Giới thiệu chuyên đề thiết bị x quang chẩn đoán hình ảnh và điều trị trong y tế

Chẩn đoán hình ảnh (imaging diagnosis) hay hình ảnh học y khoa (imagerie médicale) là ngành ứng dụng các kỹ thuật khoa học công nghệ vào chẩn đoán y học nhằm khám phá các cấu trúc của cơ thể con nguời, được thể hiện bằng những hình ảnh theo qui ước. Cho đến nay, ngành chẩn đoán hình ảnh bao gồm những kỹ thuật chính: XQuang, Siêu âm, XQuang cắt lớp điện toán (CT scanner – computed tomography scanner), Cộng hưởng từ (MRI – magnetic resonance imaging) và Y học hạt nhân.X Quang là kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh đầu tiên được ứng dụng từ những năm đầu của thế kỷ XX, ứng dụng tia X do nhà vật lý học Roentgen khám phá vào năm 1895. Kỹ thuật này từ khi ra đời, đã thống trị ngành chẩn đoán hình ảnh trong một thời gian dài hơn nửa thế kỷ và vẫn còn được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán cho đến ngày nay. Vì vậy mà trước đây, ngành chẩn đoán hình ảnh có tên gọi là ngành X quang.

CÁC THIẾT BỊ X-QUANG CHẨN ĐOÁN HÌNH

ẢNH VÀ ĐIỀU TRỊ TRONG Y TẾ

SOLUTIONS FOR MEASUREMENT AND MEDICAL FIELDS

CÔNG TY CỔ PHẦN GIẢI PHÁP

ĐO LƯỜNG VÀ CNC MICO HITECH

GIỚI THIỆU CHUYÊN ĐỀ

KS NGUYỄN VĂN ĐỊNHCÔNG TY MICO HITECH

Hai loại X- Quang chính trong y tế

Hai loại X- Quang chính trong y tế

1.1

 Trong lĩnh vực y tế, máy X–

quang giữ vai trò quan trọng

trong chẩn đoán và điều trị

 Máy X-quang giúp cho y bác

sĩ chẩn đoán bệnh một cách dễ

dàng, chính xác và nhanh

chóng Nó được sử dụng rộng

rãi và phổ biến trên khắp cả

nước, bất cứ bệnh viện lớn hay

nhỏ, từ trung ương đến địa

phương.

 Việc phân chia máy X-Quang

dựa trên nhiều yếu tố khác

nhau và tùy theo các ứng

dụng.

Ứng dụng chủ yếu của TB Quang

X-1.2

thông qua các hình ảnh thu

được bằng phương pháp chiếu,

chụp X- Quang, các y bác sĩ sẽ

chẩn đoán bệnh của bệnh nhân

dựa vào các hình ảnh này.

can thiệp hay X quang điều trị

mạch máu đang chảy hoặc

mạch nuôi cấp máu cho u

Hình ảnh “hồ chứa thuốc cản quang” trong khối tụ máu gan phải (hình trên) X -quang chọn lọc động mạch gan phải (đầu mủi tên) ghi nhận có hình ảnh thuốc cản quang

thoát mạch ở các nhánh trên (hình dưới).

Xẹp phổi thùy trên bên (P)

Các bộ phận trong máy X - Quang

Các bộ phận trong máy X - Quang

Các bộ phận trong máy X - Quang

Các bộ phận trong máy X - Quang

Các bộ phận trong máy X - Quang

Các bộ phận trong máy X - Quang

Các bộ phận trong máy X - Quang

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

 Hệ thống tạo ảnh X- Quang bao gồm:

- Màn huỳnh quang tăng sáng hay bìa tăng sáng (X- Quang tăng sáng truyền hình)

- Phim X- Quang

- X – Quang vi tính hóa (CR – Computed Radiography)

- X – Quang kỹ thuật số trực tiếp (DR – Direct (Digital) Radiography).

Hình 06 : Film và ảnh hiển thị kỹ thuật

số

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

 Hệ thống tạo ảnh X- Quang bao gồm:

- Màn huỳnh quang tăng sáng hay bìa tăng sáng (X- Quang tăng sáng truyền hình):

Gồm 2 tấm bìa cứng có phủ một lớp tinh thể huỳnh quang được đặt trong cassette đựng phim Khi tia X đi qua hai bìa này sáng lên như một màn hình huỳnh quang nhỏ, và hình ảnh ghi lại trên phim phần lớn là do ánh sáng của bìa phát ra hơn là do tia X tác dụng trực tiếp lên.

