Tin tức Phòng Khám Đa Khoa Tân Bình lừa đảo có đúng không_.pdf
Tao ra tia x x-ray production
1. NỘI DUNG:
Cấu trúc nguyên tử, các lực hoạt động bên
trong nguyên tử.
Các dạng bức xạ điện từ (bao gồm tia X).
Tính chất của tia X.
Thành phần của máy X quang và bóng đèn tia X.
Tia X được tạo thành như thế nào và cách làm
giảm chùm tia X.
TẠO RA TIA X
(X-RAY PRODUCTION)
2. Nguyên tử (atom) gồm electrons (điện tích âm),
protons (điện tích dương) và neutrons (không
mang điện). Protons và neutrons nằm trong nhân
của nguyên tử và electrons chuyển động quay
(quỹ đạo/orbit) quanh nhân. Số lượng electrons
bằng số lượng protons trong cùng một nguyên tử
để nguyên tử trung hòa về điện. Các chất khác
nhau (như vàng và chì) có số lượng
protons/electrons khác nhau trong nguyên tử của
chúng. Tuy nhiên, tất cả các nguyên tử của cùng
một chất sẽ có số lượng electrons và protons như
nhau.
Cấu trúc nguyên tử
3. Nguyên tử
Nguyên tử này có 7 protons và 7 neutrons trong nhân. Có
7 electrons chuyển động theo quỹ đạo quanh nhân.
protons
neutrons
electrons
4. Các electrons được giữ trong quỹ đạo (orbits)
của chúng xung quanh nhân là do 2 lực đối lập
nhau. Một là lực tĩnh điện (electrostatic force),
là lực hút giữa electrons âm và protons dương.
Lực hút này làm cho electrons bị kéo về phía
protons ở nhân. Để giữ cho electrons không bị
hút vào trong nhân, một lực khác là lực ly tâm
(centrifugal force), kéo electrons trở lại. Sự cân
bằng giữa 2 lực này giữ electrons nằm trong
quỹ đạo.
5. Lực tĩnh điện là lực hút giữa protons và electrons.
Electrons ở quỹ đạo gần nhân nhất (quỹ đạo K) sẽ có
lực hút tĩnh điện lớn hơn electrons ở các quỹ đạo xa
nhân hơn. Một thuật ngữ khác thường được dùng là
năng lượng liên kết (binding energy); là năng lượng
cần để thắng lực hút tĩnh điện để đánh bật electron
ra khỏi quỹ đạo của nó. Theo mục đích của chúng ta,
thì lực tĩnh điện và năng lượng liên kết là giống
nhau. Số hiệu nguyên tử (Z) của một nguyên tử càng
lớn (nhiều protons), lực tĩnh điện đối với electrons
trong nguyên tử càng lớn. Electron ở lớp K có NL
liên kết cao nhất.
7. Cân bằng giữa lực tĩnh điện EF và lực ly tâm
CF giữ cho electrons nằm trong quỹ đạo của
chúng quanh nhân.
EF CF
8. Bức xạ điện từ
(Electromagnetic Radiation)
Tia X là một dạng bức xạ điện từ có bức sóng
ngắn, có thể gây ion hóa và xuyên qua chất
rắn. Bức xạ (sóng) điện từ là chuyển động của
năng lượng xuyên qua không gian như một
sự kết hợp giữa điện trường (electric field) và
từ trường (magnetic fields). Tất cả các dạng
bức xạ điện từ gồm sóng radio, sóng tv, vi
sóng (microwaves), ánh sáng nhìn thấy, và tia
gamma,… lan truyền trong không khí dưới
dạng sóng với vận tốc của ánh sáng (186,000
dặm/s).
9. D
W
W
Sóng bức xạ điện từ có 2 đặc tính cơ bản: bước sóng
W (wavelength) và tần số F (frequency). Bước sóng là
khoảng cách giữa 2 đỉnh của 2 sóng liên tiếp. Tần số
là số lượng sóng trong một khoảng cách nào đó (D).
Nếu khoảng cách giữa các sóng nhỏ (W nhỏ), tần số
sẽ cao.
Hình trên: sóng phía trên có bước sóng ngắn hơn và
có tần số cao hơn sóng dưới.
F = 3
F = 2
10.
11. Sóng
radio
Sóng
tv
AS nhìn
thấy
Tia X Tia
gamma
Tia vũ trụ
Bức xạ điện từ nào có bước sóng nhỏ nhất?
Bức xạ nào có tần số nhỏ nhất?
Tia vũ trụ (Cosmic rays)
Sóng Radio
12. Năng lượng của sóng điện từ tượng trưng
cho khả năng xuyên qua vật thể. Năng lượng
càng cao, sóng xuyên qua vật thể càng dễ.
