CÁC NGUYÊN LÝ CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH, BS. HOÀNG MINH LỢI

CÁC NGUYÊN LÝ
CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH
DR HOÀNG MINH LỢI


Lịch sử phát triển ngành CĐHA
• Tháng 11 năm 1895
William Conrad Roentgen
công bố phát minh tia X,
nhận giải Nobel Y học
• Cha đẻ ngành X quang
• Radiology/ Radiologie
• Diagnostic Imaging
W.C.Roentgen (1845-1923)


Lịch sử phát triển ngành CĐHA
Cải thiện chất lượng hình ảnh:
• Lưới chống mờ 1912
• Cải thiện tương phản 1915
• Đưa chất cản quang vào cơ
thể 1918
• Kỹ thuật xoá hình chồng: cắt
lớp 1930
• 1950 Bóng tăng sáng, khám
buồng sáng, truyền hình,
quay phim, chụp ảnh.
Hình bày tay của vợ W.C.Roentgen


Lịch sử phát triển ngành CĐHA

Cải thiện chất lượng hình ảnh:
• 1958 Siêu âm bắt đầu áp dụng
sản phụ  bụng
• 1972 CLVT đầu tiên ra đời,
• 1979 Hounsfield Nobel Y II.
• 1995 Số hóa hình ảnh XQ,
phim Xquang, in Laser
• 2003 Lauterbur, Mansfield
Nobel Y học lần III.


Cơ chế phát tia X
• Cấu trúc bóng X
quang
• Cực âm
• Cực dương
• Cơ chế hoạt động


Cấu trúc bóng X quang


Cơ chế phát tia X
• Hiệu ứng tại cực âm khi cho dòng điện chạy
qua

•Hiệu ứng nhiệt
•Hiệu ứng quang điện
•Hiệu ứng phát các
electron

Cơ chế phát tia X
Hiệu ứng tại cực dương
khi cho dòng điện chạy
qua
• Hiệu ứng nhiệt
• Hiệu ứng quang điện
• Hiệu ứng phát tia X


Cơ chế phát tia X
• Hiệu ứng phát tia X


Bản chất của tia X
• Là một bức xạ điện từ, gồm các sóng dao động
hình sin.
• Trong số phổ sóng điện từ này ta thấy ở cực cao là
tai Hồng ngoại 7200 Ǻ, tiếp đến là ánh sáng trắng
3900 Ǻ ..., ở cực thấp là tia X, tia Gamma, tia Vũ
trụ.
• Độ dài sóng của tia X trong khoảng 10-8cm (từ 5 Ǻ 0,01 Ǻ Ǻ = 10-6cm).


Tính chất của tia X
• Có khả năng đâm xuyên qua cơ thể người, phụ
thuộc nhiều vào yếu tố như độ dài sóng của tia, bề
dày, trọng lượng nguyên tử của vật.
• Kích sáng một số muối kim loại, để chiếu trên

màn huỳnh quang hay trên bóng tăng sáng truyền
hình.
• Có khả năng ion hóa, chế tạo các buồng đếm, các
loại detector đo lường, dùng trong kỹ thuật số.


Tính chất của tia X
• Tác dụng lên nhũ tương trên phim ảnh, đi theo
mọi hướng và theo đường thẳng.
• Tia sẽ giảm đi theo tỷ lệ nghịch với bình phương
của khoảng cách.
• Tia có tác dụng sinh học ứng dụng trong xạ trị
liệu, thận trọng đối với các dòng tế bào non, tủy
xương tạo huyết, thủy tinh thể, bào thai kỳ đầu.


Nguyên lý chụp X quang
• Ứng dụng tích chất dâm xuyên qua cơ chất của tia
X.
• Nhờ tác dụng của tia X lên nhủ tương có muối
Bạc trên phim.
• Với kỹ thuật tráng rữa phim và hiệu ứng suy giảm
tia X khác nhau sau khi qua tổ chức khác nhau, ta
có hình ảnh trắng đen, xám trên phim. Độ tương
phản của trắng và đen có được ta gọi là độ đối
quang (contrast).


