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

LOGO
CÔNG TY CỔ PHẦN GIẢI PHÁP
ĐO LƯỜNG VÀ CNC MICO HITECH

SOLUTIONS FOR MEASUREMENT AND MEDICAL FIELDS

CHUYÊN ĐỀ GIỚI THIỆU

THIẾT BỊ X-QUANG CHẨN ĐOÁN HÌNH
ẢNH VÀ ĐIỀU TRỊ TRONG Y TẾ & SP SIEMENS
KS NGUYỄN VĂN ĐỊNH
CÔNG TY MICO HITECH


NỘI DUNG

1

2

3

4

5

Nguyên lý HĐTB X - Quang

Cấu trúc TB X – Quang Y tế & SP Siemens

Chức năng & UD TB X – Quang Y tế

Tiêu chuẩn TB X – Quang Y tế

Kết luận

2


1

Nguyên lý HDDTB X - Quang

1.1

Tia X và đặc tính

1.2

Tia X và ứng dụng

3


Tia X và các đặc tính



Tia X (X - Ray, Tia X quang hay tia Röntgen ): một dạng của sóng điện từ, có bước
sóng: 0,01÷10nm, tương ứng với dãy tần số từ 30 Petahertz ÷ 30 Exahertz và năng lượng
từ 120 eV÷120 keV. Bước sóng của nó ngắn hơn tia tử ngoại nhưng dài hơn tia Gamma.

 Đặc tính:
- Tia X có khả năng xuyên qua nhiều vật chất.
- Được dùng trong chụp ảnh y tế, nghiên cứu tinh thể, kiểm tra hành lý hành khách trong
ngành hàng không.

4


Tia X và các đặc tính

 Đặc tính:
- 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.

-

Tia X cũng được phát ra bởi các thiên thể trong vũ
trụ, do đó nhiều máy chụp ảnh trong thiên văn học
cũng hoạt động trong phổ tia X.

5


Tia X và các đặc tính

 Đặc tính:
- Những tia X có bước sóng từ 0,01 nm ÷0,1 nm có tính đâm xuyên mạnh hơn nên gọi là tia X
cứng.

-

Những tia X có bước sóng từ 0,1 nm ÷ khoảng vài nm có tính đâm xuyên yếu hơn được gọi
là tia X mềm.

6


Tia X và các đặc tính

 Phát kiến:

Do Wilhelm Conrad Röntgen phát hiện

- Tối ngày 8 tháng 11 năm 1895, sau khi rời phòng thí nghiệm một quãng, sực nhớ quên chưa ngắt cầu
dao điện cao thế dẫn vào ống tia catod, Wilhelm Conrad Röntgen quay lại phòng và nhận thấy một vệt
sáng màu xanh lục trên bàn tuy phòng tối om.

- Với đầu óc nhạy bén, đầy kinh nghiệm của một nhà vật lý học, việc này đã lôi cuốn ông và 49 ngày sau
ông liên tục ở lỳ trong phòng thí nghiệm, cơm nước do bà vợ tiếp tế, mỗi ngày ông chỉ ngừng công việc
nghiên cứu ít phút để ăn uống, vệ sinh và chợp mắt nghỉ ngơi vài giờ. Nhờ thế, ông đã tìm ra tính chất của
thứ tia bí mật mà ông tạm đặt tên là tia X và mang lại cho ông giải Nobel về vật lý đầu tiên vào năm
1901.

7


Tia X và các đặc tính

Wilhelm Conrad Röntgen
(27 tháng 3 năm 1845 – 10 tháng 2 năm 1923)

8


Tia X và ứng dụng

 Dùng để chụp điện, chiếu điện.
Dùng để dò tìm vết nứt bên trong các sản phẩm đúc.
Dùng trong kiểm tra hành lý ở sân bay.
Dùng để diệt khuẩn.
Dùng trong điều trị ung thư nông, gần da.
Dùng để nghiên cứu cấu trúc của mạng tinh thể.