Bước sóng càng ngắn, năng lượng càng cao,
và tần số càng cao, năng lượng càng lớn.
Năng lượng tia X
ch
fhE
.
.
h = 6,625.10-34 Js : hằng số Planck.
f, λ : là tần số và bước sóng của photon.
c= 3.108 m/s : vận tốc ánh sáng trong chân không.
13. A
B
C
Tia X nào có năng lượng cao nhất?
A: bước sóng ngắn nhất, tần số cao nhất.
14. Tính chất của tia X
• Tia X là sóng có năng lượng cao, với bước
sóng rất ngắn, lan truyền với vận tốc ánh sáng.
• Tia X không có trọng lượng, không mang điện
tích, không nhìn thấy được.
• Tia X truyền theo đường thẳng.
• Chùm tia X không thể hội tụ tại một điểm; chùm
tia X phân kỳ khi nó truyền tới và đi qua BN.
Giống như chùm ánh sáng đèn flashlight.
15. • Tia X được hấp thu khác nhau bởi các chất mà
chúng đi qua. Chất có mật độ càng dày đặc (như
amalgam) sẽ hấp thu tia X nhiều hơn chất có mật độ
ít dày đặc hơn (mô da). Tính chất này cho phép ta
nhìn thấy hình ảnh trên phim X quang.
• Tia X sẽ làm phát quang (fluoresce) một số chất.
Ứng dụng tính chất này trong bảng tăng sáng
(intensifying screens) dùng trong chụp phim ngoài
mặt.
• Tia X gây hại cho tổ chức sống. Do đó, phải hạn
chế số lượng phim chụp đến mức tối thiểu khi chẩn
đoán.
Tính chất của tia X
17. Máy X quang 3 phần chính:
(1) Đầu đèn (tubehead) tia
X, tạo ra tia X.
(2) Giá đỡ (support arms),
cho phép di chuyển đầu
đèn quanh đầu BN.
(3) Hộp điều khiển (control
panel), cho phép thay
đổi thời gian chụp
(exposure time) và
cường độ (năng lượng)
của chùm tia X (ở một
số máy X quang).
1
3
2
18. PID
(cone)
X-ray
Tubehead
degrees
Đầu đèn dính với cần máy để nó có thể quay lên,
xuống (chiều đứng; tính theo độ) và di chuyển sang
bên (chiều ngang). Ống côn (PID-Position Indicating
Device) dính với đầu đèn là nơi tia X đi ra và nó xác
định vị trí của chùm tia X.
19. Hộp điều khiển như hộp ở bên trái, cho phép thay đổi
thời gian chụp (exposure time) mà không thay đổi
được bất cứ gì khác.
Một số máy, như hình bên phải, còn cho phép cài đặt
mA và kVp ngoài thời gian chụp ra.
exposure time kVp control
mA control
20. X-ray Tube
Tia X được tạo ra bởi bóng đèn tia X (x-ray tube),
nằm trong đầu đèn tia X (x-ray tubehead). Tia X
được sinh ra khi electrons đi ra từ dây tóc
(filament) của bóng đèn và di chuyển với tốc độ
cao đập vào và tương tác với bia ngắm (target).
2 thành phần chính của bóng đèn tia X là âm cực
(cathode) và dương cực (anode).
21. (tungsten)
Âm cực
Ly tập trung
Dây tóc
Âm cực gồm dây tóc tungsten nằm chính giữa ly
tập trung (focusing cup). Electrons được sinh ra
bởi dây tóc và được tập trung vào bia ngắm của
dương cực nơi tia X được tạo ra. Ly tập trung có
điện tích âm, giống như electrons, điều này giúp
hướng dẫn các electrons hướng về bia ngắm (“tập
trung” chúng; electrons có thể được tập trung,
nhưng tia X thì không).
Nhìn bên
(cross-section)
Nhìn trước
(facing target)
22. Sự phát nhiệt (Thermionic Emission)
x-section
of
filament
hot
filament
Khi bấm nút chụp, dòng điện đi qua dây tóc ở cathode,
làm nó nóng lên. Dây tóc bị đốt nóng phóng thích ra
electrons, chúng nằm xung quanh dây tóc (thermionic
emission). Dây tóc càng nóng, càng nhiều electrons
được thoát ra.
electrons
Nút chụp
23. Dương cực
Lõi đồng
(Copper stem)
Bia ngắm
(Target)
Dương cực gồm bia ngắm làm bằng tungsten gắn
dính trong lõi đồng (copper stem). Khi electrons
từ dây tóc bắn vào bia ngắm và tạo ra tia X, rất
nhiều nhiệt được sinh ra. Lõi đồng giúp giải nhiệt
cho bia ngắm.
