Máy Xquang là một thiết bị sử dụng phổ biến trong chẩn đoán hình ảnh. Trong lĩnh vực y tế, máy Xquang giữ vai trò quan trọng giúp cho các y bác sĩ chẩn đoán bệnh một cách dễ dàng, chính xác và nhanh chóng Nó còn được ứng dụng sang cả nhiều lĩnh vực khác như an ninh soi hành lý sân bay, phát hiện khuyết tật của các sản phẩm kim loại trong công nghiệp… Việc nghiên cứu máy Xquang để tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý, phòng tránh các tác hại khi sử dụng là rất cần thiết. Trong khuôn khổ bài tiểu luận này chỉ đề cập tới máy Xquang ứng dụng trong y tế.
BÀI TIỂU LUẬN THIẾT BỊ ĐO Y SINH VÀ MÔI TRƯỜNG Thực hiện: Trần Thị Thanh Loan Lớp cao học: Điều khiển tự động hóa 2014A NỘI DUNG BÁO CÁO I TÍNH CẤP THIẾT II NỘI DUNG Tia X gì? Máy X-quang y tế Phương pháp bảo vệ tránh tác hại tia X III KẾT LUẬN I TÍNH CẤP THIẾT - Máy X-quang thiết bị sử dụng phổ biến chẩn đoán hình ảnh - Trong lĩnh vực y tế, máy X-quang giữ vai trò quan trọng giúp cho y bác sĩ chẩn đốn bệnh cách dễ dàng, xác nhanh chóng - Nó cịn ứng dụng sang nhiều lĩnh vực khác an ninh soi hành lý sân bay, phát khuyết tật sản phẩm kim loại công nghiệp… Việc nghiên cứu máy X-quang để tìm hiểu cấu tạo, ngun lý, phịng tránh tác hại sử dụng cần thiết Trong khuôn khổ tiểu luận đề cập tới máy Xquang ứng dụng y tế Ứng dụng máy X-quang Ứng dụng y tế Soi hành lý máy bay Kiểm tra khuyết tật II NỘI DUNG Tia X gì? 1.1 Lịch sử phát tia X Tia X nhà bác học người Đức Roentgen phát vào năm 1895, với phát minh ông nhận giải thưởng Nobel vào năm 1901 Nhà bác học Wilhelm Conrad Rơntgen ảnh chụp tia X Tia X sinh từ thay đổi quỹ đạo electron chuyển động có gia tốc đến gần hạt nhân, quỹ đạo tia X thay đổi, phần động (là lượng vật thể có chuyển động) electron bị lượng chuyển thành xạ điện từ, phát tia X Bản chất tia X sóng điện từ bao gồm sóng xoay chiều theo chu kỳ, loại với sóng ánh sáng, sóng vơ tuyến điện Đặc điểm xạ truyền với tốc độ gần giống (khoảng 300.000km/s) khác bước sóng, chu kỳ tần số 1.2 Các tính chất tia X - Tính truyền thẳng đâm xuyên: tia X truyền thẳng theo hướng có khả xuyên qua vật chất, qua thể người Chính độ xun sâu tia X cao nên người ta dùng để chụp phận cứng như: xương, răng, khơng dùng để chụp mơ - Tính bị hấp thụ: sau xuyên qua vật chất cường độ chùm tia X bị giảm xuống phần lượng bị hấp thụ Đặc tính truyền thẳng, đâm xuyên hấp thụ tia X đặc tính quan trọng tạo hình X quang 1.2 Các tính chất tia X - Tính chất quang học: giống ánh sáng, tia X có tượng quang học khúc xạ, phản xạ, nhiễu xạ, tán xạ Những tính chất giảm độ tương phản phim chụp - Tính chất gây phát quang: tác tác dụng tia X số muối trở nên phát quang clorua, Na, BA, Mg, Li, có chất trở nên sáng Tungstat cadmi, platino-cyanua Bari chất dùng để chế tạo huỳnh quang dùng chiếu X quang, tăng quang - Tính chất hóa học: tính chất hoá học quan trọng tia X tác dụng lên muối bromua bạc phim giấy ảnh làm cho biến thành bạc chịu tác dụng chất khử thuốc hình Nhờ tính chất mà cho phép ghi hình X quang phận thể lên phim giấy ảnh 1.2 Các tính chất tia X -Tác dụng sinh lý tia X lên thể người: Tác dụng sử dụng điều trị đồng thời gây nên biến đổi có hại cho thể + Tác dụng với