KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ VẬT LÝ HỌC TIA X
Biên dịch: BS. Huỳnh Ngọc Khánh Linh
Nguồn từ: https://www.radiologymasterclass.co.uk
(BẤM VÀO HÌNH ĐỂ XEM RÕ HƠN)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
GIỚI THIỆU BÀI HƯỚNG DẪN
Bài hướng dẫn này mô tả cách tạo ra tia X và cách chúng tương tác với cơ thể để tạo thành hình ảnh X quang. Các vấn đề an toàn tia X cũng được thảo luận ngắn gọn.
Kiến thức cơ bản về vật lý học của tia X bổ sung cho kiến thức phân tích X quang.
GIỚI THIỆU TIA X
Kiến thức cơ bản về vật lý học của tia X bổ sung cho kiến thức phân tích X quang.
GIỚI THIỆU TIA X
Các tia X được tạo ra trong máy X-quang, còn được gọi là bóng đèn tia X (X-ray tube). Không có liên quan đến chất phóng xạ bên ngoài nào. Kĩ thuật viên có thể thay đổi cài đặt dòng điện và điện áp trên máy X-quang để tác động vào các tính chất của chùm tia X được tạo ra. Các chùm tia X có quang phổ (spectra) khác nhau được áp dụng cho các bộ phận cơ thể khác nhau.
BÓNG ĐÈN TIA X
BÓNG ĐÈN TIA X
Tia X được tạo ra thông qua sự tương tác của các electron được gia tốc với các electron của hạt nhân vonfram (tungsten) trong anode của bóng đèn. Có hai loại bức xạ tia X được tạo ra: bức xạ đặc trưng (characteristic radiation) và bức xạ hãm (bremsstrahlung radiation).
TẠO RA TIA X- BỨC XẠ ĐẶC TRƯNG (Characteristic X-ray generation)
TẠO RA TIA X- BỨC XẠ ĐẶC TRƯNG (Characteristic X-ray generation)
Thuật ngữ:
High energy electron: electron năng lượng cao
Low energy electron: electron năng lượng thấp
Ejected inner shell electron: electron ở lớp trong bị đánh bật
Outer electron promoted: electron lớp vỏ ngoài đến lấp đầy
X-ray generated: Tia X tạo ra
***Photon tia X: Các tia X có năng lượng photon cao được gọi là tia X cứng, những tia X có năng lượng thấp được gọi là tia X mềm
TẠO RA TIA X- BỨC XẠ HÃM (Bremsstrahlung/Braking X-ray generation)
High energy electron: electron năng lượng cao
Low energy electron: electron năng lượng thấp
Ejected inner shell electron: electron ở lớp trong bị đánh bật
Outer electron promoted: electron lớp vỏ ngoài đến lấp đầy
X-ray generated: Tia X tạo ra
***Photon tia X: Các tia X có năng lượng photon cao được gọi là tia X cứng, những tia X có năng lượng thấp được gọi là tia X mềm
TẠO RA TIA X- BỨC XẠ HÃM (Bremsstrahlung/Braking X-ray generation)
Thuật ngữ:
Fast electron: electron tốc độ nhanh
Braking: sự hãm lại
Slower electron: electron tốc độ chậm hơn
Nucleus: hạt nhân
QUANG PHỔ CỦA TIA X
Fast electron: electron tốc độ nhanh
Braking: sự hãm lại
Slower electron: electron tốc độ chậm hơn
Nucleus: hạt nhân
QUANG PHỔ CỦA TIA X
CHÙM TIA X
Tia X truyền theo đường thẳng và chùm tia X lệch khỏi nguồn phát nó. Các cấu trúc được chạm vào bởi chùm tia đầu tiên sẽ được phóng to hơn so với các cấu trúc nằm gần detector hơn. Để giảm độ phóng đại, nguồn tia X có thể được di chuyển ra xa khỏi đối tượng. Các cấu trúc cần được đo lường chính xác nên được đặt gần detector hơn.