Nhìn bên Nhìn trước
bia ngắm
24. Các thành phần của bóng đèn tia X
1
2
4
3
5
8
6
7
9
1. Ly tập trung 6. Lõi đồng
2. Dây tóc 7. Bóng thủy tinh có chì
3. Dòng electron 8. Tia X
4. Chân không 9. Cửa sổ Tia X (bằng Beryllium)
5. Bia ngắm
25. 1. Ly tập trung: tập trung electrons hướng về bia ngắm.
2. Dây tóc: giải phóng electron khi bị đốt nóng.
3. Dòng electron: electrons đi từ dây tóc đến bia ngắm
trong thời gian chụp.
4. Chân không: không có không khí hay gas bên trong
bóng đèn tia X.
5. Bia ngắm: tia X được tạo ra khi electrons đập vào bia
ngắm.
6. Lõi đồng: giúp giải nhiệt cho bia ngắm.
7. Bóng thủy tinh có chì: giữ tia X không đi ra khỏi bóng
đèn theo các hướng không mong muốn.
8. Tia X tạo ra ở bia ngắm phát ra theo mọi hướng.
9. Cửa sổ Beryllium: phần này không chứa chì, cho phép
tia X đi qua. Ống côn sẽ nằm ngay trên đường thẳng
chứa cửa sổ này.
Các thành phần của bóng đèn tia X
27. Thành phần của máy X quang
Hộp điều khiển
(Control Panel)
Đầu đèn
(X-ray
Tubehead)
110, 220 line Timer
Exposure switch
mA selector
kVp selector
Máy tự biến thế
Máy tăng thế
Máy hạ thế
Bóng đèn (X-ray Tube)
Dây điện
Dầu
28. Máy X quang được cắm vào nguồn điện 110-volt
(hầu hết các máy) hay 220-volt (một số máy chụp
ngoài mặt). Dòng điện chạy ra từ nguồn điện là
dòng điện xoay chiều 60Hz. Mỗi chu kỳ gồm một
pha dương và một pha âm.
Tia X chỉ được tạo ra trong pha dương; bia ngắm
cần điện dương để hút các electrons từ dây tóc.
Trong pha dương của chu kỳ, hiệu điện thế bắt đầu
ở 0 và tăng lên cao nhất trước khi hạ xuống trở lại 0
và đi vào pha âm. Mỗi chu kỳ hoàn thành mất 1/60
giây; có 60 chu kỳ/s.
Hiệu điện thế của máy X quang
29. + 110, 220
- 110, 220
positive
negative
Bia ngắm có điện;
Có dòng electrons
0
voltage starts at zero and reaches
a maximum of 110 or 220 before
going back to zero
Bia ngắm có điện;
Có dòng electrons
Bia ngắm ko có điện;
Ko có dòng electrons
30. DĐ một chiều (điện thế không đổi)
DĐ xoay chiều 60Hz
Nhiều máy X quang hiện nay chuyển đổi dòng điện
xoay chiều thành dòng điện một chiều (điện thế
không đổi). Thay vì các chu kỳ đi từ 0 đến hiệu điện
thế cao nhất (cả dương và âm), thì hiệu điện thế
được giữ ở giá trị dương cao nhất, tạo ra nhiều tia
hiệu quả (effective x-ray) hơn. Điều này cho phép
thời gian chụp ngắn hơn.
31. Timer
Timer điều khiển thời gian chụp. Số màu đen ở trên
tượng trưng cho xung động (impulses). Số màu đỏ
là giây.
32. Số lượng xung
60
= giây
1/60 sec.Với DĐ xoay chiều, có 60 chu kỳ mỗi
giây; mỗi chu kỳ là một xung động và
kéo dài 1/60 giây. Để chuyển đổi xung
động thành giây, ta chia số lượng xung
cho 60. Để chuyển đổi giây thành xung
động thì nhân với 60.
Số giây X 60 = xung
60 impulses/60 = 1 second
30 impulses/60 = 0.5 (1/2) second
15 impulses/60 = 0.25 (1/4) second
0.75 (3/4) second X 60 = 45 impulses
0.1 (1/10) second X 60 = 6 impulses
33. Có 2 mạch điện (electrical circuits) hoạt động trong
lúc chụp tia X. Thứ nhất là mạch có dòng điện với
hiệu điện thế thấp điều khiển sự nóng lên của dây
tóc. Khi nhấn nút chụp, dòng điện này hoạt động
trong ½ giây hay ít hơn để đốt nóng dây tóc. Không
có tia X được tạo ra lúc này.