9


Tia X và ứng dụng

 Trong y tế, khoa học, kỹ thuật

 Trong công nghiệp, giám sát an ninh

10


2

Cấu trúc TB X – Quang Y tế

2.1

Nguyên lý tạo tia X

2.2

Cấu trúc TB X-Quang Y tế

2.3

Các loại TB X-Quang Y tế

2.4

Các tiêu chuẩn áp dụng
Cho các TB X-Quang Y tế

11


Lịch sử X quang chẩn đoán

-

Ngày 8/11/1895, nhà vật lý người Đức W.C.Roentgen ở
Trường đại học Wuerzburg đã phát minh ra tia X.

- Ngày 23/01/1896, Roentgen đọc báo cáo trước hội vật lý
Đức ở Wuerzburg, ông mời nhà giải phẫu nổi tiếng G.

Koelliker làm một thí nghiệm nhỏ với bức ảnh bàn tay, cả
hội nghị vang lên tiếng vỗ tay như sấm dậy.

12


Lịch sử X quang chẩn đoán

- Hiện nay người ta lấy ngày 23/01/1896
là ngày sinh ngành chẩn đoán X-quang,
nay

gọi

là

chẩn

đoán

hình

ảnh

(diagnostic imaging) - một ngành khoa
học có sự phối hợp chặt chẽ giữa vật lý
và y học.

13

Nguyên lý tạo tia X

 Cách tạo tia X: Ngày trước, người ta tạo ra tia X bằng ống Rơn-ghen, sau này người ta dùng ống Coolidge
(Cu-lit-giơ)



Ống Rơn-ghen là một bình cầu (chứa khí áp suất thấp - gọi là khí kém) bên trong có 3 điện cực:

- Catốt có dạng chõm cầu có tác dụng làm các electron bật ra tập trung tại tâm của bình cầu.
- Anốt là điện cực dương ở phía đối diện với catốt ở thành bình bên kia.
- Đối catốt là một điện cực (thường được nối với anốt). Ở bề mặt của đối catốt là một kim loại có nguyên tử
lượng lớn và khó nóng chảy.

14


Nguyên lý tạo tia X



Hoạt động: Đặt vào giữa anốt và catốt một hiệu điện thế
không đổi (khoảng vài chục kV) thì electron bứt ra từ
catốt được tăng tốc rất mạnh. Khi đập vào đối âm cực,
các electron bị đột ngột hãm lại và làm phát ra tia X.
Người ta gọi tia X là bức xạ hãm.

15

Nguyên lý tạo tia X







Ống Coolidge (Cu-lit-giơ):
Ban đầu, ống Cooligde có dạng một bình hình cầu bên trong là chân không và có 2 điện cực:
Catốt là một chõm cầu có tác dụng làm tập trung các electron về phía tâm của bình cầu.
Một dây tim để nung nóng catốt.(để catốt phát ra electron) được cấp điện nhờ một nguồn điện riêng.
Anốt là điện cực dương. Bề mặt của anốt là một lớp kim loại có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy.
Để giải nhiệt cho anốt người ta cho một dòng nước chảy luồn bên trong anốt nhờ một ống nhỏ.

16


Nguyên lý tạo tia X



Hoạt động: Khi đặt một hiệu điện thế (xoay chiều
hoặc một chiều) vào hai cực của ống Coolidge thì
electron được tăng tốc mạnh và đến đập vào anốt,
xuyên sâu vào lớp vỏ nguyên tử của chất làm anốt,
tương tác với các lớp electron ở các lớp trong cùng
làm phát ra tia X.



Hiệu điện thế ở hai cực của ống Cooldge từ vài chục
kV đến khoảng 120 kV.

Nha khoa, X – quang, CT hoặc CAT
17


Cấu trúc TB X-Quang Y tế

 Trong máy X-quang gồm các bộ phận không thể thiếu được:
1.

Bóng phát tia X

2. Máy phát cao thế

3. Tủ điều khiển

4. Bộ khu trú chùm tia

5. Hệ thống ghi nhận hình ảnh

18


1. Bóng phát tia X

 Bộ phận quan trọng nhất của máy X quang, có nhiệm vụ tạo ra tia X:

 Những phần chính của ống tia X bao gồm : cathode, anode, rotor, stator, vỏ bọc kim loai, vỏ bọc tia X.
 Giữa âm cực (cathode) và dương cực (anode) là một điện thế gia tốc rất lớn từ 20-300KV, các electron được
phát ra từ âm cực đốt nóng và được gia tốc bằng điện trường, chúng sẽ va chạm vào anode với 1 động năng
nào đó.