Thuật ngữ
Detector là thiết bị đặc biệt quan trọng, nó quyết định chất lượng hình ảnh. Chức năng chính của Detector là thu nhận bức xạ phát ra từ người bệnh, chuyển chúng thành tín hiệu điện (tín hiệu vị trí và năng lượng).
Chụp phóng đại trước sau (A-P) và sau- trước (P-A)
Chụp phóng đại trước sau (A-P: Anterior-Posterior)
Detector là thiết bị đặc biệt quan trọng, nó quyết định chất lượng hình ảnh. Chức năng chính của Detector là thu nhận bức xạ phát ra từ người bệnh, chuyển chúng thành tín hiệu điện (tín hiệu vị trí và năng lượng).
Chụp phóng đại trước sau (A-P) và sau- trước (P-A)
Chụp phóng đại trước sau (A-P: Anterior-Posterior)
Độ phóng đại gần
Chụp thế sau- trước (P-A: Posterior- Anterior)
Lợi ích của chụp phóng đại
(Di chuyển chuột vào hình để xem chú thích)
ĐẬM ĐỘ CÁC MÔ
Một hình ảnh X quang bao gồm một 'bản đồ' vì các tia X được truyền tự do qua cơ thể hay bị suy giảm (hấp thụ hoặc phân tán) bởi các cấu trúc giải phẫu. Các mô càng dày đặc, càng nhiều tia X bị suy giảm. Ví dụ, tia X đi qua xương bị suy giảm nhiều hơn so với mô phổi.
Mô tả đậm độ
Độ tương phản trong hình ảnh tổng thể phụ thuộc vào sự khác biệt về cả mật độ của các cấu trúc trong cơ thể và độ dày của các cấu trúc đó. Sự khác biệt càng lớn về mật độ hoặc độ dày của hai cấu trúc liền kề thì dẫn đến độ tương phản càng lớn giữa các cấu trúc đó trong hình. Với mục đích mô tả, có năm mật độ khác nhau có thể hữu ích để xác định bản chất của một bất thường. Nếu có sự tăng hoặc giảm bất ngờ về đậm độ của cấu trúc giải phẫu đã biết thì điều này có thể giúp xác định cấu trúc mô nào bất thường.
5 đậm độ trên X quang
Mô tả đậm độ
Độ tương phản trong hình ảnh tổng thể phụ thuộc vào sự khác biệt về cả mật độ của các cấu trúc trong cơ thể và độ dày của các cấu trúc đó. Sự khác biệt càng lớn về mật độ hoặc độ dày của hai cấu trúc liền kề thì dẫn đến độ tương phản càng lớn giữa các cấu trúc đó trong hình. Với mục đích mô tả, có năm mật độ khác nhau có thể hữu ích để xác định bản chất của một bất thường. Nếu có sự tăng hoặc giảm bất ngờ về đậm độ của cấu trúc giải phẫu đã biết thì điều này có thể giúp xác định cấu trúc mô nào bất thường.
5 đậm độ trên X quang
Đậm độ các mô trên X quang
(Di chuyển chuột vào hình để xem chú thích)
(Di chuyển chuột vào hình để xem chú thích)
Nếu bạn nghĩ rằng có một cấu trúc bất thường trên X quang, hãy thử mô tả nó theo đậm độ. Hãy lưu ý nếu đậm độ tăng hoặc giảm bất thường. Hãy quan sát đậm độ của nó như thế nào so với các cấu trúc bình thường liền kề.
Đậm độ bất thường trên phim X quang
(Di chuyển chuột vào hình để xem chú thích)
Đậm độ bất thường trên phim X quang
(Di chuyển chuột vào hình để xem chú thích)
An toàn bức xạ tia X
Liên quan đến các kiểm tra bằng X quang thường được yêu cầu cung cấp các lý do lâm sàng hợp lý để xác minh cho việc phơi nhiễm bức xạ của bệnh nhân. Các quy định của cơ quan cho khoa X quang phải được tuân thủ, vì bỏ qua các quy định này có thể dẫn đến vi phạm pháp luật. Tất cả các tia X có thể gây thay đổi sự phân chia tế bào và các quá trình hoạt động nội bào khác, do đó có khả năng gây hại cho cơ thể con người. Vì lý do này, tất cả các phơi nhiễm bức xạ y tế nên được chứng minh về mặt rủi ro so với tỷ lệ lợi ích.