Khi tiếp tục ấn giữ nút chụp, mạch có dòng điện với
hiệu điện thế cao được kích hoạt. Dòng điện này
kiểm soát dòng electrons đi trong bóng đèn; trong
pha dương của chu kỳ của DĐ xoay chiều, các
electrons bị hút về bia ngắm. Tia X được tạo ra đến
hết thời gian chụp. Thời gian dòng điện có hiệu điện
thế cao này hoạt động tương đương với thời gian
chụp.
34. Chụp tia X
2. Kích hoạt mạch có hiệu điện thế thấp đốt nóng dây tóc.
3. Kích hoạt mạch có hiệu điện thế cao để kéo e- về bia ngắm.
4. Electrons di chuyển, đập vào bia ngắm và tạo ra tia X.
1. Nhấn nút chụp.
5. Tia X ngừng tạo ra khi hết thời gian chụp. Buông nút chụp ra.
35. Exposure Button
Timer quyết định thời gian chụp, không phải thời
gian ấn giữ nút chụp; không thể chụp tia cứng
(overexpose) bằng cách giữ nút chụp trong thời
gian dài. Tuy nhiên, có thể chụp tia mềm
(underexpose) bằng cách buông nút chụp ra ngay;
việc chụp sẽ kết thúc ngay khi buông nút chụp.
36. mA setting
milliAmpere (mA) selector
Phần cài đặt mA (milliAmpere) quyết định cường
độ dòng điện sẽ chạy qua dây tóc ở cathode. Dây
tóc này rất mỏng; không mất nhiều điện (hiệu
điện thế) để làm nó nóng. Cài đặt mA càng lớn,
nhiệt độ của dây tóc càng lớn và số lượng
electrons được tạo ra càng nhiều.
37. Máy hạ thế (Step-Down Transformer)
Nếu hiệu điện thế chạy qua dây tóc quá cao, dây
tóc sẽ cháy. Để hạ hiệu điện thế xuống, dòng
điện chạy qua một máy hạ thế trước khi đến dây
tóc. Hiệu điện thế đạt được ở máy hạ thế được
quyết bởi việc cài đặt mA. Máy hạ thế làm giảm
hiệu điện thế đến khoảng 10 volts, tạo ra một
dòng điện 4-5A chạy qua dây tóc.
38. Máy hạ thế
Primary
Secondary
110 volts
or less
currentflow
10 volts
currentflow
Dòng điện đi vào máy hạ thế ở bên vào (primary /input) và
ra ở bên ra (secondary /output). Cuộn dây bên ra càng ít
vòng xoắn, hiệu điện thế ra càng thấp.
Cuộn dây bên vào dưới đây có 110 vòng, cuộn bên ra sẽ có
10 vòng.
39. kiloVolt peak (kVp) control
kVp readout
kVp control knob
kVp control điều chỉnh hiệu điện thế đi qua bóng đèn
tia X. (một kilovolt = 1000 V; 70 kV = 70,000 V). Cài đặt
70 kVp có nghĩa là hiệu điện thế đỉnh (peak/maximum
voltage) là 70,000 V. Hiệu điện thế càng cao, electrons
di chuyển từ dây tóc sang bia ngắm càng nhanh. Nút
kVp control knob là tự biến thế.
40. Máy tự biến thế (Autotransformer)
Máy tự biến thế quyết định hiệu điện thế tăng lên
bao nhiêu khi đến máy tăng thế. Về cơ bản, máy
biến thế là nhiều cuộn dây. Trong máy tự biến
thế, số vòng xoắn của cuộn dây được lựa chọn
(dùng nút kVp control knob) càng nhiều, thì hiệu
điện thế đi qua bóng đèn càng cao. Nó có chức
năng giống như một cái biến trở (rheostat).
Hiệu điện thế đến là 110 volts. Hiệu điện thế ra sẽ
là 65 volts nếu kVp control được thiết lập ở 65.
Hiệu điện thế ra sẽ là 80 volts nếu kVp được thiết
lập là 80.
41. 110 V
65 volts
Dòngđiện
Máy tự biến thế: thiết lập ban đầu là 65; hiệu điện thế
ra là 65 volts.
80 volts
to step-up transformer
kVp
selector
Máy tự biến thế: nếu thiết lập đổi thành 80; hiệu điện
thế ra là 80volts.
42. Hiệu điện thế đi ra từ máy tự biến thế tiếp theo sẽ đến
máy tăng thế, nơi nó sẽ tăng lên một cách đáng kể.
Hiệu điện thế cuối cùng đến từ máy tăng thế lớn gấp
1000 lần so với hiệu điện thế vào.
