Xquang trong thời đại kỹ thuật số

TRONG THỜI ĐẠI KỸ THUẬT SỐ

ONLINE 04/12/2021

1895 W.C Roentgephát hiện tia X

Sự phát triển của các kỹ thuật sử dụng tia X

Roentgen tìmra tia X

X-quang kỹthuật số ra đời

sử dụng tấm Kỹ thuật X-quang

chụp nối xương

Ứng dụng tia X phát minh ra hệ

thống CT đầutiên

XQ trước đây

4

Cassettes and Imaging Plates

Dual function of cassette

 hold / protect the IP (Image Plate) against mechanical damage, electrostatic charging, dust and dirt

 receive and hold the image identification and patient demographics data

RF CHIP

Phosphor base Imaging Plates

1 Tấm thu nhận ảnh -IP: Cấu tạo từ chất

Phospho – năng lượng tia X được thu tại đây

2 Đầu đọc (Readout Process): Tấm IP được

đưa vào để quét tại đây bằng chùm tia Laser, năng lượng tia X biến đổi thành ánh sáng.

3 Ánh sáng được biến đổi sang tín hiệu điện

(Conversion to electrical charge)

HỆ THỐNG XQ KỸ THUẬT SỐ CR(Computed Radiography)

Là hệ thống thu nhận và biến đổi tín hiệu từ tia X thành tín hiệu hình ảnh số hóa, hiển thị, lưu trữ và truyền tải trên máy tính.

Hệ thống CR bao gồm:

Version 2.2

Friendship Hospital

Hệ thống thu nhận tín hiệu tia X, cho đầu ra là hình ảnh X quang số hóa, được hiển thị và lưu trữ trên máy tính

Sử dụng liều tia thấp hơn so với CR, mà chất lượng hình ảnh tốt hơn

Không cần đầu đọc, loại bỏ thao tác đọc tấm

Hình ảnh hiển thị nhanh dưới 10 giây sau khi chụp

HỆ THỐNG XQ KỸ THUẬT SỐ DR(Digital Radiography)

Một số ưu điểm so với CR:

Có hai dạng công nghệ tấm DR

Các bộ thu kiểu này gồm 2 phần

Lớp chất nhấp nháy (Scintillator ): Có chức năng biến tín hiệu tia X thành ánh sáng trong vùng nhìn thấy

Tín hiệu ánh sáng được biến đổi thành năng lượng điện qua công nghệ CCD – sử dụng công nghệ quang học để biến đổi, tuy nhiên trên thực tế hệ thống phải trải qua nhiều quá trình biến đổi mới ra tín hiệu điện, nên tín hiệu dễ bị nhiễu

Ngày này công nghệ này ít được ứng dụng

Công nghệ biến đổi CCD – Charge Couple Display

Ứng dụng các kỹ thuật điện tử mới nhằm cải tiến hệ thống biến đổi từ ánh sáng sang điện, giúp tăng chất lượng hình ảnh và thu gọn kích thước tấm thu

Công nghệ tấm cảm biến phẳng – Flat Panel Display

Tấm thu sử dụng công nghệ FPD trên thị trường hiện nay có kích thước giống như với các cassette phim X-quang truyền thống.

Dựa trên công nghệ biến đổi tia X thành tín hiệu điện có thể chia thành loại gián tiếp

(Indirect ) và trực tiếp (direct)

Biến đổi gián tiếp - Indirect

Thuật ngữ gián tiếp để chỉ tia X không được biến đổi trực tiếp thành tín hiệu điện và vẫn phải trải qua một quá trình biến đổi thành ánh sáng

Biến đổi gián tiếp - Indirect

CSI or GOS

Bộ phận nhấp nháy (Scintillator): có chức năng biến tín hiệu tia X thành ánh sáng Haichất thường được sử dụng là Gadolinium Oxysulfide (GOS) và Cesium Iodide (CsI).