Tác động sinh học của phơi nhiễm tia X
Một số tác động sinh học như tổn thương da phụ thuộc vào liều lượng, trong khi đó các tác hại khác, như sự phát triển của ung thư, thì khá ngẫu nhiên. Các tác động sinh học phụ thuộc liều có thể đo được trên 50mSv (millisieverts) và toàn bộ liều cơ thể lớn hơn 10Sv (sieverts) thường gây tử vong. Liều bức xạ trung bình cho mỗi người ở Anh là 2,6mSv mỗi năm, trong đó 2,2mSv là bức xạ nền và 0,4mSv liên quan đến phơi nhiễm bức xạ y tế. Kiểm tra để chẩn đoán thường liên quan đến liều từ 0,02mSV (X-quang ngực) đến 10mSv (CT bụng). Điều này có nghĩa là chụp X-quang ngực tương đương với 3 ngày bức xạ nền và bụng CT tương đương 4,5 năm! Một số bộ phận cơ thể dễ bị ảnh hưởng bởi tác hại của bức xạ. Đây thường là những mô có các tế bào phân chia nhanh, ví dụ, liều bức xạ đến dạ dày có khả năng gây tử vong do ung thư gấp hơn 20 lần so với cùng liều đến xương. Phơi nhiễm bức xạ đối với các cơ quan sinh sản mang lại nhiều rủi ro tiềm tàng hơn cho các thế hệ tương lai. Trẻ em có tính nhạy cảm với bức xạ cao hơn người lớn và nên tránh chiếu xạ vào thai nhi bất cứ khi nào có thể.
Các nguyên tắc an toàn
- CHỨNG MINH - Lợi ích tiềm năng của việc phơi nhiễm bức xạ nên lớn hơn rủi ro.
- TỐI ƯU HÓA - Cần áp dụng các biện pháp để giảm liều phóng xạ cho bệnh nhân và nhân viên.
- QUY ĐỊNH CƠ QUAN – Những biện pháp đảm bảo các quy định mở rộng được thi hành, ví dụ như các máy X-quang được cài đặt và sử dụng chính xác, và các vấn đề liên quan được khẳng định. Những rủi ro cho nhân viên y tế Nhân viên cũng có nguy cơ tiềm ẩn từ việc tiếp xúc với bức xạ. Liều mà các bác sĩ X quang và kỹ thuật viên phơi nhiễm thường là nhỏ. Tuy nhiên, các quy định cơ quan được thi hành để đảm bảo như đeo liều xạ kế (dosimetry badges) và mặc quần áo bảo hộ bằng chì,nhằm theo dõi và giảm liều bức xạ của nhân viên. Hiểu về 'luật nghịch đảo bình phương ' giúp giảm liều bức xạ. Điều này nói rằng liều bức xạ tác động vào một vùng nhất định thì tăng gấp bốn lần khi giảm một nửa khoảng cách đến nguồn phát xạ. Nói một cách đơn giản, đi xa khỏi nguồn phát xạ giúp giảm liều bức xạ cho nhân viên. Điều này đặc biệt quan trọng trong các trường hợp X quang can thiệp khi các bác sĩ X quang hoặc kỹ thuật viên X quang đang làm việc gần với chùm tia X.