tế bào + Tác dụng nhân tế bào + Tác dụng mô khác + Tác dụng lên máu + Tác dụng quan tiêu hóa + Tác dụng lên hệ thống tim mạch + Tác dụng quan sinh dục + Tác dụng lên quan hô hấp + Tác dụng gây ung thư + Tác dụng thần kinh Máy X-quang y tế Tháng năm 1896, Paris, nhà vật lý Oudin bác sĩ Barthelemy thực nghiệm X-quang nhà Dựa vào nguyên lý Rơentgen, họ chế tạo máy chiếu X-quang giới Cũng Paris, bác sĩ Antoine Beclere chiếu X-quang cho người nấu bếp Ơng nhận thấy phổi bà có nhiều chỗ bị mờ Hỏi biết, trước bà bị ho máu Đó trường hợp chuẩn đốn bệnh qua X-quang lịch sử y học giới Và nay, máy X-quang có mặt hầu hết bệnh viện lớn, nhỏ nước giới Nguyên lý hoạt động máy X-quang a Chế độ chiếu X-quang (soi) Chùm tia X sau truyền qua vùng thăm khám thể suy giảm bị hấp thụ cấu trúc Chùm tia tác dụng với phận thu nhận (phim, detector, chiếu…) xử lý hình ảnh kết quả, phận thu nhận xử lý hình ảnh điểm khác biệt lớn hệ máy X quang Dịng điện qua bóng nhỏ từ đến 4mA bóng làm việc chế độ điểm bão hòa Thời gian phát tia để đảm bảo tính bền bóng thường từ giây đến 10 phút Chế độ chiếu X-quang b Chế độ chụp X-quang Khác với chiếu, ghi hình X-quang phận thăm khám thực phim giấy ảnh Để ghi hình phim X-quang tia X phải phát xạ với điện cao (từ 50KV đến 100 150 KV) với cường độ dịng qua bóng X-quang lớn (từ 100 đến 200mA, máy đại lên tới 500 đến 1000KV) Hai yếu tố nhằm đảm bảo cho ghi hình nhanh tránh hình nhiễu quan động (như tim, ống tiêu hoá.v.v.) phù hợp với thời gian nín thở bệnh nhân b Chế độ chụp X-quang Như vậy, công suất mạch chụp lớn gấp 10-100 lần dòng soi, nhiên thời gian chụp xảy ngắn từ 0.001s - 8s Phim X quang có cấu tạo mặt tráng nhũ tương muối bạc (bromua bạc) phim ép vào tăng quang đặt cassette Bề mặt tăng quang phủ lớp chất phát huỳnh quang (thường Tungstat cadmi) Dưới tác dụng tia X lớp huỳnh quang phát quang tác dụng lên phim để ghi hình phận thăm khám mà truyền qua Chế độ chụp X-quang 2.3 Phân loại máy X-quang Theo cấu trúc : X quang cố định, x quang di động, X quang xách tay Theo công nghệ xứ lý ảnh : X quang cổ điển (dùng phim), X quang chiếu (màn chiếu), X quang kỹ thuật số gián tiếp (CR), X quang kỹ thuật số trực tiếp (DR) Theo chức : X quang thường quy, X quang răng, X quang vú, X quang can thiệp… Quá trình chụp X-quang khác biệt hệ máy chụp X-quang a X-quang cổ điển Dùng hệ thống phim/bìa tăng quang để chụp phận thể Phim chứa cassette Cassette đặt sau vật cần chiếu, tia X sau xuyên qua vật đến đập vào phim Phim sau phổ xạ, đưa vào phòng tối để xử lý hóa chất hình định hình Khi rửa phim người ta dùng AgCl, nơi tác dụng với tia X rửa không bị (có màu đen) cịn nơi khơng tác dụng với tia X (đối với xương, tia X bị cản lại), rửa bị trơi (có màu trắng) Sau đọc hộp đèn đọc phim Đây hình vĩnh viễn, khơng sửa đổi được, khó lưu trữ, lục truy tìm b X quang kỹ thuật số gián tiếp CR Đây hệ thống gần giống X-quang cổ điển, máy phát tia Xquang bình thường phim/bìa tăng quang thay tạo ảnh (Imaging plate) có tráng lớp Phosphor lưu trữ (storage) kích thích phát sáng (photostimulable luminescence) Tấm tạo ảnh khi tia X chiếu lên tạo nên tiềm ảnh (latent image), sau tạo ảnh phát quang lần quét tia laser máy