Tính toán, thiết kế che chắn bức xạ phòng máy CT SCanner

vi DANH MỤC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT ALARA: As Low As Reasonably Achievable ATBX: An toàn bức xạ BIR-IPEM: Viện y học phóng xạ và viện vật lý kỹ thuật y học Anh CT Scanner: máy chụp cắt lớp

================

NGUYỄN THỊ VÂN ANH

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHE CHẮN BỨC XẠ PHÒNG CHỤP CT SCANNER

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2017

ii

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

================

NGUYỄN THỊ VÂN ANH

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHE CHẮN BỨC XẠ PHÒNG MÁY CT SCANNER

i

nhân, Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, bản thân tôi đã nhận được sự chỉ dạy tận tình của các thầy cô trong khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, sự giúp đỡ nhiệt tình, những lời động viên chân thành

từ các bạn học viên và toàn thể gia đình

Với tất cả tấm lòng mình tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:

 TS Đàm Nguyên Bình, Bệnh viện Trung ương quân đội 108, Bộ Quốc phòng người đã tận tình chỉ bảo cho tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn;

 Các thầy cô trong khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội

đã giảng dạy, chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình tôi theo học tại Trường

 Tôi xin chân thành cảm ơn bố mẹ gia đình hai bên, chồng con, anh chị em, bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học và hoàn thiện luận văn này

Mặc dù được sự hướng dẫn và chỉ bảo rất tận tình của TS Đàm Nguyên Bình, các thầy cô trong quá trình giảng dạy, luận văn vẫn còn những hạn chế nhất định Tôi mong muốn nhận được mọi sự góp ý của Hội đồng chấm, thầy cô, độc giả để luận văn được hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn

Phú Thọ, Tháng 4 năm 2017 Nguyễn Thị Vân Anh

iv

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 4

1.1 Những vấn đề về an toàn bức xạ trong thiết bị X quang y tế 4

1.1.1 Tia X 4

1.1.2 Sự suy giảm của chùm photon qua vật chất 5

1.1.3 Một số đại lượng liều 5

1.1.4 Các quy định đảm bảo an toàn bức xạ trong y tế theo quy định của pháp luật……… 8

1.2 Máy CT Scanner 14

1.2.1 Giới thiệu chung về máy CT Scanner 14

1.2.2 Nguyên tắc hoạt động, nguyên lý ứng dụng tia X trong máy CT Scanner21 1.2.3 Liều bức xạ ở máy CT Scanner 21

1.3 Các vật liệu che chắn 24

1.3.1 Chì 24

1.3.2 Bê tông 24

1.3.3 Gạch thẻ 25

1.3.4 Vữa barite 25

1.3.5 Thạch cao 25

1.4 Các yếu tố thiết kế che chắn 26

1.4.1 Tường trong 26

1.4.2 Tường ngoài 27

1.4.3 Cửa 27

1.4.4 Cửa sổ, Ô cửa quan sát (kính chì) 27

v

1.4.5 Trần nhà, sàn nhà 28

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Nguyên tắc che chắn bức xạ 29

2.2 Các phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy 30

2.2.1 Phương pháp sử dụng CTDI 30

2.2.2 Phương pháp sử dụng DLP 32

2.2.3 Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều 33

2.3 Sử dụng phương pháp tích liều chiều dài DLP 34

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 37

3.1 Phương pháp thực nghiệm - Đo tích liều chiều dài DLP 37

3.1.1 Phương pháp thực hiện: 37

3.1.2 Thiết bị sử dụng: 39

3.1.3 Điều kiện kiểm tra: 40

3.1.4 Cấu hình thực hiện: 40

3.1.5 Xử lý kết quả: 42

3.2 Các kết quả được sử dụng trong tính toán 43

3.3 Phân tích, xử lý từ kết quả DLP đối với máy CT Scanner 49

3.4 Tính toán che chắn che chắn phòng máy trong trường hợp cụ thể 50

3.5 Đánh giá kết quả và thảo luận 58

KẾT LUẬN 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 64

vi

DANH MỤC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT

ALARA: As Low As Reasonably Achievable

ATBX: An toàn bức xạ

BIR-IPEM: Viện y học phóng xạ và viện vật lý kỹ thuật y học Anh

CT Scanner: máy chụp cắt lớp

CTDI: Chỉ số liều của máy CT Scanner

DLP: Giá trị liều theo chiều dài

IAEA: Cơ quan năng lương nguyên tử quốc tế

MRI: Máy chụp cộng hưởng từ

ICRP: Ủy ban Quốc tế về An toàn bức xạ

NCRP: Ủy ban Quốc gia phòng chống phóng xạ

PET:Máy chụp cắt lớp phát positron

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TF: Bước dịch của bàn bệnh nhân trong 1 vòng quay

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các trọng số mô đặc trưng cho các mô trong cơ thể WT (1990) 7 Bảng 1.2 :Giá trị giới hạn liều tiếp xúc tối đa cho phép trong một năm 9 Bảng 1.3: Giá trị giới hạn liều tiếp xúc tối đa cho phép theo suất liều tương đương

nhau 49

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Hình ảnh máy CT Scanner 15

Hình 1.2: Chuyển động tịnh tiến ở máy CT Scanner thế hệ thứ nhất 16

Hình 1.3: Chuyển động quay ở máy CT Scanner thế hệ thứ hai 17

Hình 1.4: Chuyển động quay trong máy CT Scanner thế hệ thứ 3 17

Hinh 1.5: Chuyển động trong máy Ct Scanner thế hệ thứ 4 18

Hình 1.6: Sơ đồ thiết bị máy CT kiểu chùm electron 19

Hình 1.7: Chế độ quét xoắn ốc 20

Hình 1.8: Ý nghĩa ở chỉ số liều ở máy CT 22

Hình 2.1: Bức xạ sơ cấp, bức xạ thứ cấp, bức xạ truyền qua và các lớp che chắn sơ cấp, thứ cấp trong phòng chẩn đoán hình ảnh bằng X quang 29

Hình 3.1: Cấu hình thực hiện đo kerma CPMMA,100 với việc sử dụng hình nộm đầu 41 Hình 3.2: Sơ đồ biểu diễn phòng máy được che chắn 52