 Bìa tăng sáng gồm có 03 loại:

- Loại LS (low speed)

- Loại MS (medium speed)

- Loại HS (high speed)

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

 So sánh hiệu quả

của dộ den trên phim

X quang giữa dùng tia

X trực tiếp và dùng

bìa tăng sáng:

- Liều chiếu trong sử

dụng bìa tăng sáng thấp

hơn nhiều so với sử

dụng film và cho kết quả

ảnh như như nhau.

Hình 07 : So sánh X – Quang film và X

– Quang dùng bìa tăng sáng

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

 Hệ thống tạo ảnh X- Quang

bao gồm:

- Phim X- Quang:

- Nền phim (base): thuờng làm

bằng polyester, có dộ dày khoảng

ngoài cùng có nhiệm vụ chống do,

trày xuớc phim.

Hình 08 : Cấu trúc và HA X – Quang

film

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

 Hệ thống tạo ảnh X- Quang bao gồm:

- X – Quang vi tính hóa (CR – Computed Radiography)

Hình 9: Thu ảnh X – Quang vi tính hóa

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

 Hệ thống tạo ảnh X- Quang bao gồm:

- X – Quang kỹ thuật số trực tiếp (DR – Direct (Digital) Radiography).

 Ảnh được tạo ra trực tiếp không qua thiết bị đọc ảnh như CR

 Điều này được thực hiện là do cấu tạo đặc biệt của đầu dò:

Gồm những ô đơn vị được cấu tạo bằng các Transistor, hoặc các diode làm từ vật liệu bán dẫn.

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

- MAS (Miliampere x Second)

- Khoảng cách tiêu diểm phim (Focal film distance)

- Thời gian chụp phim (S)

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

Thu và tạo ảnh trong TB Quang

X-2.2

 Chẩn đoán hình ảnh (imaging diagnosis) hay hình ảnh học y khoa (imagerie médicale) là ngành ứng dụng các kỹ thuật khoa học công nghệ vào chẩn đoán y học nhằm khám phá các cấu trúc của cơ thể con nguời, được thể hiện bằng những hình ảnh theo qui ước Cho đến nay, ngành chẩn đoán hình ảnh bao gồm những

kỹ thuật chính: X-Quang, Siêu âm, X-Quang cắt lớp điện toán (CT scanner – computed tomography scanner), Cộng hưởng từ (MRI – magnetic resonance imaging) và Y học hạt nhân

 X - Quang là kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh đầu tiên được ứng dụng từ những năm đầu của thế kỷ XX, ứng dụng tia X do nhà vật lý học Roentgen khám phá vào năm 1895 Kỹ thuật này từ khi ra đời, đã thống trị ngành chẩn đoán hình ảnh trong một thời gian dài hơn nửa thế kỷ và vẫn còn được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán cho đến ngày nay Vì vậy mà trước đây, ngành chẩn đoán hình ảnh có tên gọi là ngành X - quang

X – Quang chẩn đoán

3.1

 Bao gồm các thiết bị X- Quang sau đây:

- Thiết bị chụp X- quang thông thường (X- Quang tổng hợp)

- Thiết bị chụp X – quang tăng sáng truyền hình

- Hệ thống chụp cắt lớp điện toán (CT Scanner)

- Thiết bị chụp X – quang nhũ ảnh

- Thiết bị tán sỏi và chụp X – quang niệu

- Thiết bị can thiệp và chụp X – quang mạch máu

Các TB X – Quang chẩn đoán

3.2

Tổng quan X – Quang điều trị

 Bao gồm các thiết bị X- Quang sau đây:

- Hệ thống chụp cắt lớp điện toán (CT Scanner)

- Thiết bị tán sỏi và chụp X – quang niệu

- Thiết bị can thiệp và chụp X – quang mạch máu

- Thiết bị chụp X – Quang kết hợp PET, SPECT,…như PET/CT, SPECT/CT,…trong chẩn đoán và điều trị ung thư

X – Quang điều trị

4.1

4 2 Máy CT (Computed Tomography)

 Lịch sử các thế hệ máy chụp cắt lớp vi tính trên thế giới:

- Năm 1972, G.N Hounsfield giới thiệu máy chụp cắt lớp vi tính (CLVT) đầu tiên ở Anh Chụp 1 quang ảnh mất 72 giờ

- Năm 1987, thế hệ máy chụp CLVT xoắn ốc đầu tiên (spiral CT scanner) ra đời giúp tái tạo hình ảnh trên các lớp cắt đứng dọc và ngang, thay vì chỉ ở các lớp cắt ngang Chụp khoảng 1 giây/ 1 lớp cắt

- Năm 2003, ra đời máy chụp CLVT 64 dãy đầu tiên, giúp tái tạo hình ảnh dưới 1mm

- Năm 2005, máy chụp CLVT 2 nguồn đầu tiên được sản xuất

- Năm 2008, ra đời máy chụp CLVT 2 nguồn thế hệ thứ hai (defenition flash)

- Hiện nay đã ra đời các máy 128 dãy, 256 và 320 dãy (ra đời tháng

7-2011, bệnh viện 108 lắp đặt tháng 2-2012)

Nguyên lý máy CT

 Thành phần chính của máy CT là một bóng

phát tia X và bộ phận thu nhận tín hiệu

(detectors), được đặt trong một khoang máy

hình tròn (gantry) ở vị trí đối diện nhau và có

thể quay quanh cơ thể bệnh nhân Bóng phát

tia X được coi là “trái tim” của máy Một

chùm tia X rất hẹp phát ra từ bóng, xuyên

qua một phần cơ thể và được bộ phận thu

nhận tín hiệu tiếp nhận Bộ phận tiếp nhận

này bao gồm một hay nhiều dãy đầu thu,

được cấu tạo bằng các tinh thể nhấp nháy

hay các buồng ion hóa, cho phép lượng hóa

sự suy giảm của tia X sau khi đi qua cơ thể

Độ nhạy của các đầu thu cao hơn rất nhiều

so với phim X-quang Hệ thống máy tính sẽ

biến đổi các thông tin lượng hóa này thành

hình ảnh Cơ quan hay tổ chức nào của cơ

thể có mức độ cản tia nhiều (xương, răng,

sỏi, vôi hóa, máu xuất huyết ) sẽ màu tối

dài của toàn bộ detectors là 32

mm.

https://www.youtube.com/ watch?v=4YxlC1jk2P0

Máy CT Scanner Siemens và Philips

CT xoắn ốc

 Thuật ngữ “CT xoắn ốc” (helical hay spiral CT) được dùng để chỉ

các máy CT có thể chụp theo

chế độ xoắn Cho đến thời

điểm hiện nay, tất cả các máy

CT đều có thể đồng thời chụp theo hai chế độ: Cắt trục (axial)

và cắt xoắn ốc Cắt trục là khi bóng quay, bàn di chuyển từng nấc và bóng sẽ phát tia khi bàn dừng chuyển động Chế độ cắt trục thường phục vụ cho các kỹ thuật xạ trị, GammaKnife và CyberKnife với mục đích là hình ảnh sau chụp có độ chính xác cao, không chịu ảnh hưởng của chuyển động bệnh nhân

 Hình: Chụp CT xoắn ốc

CT xoắn ốc

 Nhược điểm của chế độ này là chụp chậm, theo từng nấc chuyển động của bàn, bắt đầu

từ đỉnh cho tới đáy của cơ quan thăm khám, bờ ngoài của hình ảnh dựng 2D hay 3D có dạng bậc thang (hình 3) Cắt xoắn ốc

là khi bóng quay và phát tia, bàn di chuyển liên tục, quỹ đạo của bóng so với cơ thể bệnh nhân là một đường xoắn ốc, tương tự như việc gọt vỏ một quả bưởi (hình 2) Ưu điểm của cắt xoắn ốc là tốc độ chụp nhanh hơn, khắc phục được nhiễu ảnh do cử động (hô hấp, nhu động ), đường ranh giới của hình ảnh dựng liên tục, không bị mấp mô