Hầu như tất cả động năng ( 99% ) sẽ chuyển thành nhiệt năng, nên cực dương là nơi các electron từ cực âm
bay đến sẽ rất nóng. Chỉ khoảng 1% động năng được biến đổi thành năng lượng tia X trong suốt quá trình
xảy ra va chạm.

19


1. Bóng phát tia X



Công thức tính các đại lượng tia X-

Quang:

-Tần số và bước sóng tia X
- Cường độ (mật độ dòng) chiếu
Do 99% năng lượng chùm tia chuyển thành năng
lượng nhiệt nên công thức bước sóng tia X:

Đầu đèn, bóng X-quang:
- Bóng X-quang X50AH (Italy)

Λ = (100hc)/(e.Uk)

- Điện áp đỉnh max: 150 kV
- Góc và đường kính anode: 160 – 90 mm

Tần số phát tia X sẽ là:

- Tiêu thụ năng lượng cao nhất: 440 W (35 200 HU/min)
- Dung nhiệt lưu trữ anode: 150 kJ (200 kHU)
- Tốc độ xoay anode: 3000 vòng / phút

f = c/Λ = (e.Uk)/(100h)

- Tiêu điểm và công suất: 0.6 mm (11kW), 1.2 mm (30 kW), 2.0 mm (50
kW).
- Kết hợp tiêu điểm: 0.6/2.0 – 1.2/2.0 (tùy chọn, chuẩn: 1.2/2.0)

20


2. Máy phát cao thế

 Là một mạch biến áp và chỉnh lưu điện
xoay chiều

 Đây là nguồn cao thế cho bóng phát tia
X

 Có nhiều loại (tùy thuộc vào chỉnh lưu)

Thông số một máy cao thế:
- Chỉnh lưu một pha toàn sóng.
- Cường độ cực đại: 100mA.
- Điện thế cực đại: 100kV.

21


3. Tủ điều khiển

 Đây là bộ phận điều khiển toàn bộ hoạt động
của hệ máy cho phép đặt thông số chụp và
chương trình hoạt động của máy

 Hoạt động chính xác của hệ điện tử của tủ
điều khiển có vai trò quyết định chất lượng
hình ảnh của X quang hoặc độ chính xác của
phép đo

Thông số Bộ phận điều khiển:
o Nguồn cấp: AC220/ 50hz (1 pha).
o Hệ thống chống ngắn mạch và quá tải.
o Hệ thống đóng ngắt sử dụng SCR.
o Bộ định thời gian chụp: 0,02 – 5s.
o Bộ phận lựa chọn cường độ chụp:
o Tiêu điểm nhỏ: 50, 100mA
o Tiêu điểm lớn: 50, 200, 300mA
o Phạm vi lựa chọn Kv: 40-125kV, tinh chỉnh bởi 2 công tắc xoay
o Công tắc xoay chính: không hơn 5kV/mức
o Công tắc xoay phụ: không hơn 1kV/mức

22


4. Bộ khu trú chùm tia

Có tác dụng:

 Định vị trường chụp chiếu tia X
 Hạn chế liều bức xạ tới người vận hành
Có vai trò quan trọng trong chất lượng đánh giá
phép đo

23


5. Hệ thống ghi nhận hình ảnh

 Bao gồm khay cassette, hộp đựng phim
 Có vai trò nâng cao chất lượng hình ảnh cũng
như độ chính xác của phép đo

24


Các thiết bị X - Quang trong Y tế

 X – Quang sử dụng trong y tế thuộc 2 lĩnh vực:
- Máy X – Quang chẩn đoán
- Máy X – Quang điều trị

 Phân loại theo điện áp nguồn cung cấp:
-03 loại: X – Quang 01 pha, 02 pha, 03 pha
 Phân loại theo điện áp chỉnh lưu cung cấp cho anode bóng phát tia:
-Máy X – Quang ½ sóng (nửa chu kỳ)
-Máy X- Quang cả sóng (cả chu kỳ)
 Phân loại theo tần số:
-Máy X – Quang tần số thấp (50 – 60 Hz)
-Máy X – Quang tần số cao (30 – 100 kHz)
25