I. Chụp cắt líp vi tính 1 Đại cương
1.3.Nguyên lý tái tạo hình theo ma trận Đơn vị Hounsfield
Máy vi tính với các phương pháp toán học phức tạp, dùa vào sự hấp thụ tia X ở mặt cắt, tạo nên hình cấu trúc mặt cắt. Nguyên lý việc tái tạo lại thành hình từ các số phụ thuộc vào các con số chứa trong ma trận tức là các cột và các dẫy. Những cột và những dẫy này tạo nên các đơn vị thể tích cơ bản gọi là Voxel (Volume elment), chiều cao của mỗi Voxel phụ thuộc voà chiều dày của líp cắt, thường là từ 1 đến 10mm. Mỗi Voxel hiện lên ảnh như một đơn vị ảnh cơ bản hay là Pixel (Picture element), cũng có nghĩa là Voxel trong ma trận biến thành Pixel trên ảnh. Tổng các ảnh cơ bản đó hợp thành mộ quang ảnh .
Tuỳ theo mức độ hấp thụ tia X của mỗi Voxel mà mỗi Voxel có một mật độ hay tỷ trọng quang tuyến X (Radiologic density) khác nhau và thể hiện trên màn hình là các Pixel có độ đậm nhạt khác nhau.
Hình 1.40
Cấu trúc hấp thụ tia X càng nhiều thì mật độ hay tỷ trọng quan guyến X càng cao, vì vậy người ta còn gọi phương pháp chụp cắt líp vi tính là chụp cắt líp đo tỷ trọng (toomodensitmetrie). Dùa và hệ số suy giảm tuyến tính (linear attenuation coefficient) của chùm tia X khi đi qua một cấu trúc, người ta có thể tính ra tỷ trọng của cấu trúc đó theo đơn vị Hounsfield qua công thức.
xK H M H M x M H N ) 20 ( ) 20 ( ) ( ) (
N(H) là tỷ trọng của một cấu trúc x tính theo đơn vị x tính theo đơn vị Hounsfield.
M(x) là hệ số suy giảm tuyến tính của quang tuyến X khi đi qua một đơn vị thể tích cấu ttrucc x.
K là hệ số có giá trị bằng 1.000 theo Hounsfild đưa ra và đã được chấp nhận. Theo công thức trên thì tỷ trọng theo đơn vị Hounsfield của:
- Nước tinh khiết (H2O) là O đơn vị Hounsfield
- Không khí là - 1.000 đơn vị Hounsfild - Xương đặc là + 1.000 đơn vị Hounsfid
Máy chụp cắt líp vi tính hiện nay thường có nhiều ma trận: 252 x 252; 340 x 340 và 512 x 512. Máy thế hệ 4 có cả ma trận 1.024 x 1.024 = 1.048.575 đơn vị thể thích (Voxel). Điều này chứng tỏ con số đo lường rất lớn và độ phân giải rất cao của hình chụp cắt líp vi tính. Thí dụ với ảnh chụp
trong ma trận 512 x 512, Pixel có diện tích bé hơn 1mm2
rất nhiều, với cạnh có chiều dài 0,2mm.
Ma trận tái tạo càng lớn thì cho ảnh càng chi tiết, nghĩa là trong ma trận 512 x 512 số lượng thông tin cần xử lý và lưu trữ tăng so với khi dùng ma trận 340 x 340. Tuy nhiên loại ma trận 512 x 512 cần nhiều thời gian hơn loại 340 x 340 để tạo ảnh và chiếm khoảng rộng hơn trong bộ nhớ để lưu giữ ảnh trong đĩa từ. Như vậy với một đĩa từ nhất định và chỉ để lưu trữ một loại ảnh thì số lượng ảnh loại ma trận 512 x 512 được lưu trữ sẽ Ýt hơn so với loại 340 x 340.
Trong khám sát hàng ngày thì dùng loại ma trận 340 x 340 là đủ, nhưng muốn khám xét những chi tiết nhỏ như tai trong hoặc tổn thương rất nhỏ trong não thì nên sử dụng loại ma trận 512 x 512 hoặc 1024 x 1024.