2

MỞ ĐẦU

Ngày nay vật lý hạt nhân được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống xã hội như: công nghiêp, y học và nông sinh Cùng với sự phát triển của công nghệ tiên tiến, các thiết bị ghi hình ảnh trong y khoa cũng được biết đến nhiều hơn như: máy X quang, máy CT Scanner, MRI, PET, Kỹ thuật chụp cắt lớp điện toán được sử dụng rất phổ biến trong chẩn đoán và điều trị bệnh Việc ứng dụng chụp ảnh cắt lớp vào trong y học để xác định ảnh các mô hay các cơ quan bên trong cơ thể là một bước tiến rất quan trọng trong ngành y tế Ứng dụng trong thực tế khi sử dụng máy CT Scanner tạo ảnh với độ phân giải, độ tương phản cao, giúp chúng ta thấy được cấu trúc cơ thể người, những tổn thương bên trong cơ thể Tuy nhiên, với những tính năng không thể phủ nhận đó, máy CT Scanner lại gây ra tia bức xạ cao gấp nhiều lần so với máy chụp Xquang thông thường Việc tích lũy bức xạ trong cơ thể con người qua các lần chụp CT gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe của những người tiếp xúc Để đảm bảo an toàn bức xạ cho bệnh nhân, kỹ thuật viên vận hành, việc kiểm soát liều là tất yếu Do đó, việc kiểm soát liều bệnh nhân trong chụp cắt lớp CT có ý nghĩ quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe người bệnh nói riêng và môi trường nói chung Với nhu cầu thực tiễn, có tính khoa học và trước những vấn đề cần quan tâm, cần giải quyết như trên, tôi đã chọn đề tài “Tính toán che chắn bức xạ cho phòng máy CT Scanner” làm đề tài luận văn thạc sỹ

Với mục đích tìm hiểu cơ sở khoa học, khảo sát phương pháp tính toán che chắn cho máy CT Scanner, và áp dụng cho những bài toán che chắn máy CT cụ thể, luận văn bao gồm những nội dung chính như sau:

- Tìm hiểu tổng quát về tia X trong ứng dụng thiết bị bức xạ trong y tế bao gồm: khái niệm, các đại lượng ATBX căn bản, những quy định pháp lý về ATBX, mục đích và nguyên tắc của việc thiết kế che chắn và những thuật ngữ liên quan, máy CT Scanner như nguyên tắc hoạt động, các kỹ thuật có liên quan đến tính liều bức xạ

3

- Tìm hiểu về các phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT Scanner phổ biến, đưa ra phương pháp tính toán DLP được sử dụng trong tính toán của luận văn

- Đưa ra phương pháp nghiên cứu thực nghiệm của phương pháp tích liều chiều dài DLP Thu thập số liệu từ các máy CT Scanner của các bệnh viện điểm trên cả nước, xử lý số liệu để tìm ra các chỉ số từ đó lựa chọn vật liệu che chắn chính xác; nhận xét và thảo luận các kết quả thu được

4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Những vấn đề về an toàn bức xạ trong thiết bị X quang y tế

1.1.1 Tia X [12]

Tia X là bức xạ phát ra khi chùm tia electron đập vào vật rắn Tia X do nhà vật

lý học người Đức Rơn-ghen (Röntgen) tìm ra năm 1895

Tia X hay X quang hay tia Röntgen là một dạng của sóng điện từ Nó có bước sóng trong khoảng từ 0,01 đến 10 nanômét tương ứng với dãy tần số từ 30 Petahertz đến 30 Exahertz và năng lượng từ 120 eV đến 120 keV (giới hạn sử dụng tia X trong chẩn đoán bệnh của máy X Quang, máy CT Scanner) Bước sóng của nó

ngắn hơn tia tử ngoại nhưng dài hơn tia gamma

Tia X có khả năng xuyên qua nhiều vật chất nên thường được dùng trong chụp ảnh y tế, nghiên cứu tinh thể, kiểm tra hành lý hành khách trong an ninh hàng không hoặc cửa khẩu Tia X cũng được phát ra bởi các thiên thể trong vũ trụ, do đó nhiều kính viễn vọng thiên văn học cũng hoạt động trong vùng phổ tia X

Tuy nhiên tia X có khả năng gây ion hóa hoặc các phản ứng có thể nguy hiểm cho sức khỏe con người, do đó bước sóng, cường độ và thời gian chụp ảnh y tế luôn được điều chỉnh cẩn thận để tránh tác hại cho sức khỏe

Các đặc tính quan trọng của tia X như:

Tính truyền thẳng và đâm xuyên: Tia X truyền thẳng theo mọi hướng và có khả năng xuyên qua vật chất, qua cơ thể người Sự đâm xuyên này càng dễ dàng khi cường độ tia X càng tăng

Tính bị hấp thụ: Sau khi xuyên qua vật chất thì cường độ chùm tia X bị giảm xuống do một phần năng lượng bị hấp thụ Đây lả cơ sở của phương pháp chẩn đoán X quang Sự hấp thụ này phụ thuộc:

+ Thể tích của vật bị chiếu xạ: Vật càng lớn thì tia X bị hấp thụ càng nhiều + Bước sóng của chùm X: Bước sóng càng dài tức là tia X càng mềm thì sẽ bị hấp thụ càng nhiều

+ Số khối: Sự hấp thụ tăng theo trọng lượng nguyên tử của chất bị chiếu xạ

5

+ Mật độ của vật: Số nguyên tử trong một thể tích nhất định của vật càng nhiều thì sự hấp thụ tia X càng tăng

1.1.2 Sự suy giảm của chùm photon qua vật chất [6]

Một trong những tính chất quan trọng nhất của tia X và là cơ sở của phương pháp chẩn đoán X quang chính là sự suy giảm Khi tia X đi qua môi trường vật chất, tia X (các hạt photon) sẽ tương tác với vật chất theo nhiều cơ chế khác nhau, các tương tác này không gây ra hiện tượng ion hóa trực tiếp như các hạt tích điện, nó làm bứt các hạt electron quỹ đạo ra khỏi nguyên tử hay sinh ra các cặp electron – positron

là các hạt mang điện tích Các hạt này sẽ là tác nhân gây ion hóa trực tiếp môi trường

