Tạo ảnh bằng tia x

Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x Tạo ảnh bằng tia x

2 Tia X chẩn đoán: bóng tia X của cơ thể

* Bản chất của tạo ảnh X quang:

Bóng của tia X

Vùng sáng: ít tia X tới hơn

Vùng tối: nhiều tia X tới hơn

Các quá trình vật lý khi tia X đi vào cơ thể:

Ảnh tia X dựa trên sự truyền qua

Huỳnh quang tia X dựa trên sự huỳnh quang

* Phân biệt tia X và tia γ trong vật lý y học:

• Tia X: photon phổ liên tục từ bóng phát tia X

• Tia γ: photon năng lượng đặc trưng từ các đồng vị phóng xạ

3 Tương tác của tia X với cơ thể:

Hiệu ứng quang điện:

• Photon tới tương tác với điện tử lớp trong:

Tia X bị hấp thụ hoàn toàn,

còn điện tử được giải phóng,

trở thành quang điện tử, trước

Hiệu ứng phụ thuộc vào nguyên tố hóa học trong cơ thể

• Xác suất hiệu ứng tỷ lệ với Z3, trong đó Z là nguyên tử số (số proton trong nhân)

• Trong cơ thể, các nguyên tố có Z thấp:

carbon (6), ni-tơ (7), oxy (8), hydro (1),

Sự hấp thụ trong xương lớn hơn

mô mềm tới (12,7/7,4) 3 = 5 lần

• Khi E tăng, xác suất hiệu ứng quang

điện giảm Khi E tia X trùng với năng lượng giải phóng điện tử, nó được gọi

là giới hạn hấp thụ Giới hạn hấp thụ

do Z qui định

• Người chụp X quang cần chọn năng

lượng tia X trùng với giới hạn hấp thụ của đầu thu hoặc chất cản quang (để

giảm tia X đặc trưng và hiệu ứng

Compton)

Hiệu ứng Compton:

• Khi E tăng (> 25 keV), hiệu ứng

Compton trở nên quan trọng

• Photon giải phóng điện tử lớp

ngoài và bị tán xạ khỏi hướng ban

đầu (tán xạ).

• Nguyên tử bị ion hóa, tạo điện tử tự do

• Tia X tán xạ có thể tiếp tục gây hiệu ứng

Compton với các nguyên tử khác.

• Chiếm 50-90% lượng tia X tới đầu đo.

• Không tạo ảnh Làm giảm độ tương phản Cần ngăn chặn!

Hiệu ứng tạo cặp:

• Khi E > 2m0c2: tia X tương tácvới trường hạt nhân và tạo cặp (e+, e-)

• E > 2 MeV

• Cặp (e+, e-) có thể gây các hiệu ứng thứ cấp

• Không góp phần tạo ảnh tia X

Sự suy giảm tia X:

• Do tương tác với vật chất, tia X tắt dần

• Quy luật: I(x) = I0 exp(-µx)

I(x) : chùm tia X truyền qua

4 Các yếu tố cơ bản để tạo ảnh tia X:

• Ba yếu tố căn bản quyết định chất lượng ảnh:

liều hấp thụ (nguy cơ)

• Sự cân bằng tối ưu: liều thấp & tia X truyền qua đủ để tạo ảnh tốt

Vai trò của năng lượng tia X:

Năng lượng lớn: tia X truyền qua tốt hơn

• Lớp tổ chức dày (lồng ngực): E cần đủ lớn

• E tối ưu:

E nhỏ quá: tia X bị hấp thụ hoặc tán

xạ trước khi tới đầu đo (chỉ tăng

liều gây hại)

E lớn quá: h/ư Compton chiếm ưu

thế: tia X bị tán xạ, không tạo ảnh

Giảm tia tán xạ?

• Chọn mức E vừa đủ

• Lớp không khí giữa bệnh nhân và đầu đo

• Lưới chì giữa bệnh nhân và đầu đo

Độ nhòe (ồn):

• Số lượng tia X tới đầu đo

quyết định ồn:

Tr/bình ± Độ lệch chuẩn

lượng tia X lớn: ảnh ít nhòe

• Tăng lượng tia tới đầu đo:

Tăng cường độ chùm tia (tăng mA) Tăng thời gian chiếu tia

Dùng đầu đo chất lượng tốt

Hai giải pháp trước làm tăng liều hấp thụ!

Độ phân giải không gian:

• K/cách nhỏ nhất giữa 2 điểm

còn phân biệt được

• T/chất tia X và đầu đo, hình học dùng tạo ảnh quyết định độ phân giải

(cử động!)

• Thông thường 1 mm; có thể 0,1 mm

• Barium: tiêu hóa

• Iodine: tiết niệu

tuần hoàn

• Đặc trưng cho loại nguyên tử

cấu trúc nên anode

Anode (cực dương):

• Tiêu chí:

tạo tia X có năng lượng thích hợp

nhiệt độ nóng chảy cao

7 Đầu đo:

• Phim

• Màn huỳnh quang

• Màn hình

8 Chụp nhũ ảnh:

• Tia X năng lượng thấp

• Đè nhũ:

Giảm liều tia X (giảm x)

Giảm cử động (Tăng độ phân

giải, do không nhòe vì

do cử động)

Các lớp mô ít chồng lên nhau

Ít tạo sự tán xạ do dùng mức E nhỏ (tăng độ tương phản)

9 X quang số hóa xóa nền

trong chụp mạch:

• Do sự hấp thụ khá tương đồng

giữa các mô mềm nên thông tin

giải phẫu có thể chìm trong nền

• Dùng chất màu tạo tương phản khi chụp mạch, nhưng nền vẫn rõ

• Dùng kỹ thuật máy tính: số hóa trừ

Chụp mạch trước và sau khi tiêm chích

Số hóa ảnh

Ảnh sau - ảnh trước: xóa nền

10 X quang cắt lớp điện toán (CT):

• X quang thông thường: ảnh 2 chiều

• CT: ảnh 3 chiều

• Bóng phát và đầu thu quay tròn

* Máy CT biểu diễn sự hấp thụ tia X bằng số CT

Số CT = [(µmô - µnước)/µmô ] x 1000

[Số CT] = Hounsfield

Nước: số CT = 0

Mỡ: số CT < 0

Còn lại:số CT > 0

Nhược điểm của CT: vẫn là phương pháp tạo ảnh bằng tia X

• Suy cho cùng, ảnh CT cũng chỉ là

bản đồ hệ số tắt hoặc mật độ

Nó là phép đo giải phẫu không đủ

nhạy trong một số trường hợp

• CT truyền thống bị hình học quét

giới hạn

Việc tạo hình theo các mặt cắt khác

do máy tính thực hiện với độ phân giải

thấp hơn