VD, cài đặt kVp control knob là 65, hiệu điện thế 65
volts sẽ đi ra khỏi máy tự biến thế. HĐT 65 volts này
tăng lên 65,000 volts (65kV) bởi máy tăng thế.
Ở bên vào của máy tăng thế (primary side) số vòng
xoắn của cuộn dây ít hơn bên ra (secondary side).
Máy tăng thế (Step-Up Transformer)
43. Máy tăng thế
Primary
Secondary
65-90 volts
currentflow
65,000 to
90,000 volts
currentflow
Dòng điện đi vào máy tăng thế ở bên vào (primary /input
side) và ra ở bên ra (secondary /output side). Cuộn dây bên
ra càng nhiều vòng xoắn, HĐT ra càng lớn. Cuộn dây bên
ra trong máy tăng thế có số vòng xoắn gấp 1000 lần bên
vào.
44. 65,000 to
90,000 volts
kVp
Dây tóc
110 volts
10 volts
Mối liên hệ của các thành phần khác nhau trong máy X
quang được trình bày trong sơ đồ dưới đây. Chúng tạo
thành mạch điện có HĐT cao và mạch điện có HĐT thấp.
45. Nút chụp
Dầu
Màng lọc
Máy X quang được cắm vào nguồn điện (thường là 110V).
Thời gian chụp được thiết lập với timer.
Khi nhấn nút chụp, DĐ chạy vào đầu đèn, kích hoạt mạch có HĐT thấp đốt
nóng dây tóc; khoảng ½ giây.
Trong lúc giữ nút chụp, mạch có HĐT cao được kích hoạt để kéo e từ dây
tóc qua bia ngắm, tạo ra tia X.
Dây tóc
Tia X đi qua mành lọc (filter) và ống chuẩn trực (collimator) trước khi ra
khỏi ống côn (PID).
Máy tăng thế
Máy hạ thế
Ống côn
Ống chuẩn
trực
46. Đầu đèn chứa đầy dầu (oil), chúng bao quanh các máy
biến thế, bóng đèn tia X và dây điện. Chức năng chủ yếu
của dầu là để cách ly các thành phần điện với nhau. Nó
cũng giúp giải nhiệt cho anode và, nó giúp lọc chùm tia
X. Có màng ngăn (barrier material) không cho dầu rò ra
ngoài đầu đèn nhưng vẫn cho hầu hết tia X đi qua.
oil
barrier
material
Step-up
Trans
Step-down
Trans
47. TẠO RA TIA X
Có 2 dạng tia X được tạo ra ở bia ngắm của
bóng đèn tia X.
Phần lớn là bức xạ hãm (Bremsstrahlung),
còn lại là bức xạ đặc trưng.
Bremsstrahlung (tiếng Đức): từ chữ bremsen nghĩa là "hãm,
phanh" và Strahlung nghĩa là "bức xạ".
48. Tia X (bức xạ hãm) được tạo ra khi electrons tốc
độ cao từ dây tốc đột ngột bị hãm lại khi chúng
đến gần, hay đập vào hạt nhân của nguyên tử bia
ngắm. Electrons càng gần hạt nhân, chúng sẽ bị
hãm lại nhiều hơn. Tốc độ của electrons càng cao,
năng lượng trung bình của tia X được sinh ra
càng lớn. Electrons có thể tương tác với một số
nguyên tử khác của bia ngắm trước khi mất hết
năng lượng.
Bức xạ hãm
(braking radiation / deceleration radiation)
49. Tạo ra tia X (bức xạ hãm)
+Electron tốc độ
cao từ dây tốc đi
vào nguyên tử
tungsten.
Electron bị hãm
đột ngột bởi điện
tích dương của
hạt nhân; năng
lượng giải phóng
dưới dạng tia X.
Electron tiếp tục di chuyển theo
hướng khác để tương tác với các
nguyên tử khác cho đến khi toàn
bộ năng lượng của nó mất hết.
50. Tạo ra tia X
Năng lượng cực đại (Maximum energy)
Electron tốc độ cao từ
dây tốc đập vào bia
ngắm, mất hết năng
lượng và biến mất.
Tia X được tạo ra có năng lượng
bằng với năng lượng của electron
tốc độ cao; đây là năng lượng lớn
nhất có thể có được.
+
51. Bức xạ đặc trưng (Characteristic Radiation)
Tia X đặc trưng được sinh ra khi một electron tốc
độ cao từ dây tóc va chạm với một electron trong
một quỹ đạo của nguyên tử bia ngắm; electron bị
đánh bật ra khỏi quỹ đạo của nó, tạo ra một
khoảng trống (open space). Khoảng này ngay lập
tức được lấp đầy bởi một electron từ một quỹ
đạo phía ngoài. Khi electron rơi vào trong
khoảng trống này, năng lượng được giải phóng
dưới dạng bức xạ tia X đặc trưng. Năng lượng
của electron tốc độ cao phải lớn hơn năng lượng
liên kết của electron bia ngắm, để khi tương tác
nó có thể đánh bật electron bia ngắm. Cả 2
electrons đều bị văng ra ngoài nguyên tử.