Có ba kiểu tương tác chính là hiệu ứng quang điện, tán xạ Compton và hiệu ứng tạo cặp Khi có tương tác xảy ra thì cường độ chùm tia X bị suy giảm Sự suy giảm này là kết quả của sự tương tác giữa photon tia X với các nguyên tử của môi trường, tức là với electron và hạt nhân Tuy nhiên, đối với tia X chẩn đoán, tương tác phổ biến nhất

là hiệu ứng quang điện (Hiệu ứng tạo cặp chỉ xảy ra đối với tia X có năng lượng trên 1,022MeV) Các tương tác này làm photon bị hấp thụ hoặc bị mất một phần năng lượng Quá trình đó làm chùm photon bị suy giảm đi

Trong thực nghiệm, để xác định hệ số suy giảm tuyến tính ta chiếu một chùm tia X hẹp đi qua một lớp vật chất có độ dày d Do sự tương tác với các nguyên tử của môi trường, một số photon sẽ bị hấp thụ hay tán xạ ra khỏi chùm tia Do đó cường độ chùm tia sẽ giảm dần, theo công thức:

I(x) = I0e-µd (1.1) Trong đó: I0 và I(d) là cường độ bức xạ tia X trước và sau lớp vật chất có bề dày d

µ được gọi là hệ số suy giảm tuyến tính của lớp vật chất đối với chùm tia X đó

1.1.3 Một số đại lƣợng liều [2,3]

1.1.3.1 Liều hấp thụ (ký hiệu là D):

Là đại lượng vật lý cơ bản sử dụng cho đánh giá liều bức xạ và được xác định theo công thức sau:

6

dE

D =  (1.2)

dm Trong đó, dE là năng lượng trung bình do bức xạ iôn hoá truyền cho khối vật chất có khối lượng dm; dm là khối lượng của khối vật chất đó

Đơn vị của liều hấp thụ là jun/ kilôgam (J/kg) và được gọi là gray (Gy)

1 J/kg = 1 Gy

1.1.3.2 Liều tương đương (ký hiệu là H T,R ):

Là đại lượng dùng để đánh giá liều bức xạ trong một tổ chức mô hoặc cơ quan của cơ thể ngườivà được xác định theo công thức sau:

HT,R = DT,R x WR (1.3) Trong đó, DT,R là liều hấp thụ do loại bức xạ R gây ra, lấy trung bình trên cơ quan hoặc tổ chức mô T; WR là trọng số bức xạ của bức xạ loại R

Khi trường bức xạ gồm nhiều loại bức xạ với các trọng số bức xạ WR khác nhau thì liều tương đương được xác định theo công thức sau:

Đơn vị của liều tương đương là jun trên kilôgam (J/kg) và được gọi là sivert (Sv) 1 J/kg = 1 Sv

1.1.3.3 Liều hiệu dụng (ký hiệu là E):

Liều hiệu dụng là tổng của những liều tương đương ở các mô hay cơ quan, mỗi một liều được nhân với trọng số đặc trưng của mô hay cơ quan tương ứng (tissue weighting factor):

EWT.HT (1.5) Với HT là liều tương đương trong mô hoặc cơ quan T và WT là trọng số mô được cho trong bảng (1.1) Từ định nghĩa của liều tương đương ta có:

EWT(Wr.DT,r) Wr( WT.DT,r) (1.6) Với DT,rlà liều hấp thụ trung bình trong mô hoặc cơ quan T, đối với bức xạ r Đơn vị của liều hiệu dụng là J/kg hoặc Sievert (Sv)

7

Bảng 1.1: Các trọng số mô đặc trưng cho các mô trong cơ thể WT (1990)

Cơ quan hoặc mô WT

Cơ quan sinh dục (gonads) 0,20

Tủy xương (bone marrow) 0,12

Kerma là động năng được giải phóng trong vật chất, ký hiệu là K Kerma là

tỉ số giữa dEk và dm, trong đó dEk là tổng giá trị động năng ban đầu của tất cả các hạt mang điện được sinh ra do các bức xạ ion hóa gián tiếp tương tác với vật chất trong thể tích nguyên tố vật chất và dm là khối lượng vật chất của thể tích đó:

dm

dE

K  k (1.7)

Kerma cũng phản ánh sự hấp thụ năng lượng bức xạ trong vật chất với đơn

vị đo trong hệ SI là J/kg hay Gray (Gy) Đại lượng này được sử dụng đối với các bức xạ ion hóa gián tiếp như tia X, tia gamma, neutron nhanh

Nếu môi trường là không khí thì khi đó kerma được gọi là airkerma (Kerma không khí) Vậy airkerma được đo bằng tỉ số giữa tổng động năng ban đầu của

Chiếu xạ nghề nghiệp là chiếu xạ đối với cá nhân xảy ra trong quá trình tiến

hành công việc bức xạ, ứng phó sự cố bức xạ, hạt nhân, làm việc tại nơi có nồng độ khí Radon - 222 vượt quá 1.000 Becquerel trong 1 mét khối không khí (1000Bq/m3) hoặc tiến hành thẩm định, thanh tra, kiểm tra tại các cơ sở có tiến hành công việc bức xạ, không tính đến chiếu xạ bị loại trừ (như K - 40 trong cơ thể người, tia vũ trụ trên mặt đất ) và chiếu xạ từ những công việc bức xạ, nguồn bức xạ được miễn trừ

và chiếu xạ y tế

Chiếu xạ dân chúng là chiếu xạ đối với công chúng do công việc bức xạ đã được cấp giấy phép gây ra và chiếu xạ trong trường hợp sự cố bức xạ, hạt nhân trừ chiếu xạ nghề nghiệp, chiếu xạ y tế và chiếu xạ từ phông bức xạ tự nhiên tại địa phương

1 Giới hạn liều nghề nghiệp

Giá trị giới hạn liều tiếp xúc tối đa cho phép trong một năm đối với chiếu xạ tia X nghề nghiệp và công chúng được quy định trong bảng 1.2