Photodiode: ánh sáng được đưa qua đây để biến

thành điện năng và được lưu trong các tụ điện

TFT – Array (Thin Film Transitor): Giúp đọc

các tín hiệu điện tạo ra bởi các Photodiode và được lưu trong các tụ TFT là loại IC diện tích rộng được chế tạo bằng cách ngưng tụ một số chất bán dẫn lên một bảng mỏng

Cấu trúc lớp nhấp nháy

Cấu trúc chất nhấp nháy:

Chất Cesium Iodide – CSI có cấu trúc dạng kim, có tính chất dẫn ánh sáng tổ hơn so với

GOS nên cho chất lượng hình ảnh cao hơn , nhưng giá thành cũng cao hơn

Thuật ngữ trực tiếp để chỉ tia X được biến đổi trực tiếp thành tín hiệu điện mà không cần giai đoạn biến đổi thành ánh sáng nhìn thấy

Biến đổi trực tiếp - Direct

Thường có chất lượng hình ảnh cao hơn loại gián tiếp

Nhưng tấm FPD loại này có thể cho điểm ảnh nhỏ 50 µm – 100 µm

Nhược điểm:

Giá thành cao hơn nhiều so với gián tiếp Dùng chất a-Se là chất nhạy cảm với môi trường

Phù hợp dùng cho hệ thống Mamography

Hiển thị kết quả

Tối ưu hóa hình ảnh

qua phần mềm Hậu xử lý hìnhảnh

Tia X được tạo ra

với Bộ phát và Đầu bóng Quá trình tia X đi qua Collimator, Lưới lọc tia và Buồng kiểm soát phát tia

Bộ phátĐầu bóngCollimatorLưới lọc tiaBuồng kiểm soát

phát tiaTấm nhận ảnh

Thu nhận hình ảnh

với Tấm nhận ảnh

19

LIỀU TIA: Kiểm soát?

Liều bức xạ tia X ghi nhậntrên hình ảnh X-quang (Liềuphát) thường được đo bằng

đơn vị Gray(Gy) và thường

được hiển thị trên hình ảnhNhư trong trường hợp này: 0,14 µGy * m²

Liều tia thay đổi khi điều chỉnh Collimator

Công suất của bộ phát

- Quyết định đầu ra của thông số: kV, mA, mAs: là các thông số tạo ảnh chính.

- Bộ nguồn có công suất cao thì càng tốt.

- Công suất: 55 kW trở lên

- Khoảng kV: thường từ 40 đến 150

- Khoảng mA: phải lớn hơn 500 mA

Đầu bóng

•Đầu bóng tia X có các thiết kế, hiệusuất khác nhau tùy theo các ứng dụng chẩn đoán.

•Độ trữ nhiệt của đầu bóng là mộttrong những yếu tố quan trọng để đánh giá độ bền của Đầu bóng•Độ trữ nhiệt của đầu bóng cần tối

thiểu 1.000.000 J (~ 1.350.000 HU)

Dung môi làmmát Vd Dầu

Hơn 99% động năngtruyền cho chùm electron bịchuyển sang dạng

nhiệt năng tại Anode

An Toàn Tia X

Các phương pháp thu nhận hình ảnh

Tấm nhận ảnh hoạt động như thế nào?

Bức xạ X được hấp thụ qua một lớp scintillator - vật liệu phát sáng (CsI) Lúc này, năng lượng của bức xạ X được chuyển đổi thành ánh sáng nhìn thấy được Ánh sáng từ lớp scintillator và được chuyển đổi thành tín hiệu điện trong

Photosensor - bộ cảm biến quang.

Vật liệu phát sáng CsITia X

TFT

27

DQE 84%, MTF 73%S-VUE

Xử lý hình ảnhAEC, DAP

Quản lý liều chụp

Image Quality Dose

CHỈ ĐỊNH CÁC PHƯƠNG PHÁPCHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH

Why Computer Radiography?

A Breakdown of Request in a Typical Radiology

XQ thường quy

Viêm thùy trên phổi trái

Rãnh liên thùy trái

Tiến triển tốt sau ĐT kháng sinh

Using Lung X-rays to Diagnose COVID-19

36

Cấp cứu

37

XQ TRONG CHỈNH HÌNH

43

XQ trongbệnh lý đường tiêu hoá

44

Tăng sáng truyền hình

 Đánh giá dạ dày

 Xoắn dạ dày

Ứng dụng của XQ

47

Nam 55T, ho và khó thở khi gắng sức, hút thuốc 36 bao/nămNốt mờ ở hạ đòn phải.