52. Tia X đặc trưng có năng lượng “đặc trưng” của vật
chất làm bia ngắm. NL sẽ bằng với hiệu số giữa NL liên
kết của các electrons bia ngắm có liên quan.
VD, nếu một electron lớp K bị đánh bật và một electron
lớp L rơi xuống khoảng trống, NL của tia X sẽ bằng với
hiệu số giữa NL liên kết của lớp K và lớp L. NL liên kết
khác nhau đối với mỗi loại vật chất; nó phụ thuộc vào
số lượng protons trong hạt nhân (số hiệu nguyên tử).
Bức xạ đặc trưng
K-shell
M-shell
L-shell
53. Tạo ra bức xạ tia X đặc trưng
L
K
M
Electron tốc độ cao với
NL ít nhất là 70 keV
(phải lớn hơn NL liên
kết của lớp K nguyên
tử Tungsten) đập vào
một electron ở lớp K,
đánh bật nó ra khỏi
quỹ đạo.
Electron bị đánh bật
ra khỏi nguyên tử
Electron dội lại
(với NL rất nhỏ) đi
ra khỏi nguyên tử.
Chổ trống
Tia X có NL 59
keV được tạo
ra. 70 (NL liên
kết của e lớp
K) trừ đi 11
(NL liên kết
của e lớp L) =
59.
Electron ở lớp L
rơi xuống lấp đầy
chổ trống ở lớp K
54. Quang phổ của tia X (X-ray Spectrum)
Chùm tia X sẽ có một khoảng NL rộng; đây gọi là quang
phổ (spectrum) của tia X. NL trung bình của chùm tia
khoảng 1/3 NL cực đại. NL cực đại được quyết định bởi
việc thiết lập kVp. Nếu kVp là 90, NL tối đa là 90 keV
(90,000 electron volts); NL trung bình sẽ là 30 keV.
Như thấy ở dưới, tia X đặc trưng có số lượng tia rất nhỏ
trong quang phổ.
X-ray energy (keV)
characteristic
x-rays
(59 & 67 keV)
#ofx-rays
Bremmstrahlung
x-rays
55. Quang phổ của tia X
Quang phổ của tia X là do 3 yếu tố :
(1) Khoảng cách giữa e tốc độ cao và
hạt nhân nguyên tử bia ngắm khác
nhau.
(2) Sự tương tác của nhiều electron.
Electrons tốc độ cao tiếp tục di
chuyển đến khi tất cả NL của nó
mất hết.
(3) HĐT khác nhau. Với DĐ xoay
chiều, vận tốc của electrons sẽ thay
đổi khi HĐT thay đổi. HĐT càng cao,
electrons di chuyển càng nhanh.
Đây không phải là một yếu tố khi
dùng dòng điện không đổi.
56. Sự tạo ra tia X là một quá trình không có hiệu quả.
Chỉ 1% sự tương tác giữa electrons tốc độ cao và
nguyên tử bia ngắm tạo ra tia X. 99% sự tương tác
sinh ra nhiệt.
Nhiệt độ nóng quá mức được kiểm soát bằng bia
ngắm tungsten có điểm nóng chảy cao, tính chất
dẫn nhiệt của lõi đồng bên ngoài và sự giải nhiệt
của dầu xung quanh bóng đèn tia X.
heat
57. Phương tiện làm thay đổi tính
chất của chùm tia X
(X-ray Beam Modifiers)
58. Các thông số khi chụp phim
(Exposure factors)
kVP, mA và exposure time.
NL của chùm tia X và số lượng tia X được
điều chỉnh chủ yếu bởi kVp control, mA
setting và thời gian chụp (exposure time). Một,
hai hoặc tất cả 3 yếu tố này có thể cần được
điều chỉnh, tùy thuộc kích thước đầu BN, cử
động của BN do run hay không thể giữ yên
được, ... Nếu các yếu tố này không được thiết
lập phù hợp thì phim chụp ra có thể quá mờ
hay quá sáng.