9

Bảng 1.2 :Giá trị giới hạn liều tiếp xúc tối đa cho phép trong một năm

(Đơn vị tính bằng mSv/năm) Loại liều và đối tượng áp dụng Nhân viên bức xạ

Người học việc, học nghề, sinh viên từ

- Liều tương đương đối với thể thủy tinh của mắt nhân viên bức xạ là 20mSv trong một năm được lấy trung bình trong 5 năm làm việc liên tục Trong một năm riêng lẻ có thể lên tới 50mSv, nhưng phải đảm bảo liều trung bình trong 5 năm đó không quá 20mSv/năm

- Giới hạn liều tương đương đối với da là giá trị được lấy trung bình trên 1

cm2 của vùng da bị chiếu xạ nhiều nhất

2 Giá trị giới hạn liều tiếp xúc tối đa cho phép đối với chiếu xạ tia X theo suất liều tương đương được quy định

tinh thể của mắt 10,0 10,0 7,5 Liều tương đương đối với tay,

Thông tư 19/2012/TT-BKHCN Nhân viên bức xạ/phòng điều khiển (Cửa

ra vào phòng điều khiển, kính chì, bàn

điều khiển)

10 µSv/giờ

20 mSv/năm (tương đương 10 µSv/giờ) Dân chúng/Khu vực đợi của bệnh nhân,

cửa ra vào của bệnh nhân, xung quanh

phòng đặt thiết bị X-quang

0,5 µSv/giờ

1 mSv/năm (tương đương 0,5 µSv/giờ) Bên ngoài phòng đặt thiết bị X-quang

nằm trong khu dân cư, liền kề nhà ở hoặc

nơi làm việc

1 µSv/giờ - Ghi chú: Giá trị giới hạn không tính phông bức xạ tự nhiên

a Phòng chờ (hoặc nơi chờ) của bệnh nhân

Phòng chờ hoặc nơi chờ của bệnh nhân phải tách biệt với phòng máy quang Liều giới hạn ở mọi điểm trong phòng này không đựơc vượt quá giới hạn cho phép là 1mSv/năm

X-b Phòng đặt máy X-quang

Phòng đặt máy X-quang đáp ứng các yêu cầu sau: Thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành thao tác máy, di chuyển an toàn bệnh nhân Diện tích phòng phải tuân thủ kích thước tiêu chuẩn trong bảng sau:

Bảng 1.5: Kích thước tiêu chuẩn được quy định trong xây dựng phòng X Quang[1]

TT Loại phòng

Diện tích sử dụng tối thiểu (m2)

Kích thước tối thiểu một chiều (m)

Khi tính toán, thiết kế độ dày của tường, trần, sàn và các cửa của phòng quang phải chú ý đến đặc trưng của thiết bị (điện thế, cường độ của dòng điện), thời gian sử dụng máy, hệ số chiếm cứ bên ngoài phòng X-quang mà tính toán chiều dày thích hợp Đặc biệt chỗ giáp nối giữa tường và các cửa hoặc giữa các bức tường của phòng máy X-quang phải được thiết kế xây dựng đảm bảo bức xạ rò thoát ra ngoài không vượt quá 1mSv/năm (không kể phông tự nhiên) Các bức tường của phòng X-quang phía ngoài có lối đi lại phải đảm bảo liều bức xạ cho phép trong một năm không được vượt quá 1mSv (không kể phông tự nhiên)

Mép dưới cửa thông gió, các cửa sổ không có che chắn bức xạ của phòng quang phía ngoài có người qua lại phải có độ cao tối thiểu là 2m so với sàn nhà phía ngoài phòng X-quang

Các phòng có bố trí 2 máy X-quang thì mỗi khi chụp, chiếu chỉ cho phép vận hành 1 máy Tùy theo mỗi loại máy mà bàn điều khiển được đặt trong hoặc ngoài phòng X-quang Phải có kính chì để quan sát bệnh nhân và phải bảo đảm liều giới hạn tại bàn điều khiển không được vượt quá 20mSv/năm tức là 10 µSv/giờ (không

kể phông tự nhiên)

c Phòng (hoặc nơi) làm việc của nhân viên bức xạ

Phòng làm việc của nhân viên bức xạ phải biệt lập với phòng máy X-quang Liều giới hạn cho phép tại bất kỳ điểm nào trong phòng không được vượt quá 1 mSv/năm (không kể phông tự nhiên)

2 Trang bị phòng hộ cá nhân

Nhân viên bức xạ làm việc với máy phát tia X chẩn đoán điều trị phải được trang bị và phải sử dụng các phương tiện tạp dề cao su chì (độ dày tương đương 0,25mm chì), găng tay cao su chì (độ dày tương đương 0,25mm chì), tấm che chắn

bộ phận sinh dục (bề dày tương đương 0,5mm chì), liều kế cá nhân Ngoài ra nhân viên bức xạ phải được theo dõi bức xạ nghề nghiệp (liều kế cá nhân) định kỳ 3 tháng một lần

3 Kiểm định và hiệu chuẩn máy

Máy X-quang sau khi lắp đặt hoặc sau khi sửa chữa phải được kiểm định và hiệu chuẩn trước khi sử dụng Máy X-quang phải được kiểm định định kỳ hàng năm bởi cơ quan có thẩm quyền Máy phải được bảo dưỡng định kỳ 3 tháng 1 lần, sửa chữa duy tu mỗi năm một lần sau khi kiểm tra định kỳ hằng năm

14

1.2 Máy CT Scanner[7]

1.2.1 Giới thiệu chung về máy CT Scanner

Chụp CT Scanner (computed tomography) còn được gọi là chụp cắt lớp vi tính Máy CT Scanner sử dụng phương pháp chụp quang tuyến đặc biệt Ứng dụng tia X với khả năng đâm xuyên cao để tạo ảnh các cơ quan bên trong cơ thể mà không phải thực hiện phẫu thuật Máy chụp cắt lớp điện toán do nhà vật lý người