Luật nghịch đảo bình phương
Tác động sinh học của phơi nhiễm tia X
Một số tác động sinh học như tổn thương da phụ thuộc vào liều lượng, trong khi đó các tác hại khác, như sự phát triển của ung thư, thì khá ngẫu nhiên. Các tác động sinh học phụ thuộc liều có thể đo được trên 50mSv (millisieverts) và toàn bộ liều cơ thể lớn hơn 10Sv (sieverts) thường gây tử vong. Liều bức xạ trung bình cho mỗi người ở Anh là 2,6mSv mỗi năm, trong đó 2,2mSv là bức xạ nền và 0,4mSv liên quan đến phơi nhiễm bức xạ y tế. Kiểm tra để chẩn đoán thường liên quan đến liều từ 0,02mSV (X-quang ngực) đến 10mSv (CT bụng). Điều này có nghĩa là chụp X-quang ngực tương đương với 3 ngày bức xạ nền và bụng CT tương đương 4,5 năm! Một số bộ phận cơ thể dễ bị ảnh hưởng bởi tác hại của bức xạ. Đây thường là những mô có các tế bào phân chia nhanh, ví dụ, liều bức xạ đến dạ dày có khả năng gây tử vong do ung thư gấp hơn 20 lần so với cùng liều đến xương. Phơi nhiễm bức xạ đối với các cơ quan sinh sản mang lại nhiều rủi ro tiềm tàng hơn cho các thế hệ tương lai. Trẻ em có tính nhạy cảm với bức xạ cao hơn người lớn và nên tránh chiếu xạ vào thai nhi bất cứ khi nào có thể.
Các nguyên tắc an toàn
- CHỨNG MINH - Lợi ích tiềm năng của việc phơi nhiễm bức xạ nên lớn hơn rủi ro.
- TỐI ƯU HÓA - Cần áp dụng các biện pháp để giảm liều phóng xạ cho bệnh nhân và nhân viên.
- QUY ĐỊNH CƠ QUAN – Những biện pháp đảm bảo các quy định mở rộng được thi hành, ví dụ như các máy X-quang được cài đặt và sử dụng chính xác, và các vấn đề liên quan được khẳng định. Những rủi ro cho nhân viên y tế Nhân viên cũng có nguy cơ tiềm ẩn từ việc tiếp xúc với bức xạ. Liều mà các bác sĩ X quang và kỹ thuật viên phơi nhiễm thường là nhỏ. Tuy nhiên, các quy định cơ quan được thi hành để đảm bảo như đeo liều xạ kế (dosimetry badges) và mặc quần áo bảo hộ bằng chì,nhằm theo dõi và giảm liều bức xạ của nhân viên. Hiểu về 'luật nghịch đảo bình phương ' giúp giảm liều bức xạ. Điều này nói rằng liều bức xạ tác động vào một vùng nhất định thì tăng gấp bốn lần khi giảm một nửa khoảng cách đến nguồn phát xạ. Nói một cách đơn giản, đi xa khỏi nguồn phát xạ giúp giảm liều bức xạ cho nhân viên. Điều này đặc biệt quan trọng trong các trường hợp X quang can thiệp khi các bác sĩ X quang hoặc kỹ thuật viên X quang đang làm việc gần với chùm tia X.
Luật nghịch đảo bình phương
An toàn bức xạ nên được thực hiện nghiêm túc bởi tất cả các bác sĩ. Nếu bạn lo lắng về quá trình đánh giá hoặc kiểm tra bằng X quang, bạn nên tham khảo ý kiến của bác sĩ X quang. Để biết thêm thông tin, vui lòng sử dụng 'iRefer' guideline có sẵn trực tuyến từ Royal College of Radiologists.
KẾT THÚC BÀI HƯỚNG DẪN
KẾT THÚC BÀI HƯỚNG DẪN
Có sự hiểu biết cơ bản về vật lý học và an toàn bức xạ thì hữu ích trong việc đánh giá một số hạn chế trong các kiểm tra sức khỏe bằng tia X. Khoa học về X quang giúp mở rộng sự hiểu biết và khắc phục một số khó khăn này.