59. Chỉnh thông số quá lớn
(hình quá sáng)
Thông số phù hợp
Chỉnh thông số quá thấp
(hình quá mờ)
60. kVp (kilovolt peak)
kVp chủ yếu kiểm soát năng lượng hay khả năng
xuyên thấu của chùm tia X. kVp càng cao, NL cực
đại và NL trung bình của chùm tia càng lớn. kVp
cao cho phép chùm tia X xuyên qua các tổ chức
đặc ở người có tầm vóc to, tạo ra hình ảnh có thể
chấp nhận được. Ngoài làm tăng khả năng xuyên
thấu, kVp lớn cũng sẽ giúp tạo ra nhiều tia X hơn.
Do đó, tăng kVp sẽ cho phép giảm thời gian chụp,
điều này có ích cho trẻ em hay người lớn không
kiểm soát được cử động của đầu.
61. kVp (kiloVolt peak)
X-ray Energy (keV)
NumberofX-rays
70 90
90 kVp
70 kVp
Chuyển từ 70 kVp lên 90 kVp, NL trung bình tăng
(đường đứt đoạn bên dưới), NL cực đại tăng (từ 70
keV lên 90 keV) và số lượng tia X cũng tăng.
NL trung bình
NL cực đại
62. mA (milliampere)
mA setting quyết định sự đốt nóng dây tóc. Dây tóc càng
nóng, càng nhiều electrons bị đẩy ra; càng nhiều
electrons di chuyển trong bóng đèn, số lượng tia X tạo ra
càng lớn. Không có sự thay đổi trong NL trung bình hay
NL cực đại của chùm tia X. Tăng mA gấp đôi làm số
lượng tia X tăng 2 lần.
Thay đổi từ 5 mA thành 10 mA:
NumberofX-rays
X-ray Energy
10 mA (twice as many x-rays)
5 mA
maximum energy
average energy
(no change)
(no change)
63. NumberofX-rays
X-ray Energy
10 impulses
(twice as many x-rays)
5 impulses
maximum energy
average energy
Thời gian chụp
Tăng thời gian chụp sẽ làm tăng số lượng tia X.
Thời gian tăng gấp đôi thì số lượng tia X tạo ra
tăng gấp đôi. Thời gian chụp không ảnh hưởng
đến NL trung bình hay NL cực đại của chùm tia X.
Thay đổi thời gian chụp từ 5 impulses thành 10
impulses:
(no change)
(no change)
64. mAs or mAi
mAs = milliamperes (mA) x seconds (s)
mAi = milliamperes (mA) x impulses (i)
Tất cả máy X quang đều có mA setting (có thể là cố định hoặc
thay đổi được) và exposure time setting (luôn luôn điều chỉnh
được). Kết quả của phép nhân “mA setting” với “exposure
time” sẽ bằng mAs hay mAi, phụ thuộc vào exposure time
tính bằng giây hoặc bằng impulses.
VD, nếu mA setting là 5 và exposure time là 30 impulses, thì
mAi sẽ là 150 (5 x 30). Nếu thay đổi mA setting thành 10 và
giảm exposure time thành 15, mAi vẫn là 150 (10 x 15). Sẽ
không có sự thay đổi số lượng tia X. Nếu máy X quang có mA
settings điều chỉnh được, việc tăng mA sẽ cho phép giảm
exposure time; điều này có ích cho đa số các trường hợp.
65. 1. kVp, mA, exposure time (e.t.) theo khuyến cáo.
2. Tăng mA; không đổi kVp, e.t.
3. Giảm e.t.; không đổi kVp, mA
4. Tăng kVp; không đổi mA, e.t.
5. Tăng mA 2 lần, giảm e.t. 2 lần; không đổi kVp.
A CB
B
A
C
A
B
overexposed correct exposure underexposed
Trong những tình huống sau đây, bạn nghĩ phim X
quang sẽ là: (A) tia cứng, (B) tia phù hợp hay (C) tia
mềm? (cùng một BN).
66. Sự lọc tia X (Filtration)
Tia X NL thấp không góp phần vào việc tạo ảnh trên
phim; và chúng làm cho cơ thể phơi nhiễm với bức
xạ. Do đó chúng cần được loại bỏ. Quá trình loại bỏ
những tia X có NL thấp ra khỏi chùm tia X được gọi
là lọc (filtration). Quá trình lọc làm tăng NL trung bình
(chất lượng) của chùm tia X.
Có 2 thành phần để lọc tia X. Thứ nhất là thành phần
lọc vốn có (inherent filtration), do các vật liệu có bên
trong máy X quang mà tia X phải đi qua. Chúng gồm
cửa sổ bằng beryli (beryllium window) của bóng đèn
tia X, dầu trong đầu đèn và màng ngăn không cho
dầu rò khỏi đầu đèn. Chúng loại bỏ những tia X rất
yếu.