Mỹ A.M.Cormack và kỹ sư người Anh G.M.Hounsfield phát minh năm 1971 và đã

nhận được giải thưởng Nobel về y học năm 1979 Máy CT là một thiết bị tạo ảnh

số, công cụ cao cấp trong hệ thống kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh y học Nó được sử dụng để thu thập dữ liệu nhằm tạo ra hình ảnh các lớp cắt thuộc nhiều bộ phận khác nhau của cơ thể Công việc này được thực hiện thông qua việc thực hiện một thủ tục hay một chuỗi hoạt động được gọi là sự tái tạo ảnh từ các hình chiếu, một kỹ thuật hoàn toàn dựa trên các cơ sở toán học Ảnh của các bộ phận bên trong cơ thể được tạo ra với các phương pháp tiên tiến do máy CT SCanner tránh được hiệu ứng xếp chồng này vì chỉ xử lý những thông tin của lớp cắt cần quan tâm Ảnh được tạo ra không còn bị xếp chồng và được gọi là ảnh thay thế Khả năng của máy CT Scanner trong việc tạo ra ảnh thay thế, thay cho ảnh xếp chồng, chính là một trong những điểm cốt lõi chứng minh hiệu quả cao của phương pháp này: máy CT Scanner có thể tạo ra những ảnh của các mô mềm với độ tương phản cực cao mà với phương pháp cổ điển không thể đạt được Hơn nữa nhờ những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, máy CT Scanner còn cho phép định lượng được hình ảnh Trong rất nhiều trường hợp, nhờ khả năng tạo ảnh các mô mềm với độ tương phản rất cao mà đã có thể loại bỏ việc sử dụng các chất cản quang Ví dụ: nhờ máy CT Scanner có thể chụp ảnh não thất một cách trực tiếp do vậy có thể giảm bớt được nhiều xét nghiệm thần kinh, điện não đồ Thông thường hơn, có thể tránh phải bơm thuốc cản quang vào mạch máu Và do vậy, thay vì phải chịu nguy cơ cao do tiêm thuốc cản quang vào động mạch nay chỉ cần tiêm tĩnh mạch với nguy cơ thấp hơn Đặc biệt hơn kỹ thuật chụp X quang còn giúp tạo ảnh hình dạng thực của các cơ quan bị thương tổn, phương pháp cổ điển chỉ tạo ảnh thông qua các thông tin gián tiếp thông qua sự dịch

4 Radian Bởi vậy, một mặt công suất của bóng XQ bị hạn chế, mặt khác do nhu cầu

Hình 1.2: Chuyển động tịnh tiến ở máy CT Scanner thế hệ thứ nhất

+ Máy thế hệ 2: về cấu trúc : Thay vì dùng một đầu dò, đến thế hệ này đã

dùng một chùm đầu dò khoảng 20-30 chiếc bố trí cận kề nhau trong hướng quét,

Chùm tia quét có dạng hình quạt Phương pháp quét : Tương tự như thế hệ thứ nhất,

hệ thống đo thực hiện hai loại dịch chuyển đó là : dịch chuyển song song và dịch chuyển tịnh tiến

Với cách bố trí hệ thống đo này, nguồn bức xạ tia X từ bóng XQ được sử dụng hiệu quả hơn nhiều, có thể thực hiện được nhiều phép chiếu tương ứng với số lương cảm biến và thu được nhiều dữ liệu đo đồng thời, vì vậy góc quay và khoảng giữa hai lần chiếu theo mặt sẽ tăng Kết quả giảm tổng số bước quét phẳng và số lần quay của hệ thống đo Với hệ thống này, tuỳ thuộc vào số cảm biến thời gian tạo ảnh một lớp cắt trong khoảng từ 10-60 giây Tuy nhiên do quá trình cơ học khi chuyển động ngang hay quay, việc giảm thời gian tạo ảnh xuống thấp hơn nữa đối với hệ thống đo này không thể thực hiện được

17

Hình 1.3: Chuyển động quay ở máy CT Scanner thế hệ thứ hai

+ Máy thế hệ 3: Số lượng đầu dò tăng đến vài trăm cái và được bố trí trên một

vòng cung đối diện và gắn cố định với bóng XQ Chùm tia X phát ra theo hình rẻ quạt với góc từ 30-600 tuỳ theo số lượng đầu dò và bao trùm toàn bộ tiết diện lớp cắt

Hệ thống đo quay quanh đối tượng một góc 3600 để thực hiện một lớp cắt Khi quay tia X có thể hoặc được phát thành xung tại những góc cố định hoặc được phát liên tục

Với cấu trúc này, nguồn bức xạ tia X được sử dụng tối ưu, hơn nữa hệ thống

đo chỉ thực hiện một kiểu chuyển động quay và quay liên tục chứ không phải từng bước Thời gian chụp ngắn nhất giảm xuống chỉ còn cỡ một vài giây

Hình 1.4: Chuyển động quay trong máy CT Scanner thế hệ thứ 3

Ưu điểm của loại máy thuộc thế hệ thứ 4: Thời gian chụp ngắn nhất tương tự như thế hệ thứ 3, cỡ một đến vài giây Không bị nhiễu hình ảnh tròn như thường xảy ra đối với máy thuộc thế hệ thứ 3 Tuy nhiên máy có cấu trúc phức tạp vì số lượng đầu dò lớn hơn rất nhiều Hiện nay chỉ mới một vài hãng sản xuất máy thế hệ thứ 4 (ví dụ như: Picker,Toshiba) sản phẩm thương mại chiếm khoảng 6%

Hinh 1.5: Chuyển động trong máy CT Scanner thế hệ thứ 4

Sau đó, trước yêu cầu giảm thời gian quét, máy CT kiểu chùm electron EBCT (Electron Beam CT) đã được ra đời Trong thế hệ máy CT này, đầu phát tia X không đặt trên khoang máy mà sử dụng một súng bắn electron đặt ngoài và dùng cuộn lái tia, thấu kính từ để điều chỉnh chùm electron từ súng bắn vào cung tròn bia Tungsten Tia X được tạo ra từ đây và được thu nhờ hệ thống detector (như hình) Với khả năng chụp tốc độ vượt trội, EBCT được xem là lựa chọn tốt nhất cho các ứng dụng chụp tim trong lịch sử phát triển của CT

19

Hình 1.6: Sơ đồ thiết bị máy CT kiểu chùm electron

*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 chuyển động của bệnh nhân 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 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 cam Ưu điểm của cắt xoắn ốc là tốc độ chụp nhanh, 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

20

Hình 1.7: Chế độ quét xoắn ốc

Máy chụp cắt lớp vi tính đa lát cắt - MSCT (MultisliceComputed Tomography)