CT đa dãy đầu dò

 Hiện nay trên thế giới, các hãng sản xuất máy CT đã ngừng chế tạo loại máy

CT một lát cắt (single-slice CT) hay một dãy đầu thu Máy có cấu hình thấp nhất hiện nay là CT hai dãy đầu thu (dual-slice CT) và trong tương lai gần sẽ chỉ sản xuất CT 4 dãy đầu thu trở lên Công nghệ chế tạo CT phát triển theo

hai hướng: (1) Tăng số lượng dãy đầu thu để tăng tốc độ chụp, ví dụ

như các hãng Philips, Siemens, GE đã cho ra đời máy CT 128 dãy đầu thu, Toshiba có CT 320 dãy Máy CT chụp nhanh nhất hiện nay cho

phép chụp tim và mạch vành trong một nhịp đập, chụp toàn bộ não và tưới

máu não trong một vòng quay của bóng (0,35 giây), (2) Tăng số lượng

nguồn phát tia (từ một nguồn trở thành hai nguồn), loại máy này cho phép

chụp với hai mức năng lượng khác nhau, cho ra hai loại ảnh và sau đó có thể chồng hình lên nhau.

 Nếu căn cứ vào số lượng dãy đầu thu mà phân loại máy CT thì sẽ có rất nhiều loại Tuy nhiên, theo Fergus V.Coakly và Bonnie N Joe, Khoa Chẩn đoán Hình ảnh, Đại học Tổng hợp San Francisco, California, Hoa Kỳ thì máy

CT được chia thành 3 nhóm chính sau đây, dựa vào ứng dụng lâm sàng:

CT đa dãy đầu dò

các bệnh lý thông thường ở vùng đầu, mặt, cổ, ngực, bụng và tứ chi CT 4 dãy vẫn dùng để chụp mạch nhưng chất lượng hình ảnh không cao như CT 16 hay 64 dãy

 CT 16 dãy đầu thu: Dùng để chụp cho tất cả các bệnh lý thông thường, ngoài ra ưu thế chụp cho các mạch máu ngoài tim

độ chụp cao, đặc biệt ưu thế trong chẩn đoán bệnh lý tim và mạch vành, chụp các cơ quan chuyển động như phổi, đường ống tiêu hóa, chụp tưới máu (não, gan, thận) hoặc bệnh nhân đa chấn thương (cần phải chụp nhanh, nhiều cơ quan một lúc và bệnh nhân giãy giụa) Để chụp được tim và mạch vành, máy cần phải chọn hai thời điểm trùng nhau để chụp: (1) Thời điểm tim ngừng đập (giai đoạn tâm trương), (2) Thời điểm thuốc cản quang ngấm tối đa vào tim và mạch vành

- Các bệnh lý khác của phổi, trung thất, thành ngực,… (như CLVT thông thường)

2 Chỉ định trong tổn thương não

- Thiếu máu não giai đoạn sớm

- Tưới máu của các khối u não

- Các dị dạng mạch máu…

- Các bệnh lý sọ não khác như CLVT thông thường: xuất huyết, viêm, u,… đặc biệt có thể tính được thể tích khối máu tụ trong nhu mô não

CHỈ ĐỊNH CT 64 DÃY

3 Trong đánh giá các bệnh lý về mạch máu:phát hiện các bất thường và các tổn thương mạch máu toàn cơ thể từ sọ não tới các mạch máu chi trên và dưới hai bên

· Dị dạng mạch máu

· Phình động mạch

· Hẹp hay tắc động mạch → Đặc biệt đối với các tổn thương hẹp động mạch có thể tính toán tới mức độ hẹp bằng chương trình tính tự động “circulation” và phần mềm xử lý chuyên dụng syngovia

4 Chỉ định chụp CT 64 dãy mạch vành

* Người lớn:có thể tiến hành chụp mạch vành ở mọi trường hợp nhịp tim khác nhau trừ trường hợp loạn nhịp hoàn toàn, rung nhĩ, rung thắt,…

- Đánh giá tình trạng mạch vành ở những BN sợ chụp mạch theo phương pháp truyền thống

CHỈ ĐỊNH CT 64 DÃY

4 Chỉ định chụp CT 64 dãy mạch vành

- Sau test gắng sức (stress test) mà kết quả lâm sàng không tương xứng

- Sau phẫu thuật bắc cầu mạch vành đánh giá cầu nối (bypass graft)