Kỹ thuật số hóa (digitizer), ánh sáng bắt lấy (capture) cho hình kỹ thuật số tức có chuyển đổi từ hình analog digital Hình chuyển qua máy tính để xử lý Tấm tạo ảnh xóa nguồn ánh sáng trắng tái sử dụng Số lần tái sử dụng tùy thuộc vào công nghệ, chất liệu hãng sản xuất tạo ảnh c X quang số trực tiếp DR (Direct Radiography) Kỹ thuật giống máy chụp ảnh kỹ thuật số, dùng nguyên tắc tương tự bảng cảm ứng cho hình sau chụp Nguyên tắc tạo ảnh nhờ bảng cảm ứng (sensor panel) cấu tạo kết hợp lớp nhấp nháy (Scintillator) gồm lớp cesiumiodide/thallium phim mỏng transistor (TFT) với silicon vơ định hình (amorphous silicon) Bảng cảm ứng thay cặp phim/bìa tăng quang cổ điển, sau phổ xạ, chuyển hình hiển thị hình máy tính sau khoảng giây chụp tiếp khơng cần xóa CR Phương pháp bảo vệ tránh tác hại tia X Đối với nơi đặt máy X-quang: bảo đảm khơng có tia X xạ ngồi Cửa phịng máy phải có lớp bảo vệ quang tuyến tương đương 1,5 mmPb Tường đặt phòng máy phải dày tương đương với mmPb; Tủ điều khiển đặt ngồi phịng chiếu, chụp X-quang có cửa sổ kính chì để quan sát phòng chiếu, chụp; Phòng đợi bệnh nhân phải khu vực nhiễu xạ Khi chiếu, chụp: Thu nhỏ diện tích phát tia tới mức tối thiểu Chỉ phát tia X cần thiết; sử dụng phương tiện bảo vệ (chì, cao su chì) cho phần thể không chiếu tia X Lưng người vận hành máy phải cách tường 2m để giảm tia X phản xạ vào; thường xuyên đo liều nhiễu xạ cho nhân viên vận hành máy; Chỉ định chiếu, chụp X-quang chặt chẽ, xác Phương pháp bảo vệ tránh tác hại tia X Đóng kín ngõ tia vật hấp thụ phóng xạ bóng đèn Điều khiển chống tia để tránh phận sinh dục dùng chắn cao su chì để bảo vệ phận sinh dục chẩn đoán phần bụng bệnh nhân nam, nữ vùng ngực bệnh nhân Kỹ thuật viên sử dụng máy X-quang cần mặc quần áo bảo hộ, phải chuẩn bị bệnh nhân thật kỹ để tránh cho bệnh nhân phải chẩn đốn lần 2, nên dùng loại phim có lớp nhũ tương độ bắt sáng cao dùng bìa tăng sáng siêu nhạy Sử dụng thời gian tự động (Autotimer) tế bào quang điện ion để giảm thiểu việc chụp phim lần Thời gian chụp ảnh không lâu bệnh nhân không chụp ảnh nhiều lần khoảng thời gian định III KẾT LUẬN Sự đời máy X-quang mở cho y học nhân loại bước phát triển vượt bậc lĩnh vực thăm dò nội tạng, giúp chẩn đốn bệnh người có liên quan đến phần bên thể mà trước đời máy Xquang khơng có cách nhìn thấy Trong lịch sử, hệ máy X-quang không ngừng cải tiến, nâng cao kĩ thuật giúp cho việc chẩn đốn bệnh xác, nhanh chóng hiệu Đồng thời đời phương pháp bảo vệ người sử dụng máy X-quang tránh khỏi tác hại tia X XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! ...NỘI DUNG BÁO CÁO I TÍNH CẤP THIẾT II NỘI DUNG Tia X gì? M? ?y X-quang y tế Phương pháp bảo vệ tránh tác hại tia X III KẾT LUẬN I TÍNH CẤP THIẾT - M? ?y X-quang thiết bị sử dụng phổ biến... ảnh hệ m? ?y X-quang khác đề cập phần 2.3 2.2 Nguyên lý hoạt động m? ?y X-quang Chùm tia X sau truyền qua vùng thăm khám thể suy giảm bị hấp thụ cấu trúc Sự suy giảm phụ thuộc vào độ d? ?y, mật độ... X-quang cho người nấu bếp Ơng nhận th? ?y phổi bà có nhiều chỗ bị mờ Hỏi biết, trước bà bị ho máu Đó trường hợp chuẩn đốn bệnh qua X-quang lịch sử y học giới Và nay, m? ?y X-quang có mặt hầu hết bệnh viện