Máy chụp cắt lớp vi tính đa lát cắt là các máy được tăng số dãy đầu dò phát tia

X trong hệ thống phát tia, làm tăng số hình và độ mỏng thu được trong cùng một đơn vị thời gian chụp Hiện nay có các loại máy chụp máy chụp cắt lớp đa lát cắt từ

2, 4 ,8 ,16 ,32 ,64 ,128, 256 đến 320 lát cắt

Các máy chụp CT Scanner của các hãng khác nhau có các ưu thế phần mềm dựng hình khác nhau giúp cho chất lượng hình ảnh khác nhau, tuy nhiên điều quan trọng vẫn phụ thuộc vào vận tốc quét và độ dày lát cắt:

Vận tốc quét càng cao thì thời gian chụp càng nhanh, bệnh nhân không phải nhịn thở lâu hoặc nhịn thở nhiều lần khi chụp hình, hoặc ở những bệnh nhân hôn mê hay chấn thương đầu, không thể nằm yên theo yêu cầu của nhân viên kỹ thuật được, thì buộc phải chọn thời điểm bệnh nhân nằm yên khoảng 10 giây là có thể chụp xong sọ não (Đây cũng là ưu thế của CT Scanner so với chụp cộng hưởng từ (MRI))

Độ dày lát cắt có vai trò rất quan trọng, lát cắt càng mỏng, càng sát gần nhau thì hình ảnh lấy được càng nhiều, tầm soát càng hiệu quả, không bỏ sót tổn thương

Và cũng nhờ vậy mà việc tái tạo lại hình ảnh các cơ quan trong cơ thể cũng rõ nét, sắc hơn, thậm chí ngày nay người ta còn gọi là “Volume CT”, nghĩa là không còn khảo sát từng lát nữa mà có thể đánh giá cả một thể tích khối cơ thể

Máy CT Scanner 64 lát cắt với 64 dãy đầu dò, mỗi lần quét 64 lát, cùng với vận tốc cao, mỗi lần chụp sọ chỉ mất 8giây, ngực 15giây (phù hợp khả năng nhịn

21

thở của người bệnh), chụp từ bụng xuống hết hai chân chỉ hết 35giây Nhịp tim trung bình của người từ 60- 80 lần/ phút, vì thế chỉ có máy nhiều dãy đầu dò mới có thể quét hết quả tim và mạch vành nuôi tim chỉ trong vòng một nhịp đập mà không

bị ảnh hưởng do sự co bóp liên tục của tim Với 64 dãy đầu dò cùng với khả năng cắt mỏng trung bình 0,625mm (có khả năng chụp ở chế độ lát cắt mỏng đến 0,3mm), máy có thể phát hiện tổn thương từng millimet trong cơ thể Ốc tai hình con ốc sên nằm gọn ở tai trong thấy được với lát cắt mỏng 0,3mm

1.2.2 Nguyên tắc hoạt động, nguyên lý ứng dụng tia X trong máy CT Scanner

Máy hoạt động theo nguyên lý sau: Bàn bệnh nhân sẽ tự động dịch chuyển đưa bệnh nhân vào khu vực khoang máy Hệ thống vừa quay trục 3600 đồng thời phát tia X liên tục quanh bệnh nhân trong khi vẫn di chuyển bàn để thu nhận dữ liệu theo đường xoắn ốc Thời gian ghi hình rất ngắn cỡ 50ms Tia X được tạo ra khi dòng electron từ dây tóc bị đốt nóng đập vào bản cực dương làm bằng vật liệu Tungsten, hay Vonfram trong môi trường chân không Có hai loại tia X: tia X bức

xạ hãm và tia X đặc trưng Thông thường người ta dùng tia X bức xạ hãm ở các khoảng năng lượng thích hợp (thường từ 25keV đến 120 keV) Trong những trường hợp đặc biệt, chẳng hạn như chụp cho tuyến vú, người ta phải dùng tia X đặc trưng Khi chiếu tia X qua cơ thể, do các loại tế bào khác nhau có mật độ vật chất khác nhau, nên chúng sẽ hấp thụ tia X ở mức độ khác nhau Cơ sở của sự hấp thụ này chính là tương tác giữa tia X và các chất trong tế bào Kết quả tia X bị suy giảm cường độ Sau khi tia X đi qua cơ thể sẽ được thu nhận bằng đầu dò (detector) Detector sẽ có tác dụng chuyển năng lượng tia X nhận được thành tín hiệu điện Tín hiệu điện thu được từ detector được truyền đến máy tính để xử lý Từ các thuật toán

đã được cài đặt sẽ tái tạo ra hình ảnh của phần cơ thể được chụp và hiển thị ảnh lên màn hình

1.2.3 Liều bức xạ ở máy CT Scanner [11]

1.2.3.1 Chỉ số liều ở máy CT (CTDI)

CTDI được xem như là đại lượng đo liều cơ bản nhất đối với CT CTDI là liều kerma không khí hay liều hấp thụ (trong X quang chẩn đoán thì hai đại lượng này

Tb là bề dày danh định của chùm tia X

Trong trường hợp, máy CT đa lát cắt thì T b = nT n Với Tn là bề dày danh định của mỗi lát cắt, n là số lát cắt thu được đồng thời trong mỗi vòng quay của ống phát tia X

Hình 1.8: Ý nghĩa ở chỉ số liều ở máy CT

1.2.3.2 CTDI 100

Giá trị CTDI trong biểu thức (1.8) có thể được xác định với một giới hạn lấy tích phân cụ thể Trong trường hợp CTDI100, giới hạn lấy tích phân là ± 50 mm tương ứng với chiều dài 100 mm của buồng ion hóa

(1.9) Đơn vị của CTDI100 trong hệ SI là milligray (mGy)

Các giá trị CTDI được đưa ra trong các trường hợp thường tương ứng với giá trị 100mAs hoặc 1 mAs Để phân biệt, người ta kí hiệu nCTDI100 (CTDI chuẩn hóa – normalized CTDI) là giá trị CTDI tương ứng với 1mAs và được xác định như sau:

23

nCTDI100= (1.10) Khi đó: CTDI100= nCTDI100mAs

Giá trị CTDI100 được xác định nhờ vào một buồng ion hóa có thể tích hiệu dụng 3-cc và hai phantom (mô hình) chuẩn tượng trưng cho đầu và thân người Các phantom này là các mẫu hình trụ làm bằng acrylic có đường kính 16 cm đối với phần đầu và 32 cm đối với phần thân của cơ thể người Phép đo này được thực hiện khi không có sự dịch chuyển của bàn bệnh nhân Giá trị CTDI100 đo tại trục trung tâm của phantom được kí hiệu là CTDI100,c trong khi CTDI100,plà giá trị CTDI100 đo tại trục bên trong phantom và cách bề mặt phantom 10 mm

1.2.3.3 CTDIw (Weighted CTDI)

Giá trị CTDI thay đổi tại các vị trí khác nhau trong mặt cắt của cơ thể, ví dụ đối với phần thân, giá trị CTDI tại bề mặt được chụp xấp xỉ gấp đôi tại vùng trung tâm Do đó người ta sử dụng giá trị CTDI trung bình và được kí hiệu là CTDIW.Đơn

vị của CTDIW

CTDIW = CTDI100,C + CTDI100,P (1.11) Trong hệ SI là milligray (mGy)

1.2.3.4 CTDIvol (Volume CTDI)

Trong các ca kiểm tra CT, các lát cắt có thể bị chồng chập lên nhau hoặc chúng không liền nhau, nghĩa là giá trị pitch không bằng 1 Khi đó rất cần thiết phải đưa ra một đại lượng khác có tính tới ảnh hưởng của giá trị pitch, đó là đại lượng CTDIvol được xác định bằng cách chia CTDIwcho hệ số pitch:

CTDIvol = (1.12) Hay CTDIvol = (1.13) Đơn vị của CTDIvol trong hệ SI là milligray (mGy)

24

1.2.3.5 DLP (Dose- Length Product)

Để đặc trưng cho tổng năng lượng hấp thụ trên toàn bộ chiều dài quét, người

ta sử dụng khái niệm DLP DLP được đo bằng tích của CTDIvol và chiều dài quét L:

DLP = CTDIvol (1.14) Hay: DLP = CTDIvol NRTF = CTDIvol p NR Tb (1.15) Đơn vị của DLP là mGy.cm

Trong đó, NR là số vòng quay của ống phát tia X xung quanh bệnh nhân trong một ca kiểm tra:

CTDIvol = (1.16) TF= p Tb :Quãng đường dịch chuyển của bàn bệnh nhân trong một vòng quay của ống phát tia X

1.3 Các vật liệu che chắn [5,9,11]

1.3.1 Chì

Chì có khối lượng riêng là 11,3 g/cm3 Do bản chất chì có mật độ lớn hơn một

số kim loại khác nên một photon có thể dễ dàng tương tác với một điện từ quỹ đạo

và có thể bị hấp thụ Khối lượng riêng tăng khi số hiệu nguyên tử tăng Kim loại có khối lượng riêng thì khả năng hấp thụ photon càng cao Chì được sử dụng trong che chắn vì có khả năng hấp thụ phooton lớn, giá thành tương đối rẻ, phổ biến, dễ tạo thành thỏi hoặc dát thành tấm chì lớn Tuy nhiên cần lưu ý rằng tấm chắn chì dày thì khả năng photon bị tán xạ càng lớn Vì vậy, lá chắn chì phải được thiết kế phù hợp để hầu hết các photon đều bị hấp thụ và tránh hiện tượng photon bị tán xạ

1.3.2 Bê tông

Bê tông là vật liệu xây dựng chuẩn phổ biến Bê tông có độ đồng đều và mật

độ vật chất không cao vì vậy khả năng che chắn bức xạ chỉ tương đối Sự làm suy yếu bức xạ của rào chắn bê tông phụ thuộc vào bề dày, mật độ và thành phần của

nó Có hai loại thường được sử dụng che chắn ở phòng X-quang là bê tông thường

và bê tông nhẹ Mật độ của bê tông thường là 2,35 g/cm3và của bê tông nhẹ

lệ khối lượng như sau: SiO2(cát) chiếm 50-60%, Al2O3(đất sét) chiếm 20-30%, CaCO3(vôi) chiếm 2-5%, Fe2O3chiếm ≤ 7% , MgO <1% tổng khối lượng

Gạch thẻ có khả năng cản trở tia X kém hơn bê tông, thường sử dụng che chắn cho các phòng chụp X-quang có công suất trung bình

1.3.4 Vữa barite

Barite là nguyên liệu chứa Ba tương đối phổ biến, khả năng ứng dụng linh hoạt, giá thành rẻ, có thể khai thác lượng lớn Nghiên cứu cho thấy, hàm lượng barite không ảnh hưởng nhiều đến lượng nước chuẩn và độ ổn định thể tích trong hỗn hợp

xi măng, nhưng ảnh hưởng nhiều đến thời gian đông kết và ảnh hưởng rất lớn đến cường độ chịu nén của mẫu, đặc biệt với mẫu có hàm lượng cao hơn 40% Vữa xi măng chứa barite có tác dụng ngăn các tia bức xạ trong quá trình sử dụng năng lượng hạt nhân Vữa xi măng với các hàm lượng barite khác nhau đã được chế tạo và kiểm tra các tính chất như độ dẻo chuẩn, thời gian đông kết, độ ổn định thể tích Kết quả nghiên cứu đã xác định được tỷ lệ barite xi măng đảm bảo cơ tính và khả năng ngăn phóng xạ

1.3.5 Thạch cao

Thạch cao tự nhiên có thành phần chủ yếu là CaSO4, có mật độ khối lượng từ 2,3 đến 3,0g/cm3 Trong xây dựng mật độ trung bình khoảng 0,75g/cm3.Tường thạch cao được sử dụng rộng rãi trong quá trình xây dựng các cơ sở y tế Thạch cao được đặt vào giữa lớp giấy dày khoảng 1 mm Loại tường thạch cao có bề dày danh định 5/8 inch thì thạch cao có bề dày ít nhất là 14 mm Mặc dù thạch

1.4 Các yếu tố thiết kế che chắn

b) Ván tường thạch cao (đá phiến)