Nguyên lý chụp X quang

Tia X


Nguyên lý chiếu X quang
• Ứng dụng tính chất đâm xuyên qua vật chất, cơ
thể của tia X.
• Tính chất suy giảm chùm tia X sau khi đi qua các
cơ chất khác nhau.
• Tích chất kích sáng muối kim loại trên màn huỳnh
quang.
• Nguyên lý hình chiếu trong không gian ba chiều.
Cho phép ta phân tích được hình ánh sáng tối bình
thường và bệnh lý các cơ quan trong cơ thể ở
trong buồng tối.


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG SIÊU ÂM
Vật lý cơ bản của siêu âm
• Cơ chế phát sóng âm:
- Sóng âm được tạo ra do chuyển đổi năng lượng từ
điện thành các sóng xung tương tự như phát xạ tia X,
phát ra từ các đầu dò,
- Đầu dò có cấu trúc là gốm áp điện (piezo-electric)
dạng tinh thể.
- Sóng âm chỉ truyền qua vật chất,
- không truyền qua được chân không, vì không có
hiện tượng rung.


• Cơ sở vật lý của siêu âm

- Sóng âm phụ thuộc vào bản chất của vật có độ rung
khác nhau.
- Đơn vị đo tần số là Hertz.
• Bản chất của Siêu âm:
- Sóng âm thanh là dao động sóng hình sin có tần số
từ 20Hz - 20.000Hz.
- Nếu sóng âm tần số thấp < 20Hz gọi là Hạ âm, >
20.000Hz gọi Siêu âm.
- Trong lĩnh vực Y tế người ta dùng sóng âm với tần
số từ 2MHz đến 20MHz (1MHz = 109Hz) tùy theo
yêu cầu thăm khám.


Tính chất của Siêu âm:
• Sự lan tuyền của sóng âm - Sự suy giảm và hấp thu:
- môi trường có cấu trúc đồng nhất, sóng âm lan
truyền theo đường thẳng, và bị mất năng lượng dần
gọi là suy giảm.
- sự suy giảm theo luật nghịch đạo của bình phương
khoảng cách.
- sự hấp thu sóng âm tạo nhiệt.
- vận tốc truyền âm phụ thuộc vào độ cứng, đàn hồi và
tỷ trọng của vật chất,
- trong cơ thể người: mỡ 1450; nước 1480; mô mềm
1540; xương 4100 m/s.


• Sự phản xạ hay phản hồi:
- môi trường có cấu trúc không đồng nhất, một phần
sóng âm sẽ phản hồi ở mặt phẳng thẳng góc với chùm

sóng âm tạo nên âm dội hay âm vang (echo),
- phần còn lại sẽ lan truyền theo hướng của chùm
sóng âm phát ra.
- vậy, ở đường ranh giới giữa hai môi trường có trở
kháng âm (acoustic impedance), ký hiệu là Z,


- Z khác nhau tùy thuộc cấu trúc của vật chất đặc biệt
là số nguyên tử.
- Sóng phản hồi sẽ thu nhận bởi đầu dò, sau đó được
xử lý trong máy và truyền ảnh lên màn hình (display),
hoặc ghi lại trên phim, giấy in hoặc trên băng đĩa từ.
- các sóng phản hồi không được thu nhận bởi đầu dò
sẽ bị biến mất theo luật suy giảm.
• Sự khúc xạ:
- sóng đi qua mặt phẳng phân cách với một góc nhỏ,
chùm âm phát ra sẽ bị thụt lùi một khoảng so với
chùm âm tới.
- khúc xạ tạo ra ảnh giả.


Đầu dò (Transducer - Probe):
- vừa phát vừa thu sóng
phản hồi.
- gồm nhiều miếng gốm áp
điện (piezo-eletric), khi có
dòng điện xoay chiều tần số
cao khích thích vào miếng
gốm này làm cho nó co giãn
và phát ra xung siêu âm.

- khi miếng áp điện rung lên
do sóng siêu âm dội trở về
cũng sẽ tạo ra sóng xung.





Hình ảnh siêu âm