- Sau nong hay đặt stent mạch vành

- Theo dõi những tổn thương trên BN đã được chụp mạch vành trước đó

- Theo dõi thường niên những BN sau ghép tim

- Đánh giá những bất thường mạch vành bẩm sinh

* Trẻ em: Nghi ngờ các bệnh lý tim bẩm sinh, các bất thường mạch vành như dò vành, các bất thường xuất phát, bệnh Kawasaki,…

5 Chỉ định chụp CT 64 dãy trong bệnh lý tim bẩm sinh: tim

bẩm sinh phức tạp như tứ chứng Fallot, thất phải hai đường ra, tuần hoàn bàng hệ chủ-phổi phức tạp, bất sản động mạch phổi, thất trái độc nhất, hẹp eo động mạch chủ, đứt đoạn động mạch chủ, phình động mạch vành, còn ống động mạch

CHỈ ĐỊNH CT 64 DÃY

6 Các chỉ định khác như CLVT thông thường

Ưu điểm chung: thời gian khảo sát rất nhanh

· Sọ não: chấn thương, viêm, u,…

· Lồng ngực: các khối ở phổi, trung thất, xơ phổi, giãn PQ…

· Ổ bụng: bệnh lý gan mật (u, chấn thương, vàng da tắc mật,…) tụy, lách, hai thận, bàng quang…; bệnh lý ống tiêu hóa (viêm, u…), các khối u trong ổ bụng

· Tiểu khung: các u buồng trứng, tử cung,…

· CLVT trong ORL: viêm xoang, u vùng hàm mặt, k vòm…, CLVT xương đá: chấn thương, viêm, xốp xơ,…

· CLVT mắt: các u hốc mắt - hậu nhãn cầu, FCC, lồi mắt CRNN…

CHỐNG CHỈ ĐỊNH

+ Bệnh nhân suy thận mãn (không thể tiến hành chạy thận sau chụp), suy chức năng gan nặng.

+ Dị ứng nặng thuốc cản quang

+ Sốt cao mất nước nặng.

- Bệnh nhân có thai, đặc biệt trong 3 tháng đầu (trong giai đoạn phôi các tế bào non, đang phân chia rất nhạy cảm với tia X, nếu chụp X-quang hay CT trong giai đoạn này có thể làm xuất hiện các dị tật của thai nhi.)

- Bệnh nhân có nguy cơ cao phải hành thông tim ngay sau chụp mạch

- Vôi hóa mạch vành diện rất rộng (tổng điểm vôi hóa >1000 điểm) do nhiễu ảnh của vôi

- Loạn nhịp tim hoàn toàn.

 Do hoạt động trên nguyên lý đo tỷ trọng nên những cơ quan có cùng mật độ và nằm cạnh nhau sẽ khó phân biệt ranh giới trên hình ảnh CT, ví dụ như hạch di căn ung thư nằm lẫn trong tổ chức phần mềm hay các tổn thương đặc ở vùng cổ nằm lẫn trong cơ.

 Độ phân giải hình ảnh của CT không cao như MRI, đặc biệt đối với tổ chức phần mềm, do đó CT khó chẩn đoán các tổn thương có kích thước nhỏ, ví dụ tổn thương xơ hóa rải rác trong não, nhồi máu thân não, tổn thương não trong bệnh đái tháo đường Tổn thương não ở vùng nền sọ cũng khó chẩn đoán do nhiễu ảnh (artifact).

HẠN CHẾ CT

 Bệnh nhân phải chịu nhiễm xạ với tia X Khi chụp MSCT

sử dụng các kỹ thuật này cao hơn nhiều so với chụp quang thường quy Ví dụ nhiễm xạ khi chụp 1 phim X- quang thường quy lồng ngực, bệnh nhân chịu một liều tia

X-là 0,1 mSv, trong khi đó chụp một lần CT ≥ 64 dãy, liều tia có thể lên đến 5 mSv, tức là gấp 50 lần so với chụp X- quang thông thường Hiện nay có những thông báo, phụ

nữ trước đây đã chụp mạch vành bằng máy CT 64 dãy có nguy cơ mắc ung thư vú cao hơn nhóm người bình thường.

 Theo ước tính của Trường Cao đẳng Hoàng gia Đào tạo Chuyên gia Chẩn đoán Hình ảnh Úc và New Zealand tỷ lệ ung thư tăng lên 0,04% đối với bệnh nhân được chụp CT

64 lát cắt 1 lần/1 năm.