CLVT:

phải có nhiều nốt thứ phát

Nữ 38T, gày sút cân ít, ho mạn tính kèm sốt nhẹ BK âm tính

Thâm nhiễm lao BK âm tính Trên CLVT không chẩn đoán ngay được mà chỉ mô tả có thâm nhiễm nhiều nốt nhỏ tập trung thành đám ở thùy trên

BN nam 53T,thể trạng suy kiệt, khó thở, sốt

Có phải lao kê?

Không: Phim CLVT cho thấy nhiều nốt mờ lan tỏa có kích thước khác nhau, nghĩ tới tổn thương ung thư Di căn não, hạch và xương

Ngày nay: Hệ thống X quang KTS hầu hết dùng công nghệ FPD với biến đổi gián tiếp Indirect với các công nghệ tiên tiến sau:

Kích thước điểm ảnh siêu nhỏ 100 µm, chất nhạy sáng CSI

Phù hợp với tính linh động cao, sử dụng nhiều nơi

Lưu trữ ảnh ngay trong tấm lên đến 200 ảnh, thuận tiện khi chụp bệnh nhân cấp cứu, hoặc chụp với X quang di động Hình ảnh có thể được chụp và lưu trong tấm trước, sau đó truyền tải đến trạm xử lý sau

Đơn giản hóa thao tác với kết nối không dây hoặc có dây

Khả năng chống cong vênh cao: Phù hợpchụp bệnh nhân nằm tại gường

Một số công nghệ áp dụng trên DR hiện nay

Một số công áp dụng trên DR hiện nay

Công nghệ tự động cảm biến tia X (AED): ◆KonicaMinoltaCông nghệ cảm biến tia X

Phần mềm hậu xử lý hình ảnh

•Cung cấp độ chi tiết cao hơn ở liều thấp hơn•Rút ngắn thao thác điều chỉnh hình ảnh thủ

•Đem lại chất lượng hình ảnh đồng nhất

IntelligentGridlà một chức năng sử lý ảnh để cải thiện độ tương phản do tia X bị phân tán để tạo ảnh có mức độ tương phản tương tự với một ảnhkhông có lưới lọc

With gridW/O grid

W/O grid+IGprocessing

Exposure condition is not changed regardless of using grid.

Lưới lọc ảo - IntelligenGrid

Một số công nghệ áp dụng trên DR hiện nay

Phần mặt sau

Phần tấm giữa

Phần mặt trước

Cấu trúc bằng Car-bon

Hệ thống detector được thiết kếvới carbon với cấu trúc

Super monocoque housing structure

Khung Carbon, tối ưu độ bền, chống nước, trọng lượng chỉ 2.6kg

Một số công nghệ áp dụng trên DR hiện nay

4 Máy có tính năng chụp Nối hình không ?

Máy có tính năng chụp Nối hình.

Có thể chụp từng phần trên cơ thể rồi máy sẽ tự động nối các phần vào với nhau.

Một số công nghệ áp dụng trên DR hiện nay

IV PHẦN MỀM XỬ LÝ HÌNH ẢNH SẮC NÉT - REALISM

Một số công nghệ áp dụng trên DR hiện nay

IV PHẦN MỀM XỬ LÝ HÌNH ẢNH SẮC NÉT - REALISM

Một số công nghệ áp dụng trên DR hiện nay

RThông thường

IV PHẦN MỀM XỬ LÝ HÌNH ẢNH SẮC NÉT - REALISM

LIỀU TIA

- Chỉ số liều tia trong giới hạn cho phép: 20 mSV/1 năm (bao gồm nhiễm xạ nền)

- XQ là phương pháp chẩn đoán ban đầu và thườngđược dùng nên liều tia cần được kiểm soát chặt chẽ.

AEC – Kiểm soát phát tia tự động

Điều chỉnh liều tia phù hợp tùy từng Bệnh nhân và bộ phận chụp

Kết hợp AI trong điều chỉnh Collimator