Được sử dụng trong việc xây dựng tường trong thiết bị y tế Theo AsGlaze (1979) chỉ dẫn, thạch cao trong mỗi tấm được xen vào giữa một 1mm giấy Mặc dù ván tường thạch cao làm suy yếu tới tia X năng lượng cao, nhưng nó lại làm suy yếu đáng kể tia X năng lượng thấp trong chụp nhũ.Ván dát tường chứa lỗ rỗng và vùng không đồng nhất, vì thế nên thận trọng khi chọn vật liệu này cho che chắn Mật độ thạch cao được sử dụng trong che chắn thường có giá trị trung bình 0.75 g/cm3

c)Vật liệu khác

Bê tông, gạch, đá lát có thể được xây dựng cấu trúc bên trong Nói chung, những đặc điểm kỹ thuật về việc sản xuất thì có sẵn và những tiêu chuẩn kỹ thuật được thiết lập cho việc sử dụng cho phép những chuyên gia tham vấn với các kiến

27

trúc sư để xác định vật liệu che chắn nào thích hợp Những vật liệu này có thể chứa

lỗ rỗng mà đòi hỏi sự quan tâm đặc biệt trong khi thiết kế che chắn Nếu có lỗ rỗng trong vật liệu có thể làm hại đến khả năng che chắn của tường, thì những lỗ rỗng đó

sẽ được trám đầy lại

1.4.2 Tường ngoài

Tường bên ngoài của phòng X-quang hình ảnh có thể được tạo nên từ đá, vữa, gạch, bê tông, gỗ, nhựa vinyl, vữa nhân tạo và những vật liệu khác Phạm vi của tính chất làm suy yếu của các vật liệu này rất rộng và những chuyên gia nên yêu cầu những kiến trúc sư cho những chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế tường bên ngoài trước khi xác định yêu cầu che chắn

1.4.3 Cửa

Cửa bọc chì

Cửa và khung cửa phải bảo đảm được thiết kế để làm giảm giá trị air kerma xuống tới giá trị phù hợp với mục đích che chắn Nếu đòi hỏi phải dùng thêm chì thì khung bên trong cửa sẽ được bọc bằng một lớp chì đơn và cùng với đường bao của khung tạo ra sự che phủ hiệu quả

Cửa gỗ

Đối với cửa bằng gỗ thì hiệu quả làm giảm cường độ chùm tia bị giới hạn

và không phải tất cả các cửa gỗ đều được thiết kế nhất quán như nhau Có một

số thiết kế vẫn còn những khoảng hở khá lớn giữa lõi rắn bên trong và khung bên ngoài cửa Tương tự, có loại cho hiệu quả che chắn thấp vì chúng được tạo thành từ những khối gỗ ghép lại với nhau Loại này tạo ra nhiều lỗ hổng khi chiếu xạ Ngoài ra, loại cửa có lõi chứa calcium silicate có tính năng làm suy giảm bức xạ như thạch cao Tuy nhiên, các bộ phận khác lại làm bằng gỗ nên tác dụng làm suy giảm chùm tia cũng bị giảm xuống

1.4.4 Cửa sổ, Ô cửa quan sát (kính chì)

Có những loại khác nhau của vật liệu thích hợp cho cửa sổ trong thiết bị hình ảnh X-quang y tế Vật liệu cửa sổ được mong muốn là bền và duy trì tính trong suốt theo thời gian

Bê tông khối lượng chuẩn

Bê tông khối lượng chuẩn được sử dụng trong hầu hết kết cấu móng và các thành phần cấu trúc chính như cột, dầm ngang và sàn nhà Mật độ trung bình của bê tông chuẩn là 2,4 g/cm3 Sự đa dạng của mật độ bê tông là do sự khác nhau về mật độ các thành phần bên trong, do kỹ thuật trộn bê tông khi đúc hay do sự khác nhau về tỷ

lệ các thành phần trong hỗn hợp

Bê tông nhẹ

Bê tông nhẹ thường được đổ trên sàn nhà để chống cháy đồng thời làm giảm tải trọng Những lỗ nhỏ chứa không khí trên nền bê tông nhẹ có thể làm giảm sự dẫn nhiệt nên nó thường được xếp vào loại những vật liệu chống cháy sơ cấp Thông thường, lớp bê tông nhẹ có mật độ 1,8 g/cm3 hay vào khoảng ¾ mật độ của bê tông chuẩn tùy thuộc vào cốt liệu sử dụng “Kết cấu tổ ong” hay các lỗ rỗng bên trong bê tông sẽ ảnh hưởng đến tính chất che chắn của nó Do đó việc kiểm tra các lỗ rỗng và hiệu chỉnh cần được thực hiện trong quá trình thiết kế che chắn

29

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên tắc che chắn bức xạ [11]

Trong X-quang chẩn đoán hình ảnh có hai loại bức xạ cần xem xét trong thiết

kế che chắn là bức xạ sơ cấp và bức xạ thứ cấp Bức xạ sơ cấp là bức xạ được phát trực tiếp từ ống tia X đề chụp ảnh bệnh nhân Bức xạ thứ cấp là bức xạ sinh ra do bức

xạ sơ cấp tán xạ từ bệnh nhân hoặc các vật khác và bức xạ rò rỉ từ ống tia X

Hình 2.1: Bức xạ sơ cấp, bức xạ thứ cấp, bức xạ truyền qua và các lớp che chắn sơ

cấp, thứ cấp trong phòng chẩn đoán hình ảnh bằng X quang

Liều chiếu bức xạ đến bệnh nhân cũng như các cá nhân khác phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Cường độ chùm bức xạ và năng lượng photon mà nguồn phát ra

- Khoảng cách giữa người cần che chắn và nguồn phát bức xạ

- Thời gian mà người đó tiếp xúc với vùng có bức xạ

- Mức độ che chắn giữa người đó với nguồn bức xạ

Đối với các thiết bị phát tia X, ta cần chú ý đến các thông số:

- Hiệu điện thế kVp: là số đo điện áp giữa hai cực của bóng tia X, thể hiện bởi chỉ số trên bàn điều khiển, ứng với mỗi ca chụp thì có một chỉ số thích hợp

- Cường độ chùm tia (mA): Cường độ dòng điện đi qua bóng phát tia X