Tel.: 0512-9003-70871
Email: [email protected]
Weitere Informationen finden Sie auf unserer Webseite:
http://medphysik.uibk.ac.at
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G SM 900
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GS M 1800
Mikrowellen
he rde
Infrarotlampen
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Bräunungslampen
Röngtenstrahlung
(medizinisch)
-Strahlu ng
Wellenlänge [m]
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Frequenz [Hz]