67. Lọc tia X
Thành phần lọc thứ 2 là đĩa nhôm được thêm vào ở trên
đường đi của chùm tia X (thành phần lọc thêm vào-
added filtration) => màng lọc. Các đĩa này loại bỏ những
tia X có đủ năng lượng để đi qua khỏi những thành
phần lọc vốn có nhưng vẫn không đủ năng lượng để tạo
ảnh.
Đĩa có độ dày thay đổi, khi kết hợp với thành phần lọc
vốn có, sẽ tạo thành thành phần lọc toàn phần (total
filtration) của máy X quang.
Máy X quang hoạt động ở 70 kVp hoặc cao hơn đòi hỏi
phải có total filtration tương đương 2.5 mm nhôm.
(inherent filtration “tương đương” với một bề dày nào
đó của nhôm). Máy X quang hoạt động dưới 70 kVp cần
có một total filtration tương đương 1.5 mm nhôm.
68. Bộ phận lọc tia X
Inherent
Cửa sổ beryllium
của bóng đèn tia X
Added
Màng lọc
Total
Dầu/ Màng
ngăn kim loại
Màng lọc
Ống côn
Ống chuẩn trực
Màng
ngăn dầu
Cửa sổ
beryllium
Dầu
Bóng đèn tia X
70. Tia X sơ cấp
(primary x-ray)
Tia X tán xạ
(scattered x-ray)
Sự chuẩn trực (Collimation)
Collimation được dùng với mục đích thu hẹp vùng bị chiếu
tia X (giảm nhiễm tia cho BN) và giảm các tia tán xạ. Chúng
ta muốn chùm tia X đi tới toàn bộ phim, nhưng không
muốn phơi nhiễm quá mức cho BN. Khi tia X từ đầu đèn
tương tác với mô vùng mặt, tia tán xạ (scatter radiation)
được tạo ra. Tia tán xạ làm tăng phơi nhiễm cho BN và
cũng làm giảm chất lượng hình ảnh trên phim.
71. Collimation
Ống chuẩn trực (collimator), đặt ở đầu ống côn nơi
nó gắn dính với đầu đèn, nó là một đĩa chì (lead
disk) có 1 lổ ở giữa. Kích thước của lổ quyết định
kích thước cuối cùng của chùm tia X. Hình dạng
của lổ sẽ quyết định hình dạng của chùm tia X.
Nhìn qua ống côn thấy được ống
chuẩn trực (mũi tên) có một lổ
tròn ở giữa. Nó sẽ tạo ra chùm tia
X có hình tròn. Vùng màu xám
nhạt ở giữa là màng lọc nhôm.
72. Hình dạng lổ trong ống chuẩn trực
quyết định hình dạng chùm tia X.
Kích thước của lổ quyết định kích
thước chùm tia ở đầu ống côn. Ống
côn có độ dài khác nhau; ống côn
càng dài thì lổ trong ống chuẩn trực
càng nhỏ.
Tròn
Tứ giác
Collimation
73. Chùm tia chuẩn trực
(collimated beam)
collimator
target
(x-ray source)
Collimation
2.75 inches (7 cm) là đường kính lớn nhất của chùm tia hình tròn
hay độ dài lớn nhất của cạnh dài chùm tia tứ giác ở đầu ống côn.
74.
75. Nếu đổi ống côn tròn đk
7 cm thành 6 cm, BN sẽ
nhận bức xạ ít hơn 25%
do vùng bị chiếu tia giảm
25%.
Lổ ống chuẩn trực hình
tứ giác làm BN nhận tia
ít hơn 55% so với lổ tròn
đk 7 cm.
6 cm round
film
(4.5 cm long)
entrance
entrance
exit
exit
6 cm
7 cm
area covered at skin surface (6 cm round PID)
area covered as beam exits (6 cm round PID)
area covered at skin surface (7 cm round PID)
area covered as beam exits (7 cm round PID)
Collimation
76. Chất lượng Số lượng
(chủ yếu)kVp
mA
Thời gian chụp
Sự lọc tia X
Không đổi
Không đổi
Collimation không làm thay đổi năng lượng hay số
lượng tia X trong chùm tia X đi đến phim; nó chỉ hạn
chế kích thước và hình dạng của chùm tia.
Chất lượng hay năng lượng trung bình của chùm tia
X tăng khi tăng kVp hay tăng khả năng xuyên thấu.
Số lượng tia X tăng khi tăng kVp, mA setting và kVp
setting.
77. This concludes the section on X-ray
Production.
Additional self-study modules are available
at: http://dent.osu.edu/radiology/resources.php
If you have any questions, you may e-mail
me at: jaynes.1@osu.edu
Robert M. Jaynes, DDS, MS
Director, Radiology Group
College of Dentistry
Ohio State University