THAM KHẢO THÊM
Mức độ phóng xạ khi chụp X quang
Thực tế, người bình thường và khỏe mạnh vẫn đang tiếp xúc với một lượng bức xạ nhất định trong cuộc sống hàng ngày, đây gọi là bức xạ nền. Nguồn bức xạ này đến từ môi trường tự nhiên (radon) và bức xạ vũ trụ, bao gồm tia X. Những tia bức xạ tuy có hại nhưng không thể tránh khỏi, nồng độ tiếp xúc cũng rất thấp nên hầu như con người không nhận ra tác động ảnh hưởng của chúng. Đối với X quang, mỗi hình thức chụp phim sẽ có mức rủi ro khác nhau tùy thuộc vào loại và liều lượng tia X được sử dụng, cũng như phần cơ thể cần kiểm tra. Có thể so sánh mức độ bức xạ khi chụp X quang với bức xạ nền bình thường mà tất cả mọi người gặp phải hàng ngày như sau:
• X quang ngực: Tương đương với 2,4 ngày bức xạ nền tự nhiên
• X quang sọ: Tương đương với 12 ngày bức xạ nền tự nhiên
• Cột sống thắt lưng: Tương đương với 6 tháng bức xạ nền tự nhiên
• Hệ tiết niệu bằng đường tĩnh mạch: Tương đương với 1 năm bức xạ nền tự nhiên
• Soi thực quản - dạ dày - ruột non: Tương đương với 2 năm bức xạ nền tự nhiên
• Thụt Bari: Tương đương với 2,7 năm bức xạ nền tự nhiên
• Chụp CT đầu: Tương đương với 243 ngày bức xạ nền tự nhiên
• Chụp CT bụng: Tương đương với 2,7 năm bức xạ nền tự nhiên.
Những số liệu bức xạ được ước tính trên người trưởng thành. Trẻ em là đối tượng nhạy cảm và dễ bị tác động bởi bức xạ của tia X hơn. Có nghiên cứu cho rằng quét CT ở trẻ em có thể làm tăng nguy cơ ung thư não và bệnh bạch cầu lên gấp 3 lần, đặc biệt là khi tiêm vào bụng và ngực với liều lượng cao.
Nguồn: https://www.vinmec.com/vi/tin-tuc/thong-tin-suc-khoe/muc-do-phong-xa-khi-chup-x-quang/
Lưu ý: Density có nghĩa là đậm độ/ mật độ. Thường trong CĐHA, đậm độ được sử dụng phổ biến nhưng khi dịch bài liên quan đến các cấu trúc mô cơ thể thì theo quan điểm của mình dịch thành mật độ sẽ hợp lí.
• X quang ngực: Tương đương với 2,4 ngày bức xạ nền tự nhiên
• X quang sọ: Tương đương với 12 ngày bức xạ nền tự nhiên
• Cột sống thắt lưng: Tương đương với 6 tháng bức xạ nền tự nhiên
• Hệ tiết niệu bằng đường tĩnh mạch: Tương đương với 1 năm bức xạ nền tự nhiên
• Soi thực quản - dạ dày - ruột non: Tương đương với 2 năm bức xạ nền tự nhiên
• Thụt Bari: Tương đương với 2,7 năm bức xạ nền tự nhiên
• Chụp CT đầu: Tương đương với 243 ngày bức xạ nền tự nhiên
• Chụp CT bụng: Tương đương với 2,7 năm bức xạ nền tự nhiên.
Những số liệu bức xạ được ước tính trên người trưởng thành. Trẻ em là đối tượng nhạy cảm và dễ bị tác động bởi bức xạ của tia X hơn. Có nghiên cứu cho rằng quét CT ở trẻ em có thể làm tăng nguy cơ ung thư não và bệnh bạch cầu lên gấp 3 lần, đặc biệt là khi tiêm vào bụng và ngực với liều lượng cao.
Nguồn: https://www.vinmec.com/vi/tin-tuc/thong-tin-suc-khoe/muc-do-phong-xa-khi-chup-x-quang/
Lưu ý: Density có nghĩa là đậm độ/ mật độ. Thường trong CĐHA, đậm độ được sử dụng phổ biến nhưng khi dịch bài liên quan đến các cấu trúc mô cơ thể thì theo quan điểm của mình dịch thành mật độ sẽ hợp lí.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét