Tài liệu Mô phỏng tính liều bức xạ máy chụp cắt lớp điện toán (ct)

CHÚ Ý Bạn đã download tài liệu này từ website www. bme.vn. Các bạn có quyền tự do sử dụng tài liệu này cho các mục đích học tập, nghiên cứu. Nếu bạn sử dụng những tài liệu này cho mục đích thương mại phải xin ý kiến của các tác giả. Nếu bạn không thể liên lạc trực tiếp với tác giả h ãy liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ [email protected], chúng tôi sẽ giúp bạn. www.bme.vn 1 ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA KHOA KHOA HOÏC ÖÙNG DUÏNG ---------------- LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP: MOÂ PHOÛNG TÍNH LIEÀU BÖÙC XAÏ MAÙY CHUÏP CAÉT LÔÙP ÑIEÄN TOAÙN (CT) GVHD: TS. HUYØNH QUANG LINH SVTH : LEÂ MINH ÑAÏT Email : [email protected] Tp.Hoà Chí Minh, thaùng 01/2007 2 LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy ch uïp caét lôùp ñieän toaùn (CT) . www.bme.vn LÔØI CAÛM ÔN Suoát thôøi gian hoïc taäp, reøn luyeän vaø nghieân cöùu taïi tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa thaønh phoá Hoà Chí Minh, em lu oân nhaän ñöôïc söï giuùp ñôõ cuûa raát nhieàu thaày coâ cuûa Tröôøng ôû taát caû caùc Khoa trong söï vun ñaép neàn kieán thöùc cho baûn thaân. Trong ngaønh hoïc, em luoân ñöôïc söï taän tình daïy baûo cuûa caùc thaày, coâ trong boä moân Vaät Lyù Kyõ Thuaät Y Sinh. Em xin traân troïng ghi nhôù coâng ôn:  Ban giaùm hieäu nhaø tröôøng ñaõ quan taâm taïo ñieàu kieän thuaän lôïi giuùp em hoïc taäp sôùm hoaøn thaønh ngaønh hoïc .  Caùc thaày coâ cuûa Khoa Khoa Hoïc ÖÙng Duïng vaø boä moân Vaät Lyù Kyõ Thuaät Y sinh ñaõ tröïc tieáp taän tình giaûng daïy, truyeàn ñaït nhöõng kieán thöùc cô baûn veà chuyeân moân, trang bò haønh trang quyù baùu ñeå em böôùc vaøo ñôøi.  Thaày Ts.Huyønh Quang Linh, ñaõ giuùp ñôõ trong suoát quaù trình hoïc taäp, coá vaán veà chuyeân moân giuùp em hoaøn thaønh moân hoïc luaän vaên toát nghieäp, vôùi ñeà taøi “MOÂ PHOÛNG TÍNH LIEÀU BÖÙC XAÏ MAÙY CHUÏP CAÉT LÔÙP ÑIEÄN TOAÙN (CT)”. Ñoàng thôøi, em xin chaân thaønh caûm ôn:  Baùc só Phan Thanh Haûi, giaùm ñoác Trung taâm chaån ñoaùn y khoa Medic Hoøa Haûo .  Baùc só Voõ Nguyeãn Thaønh Nhaân, cuøng taäp theå c aùc anh chò baùc só hieän ñang coâng taùc taïi phoøng CT, Trung taâm y khoa Medic Hoøa Haûo . ñaõ taïo ñieàu kieän cho em thu thaäp soá lieäu thöïc teá taïi phoøng CT, Trung taâm y khoa Medic Hoø a Haûo. Luaän vaên naøy ñaõ ñöôïc hoaøn thaønh vô ùi söï noå löïc cuûa baûn thaân. Kính lôøi caûm ôn Ba Meï, anh chò em trong gia ñình, baïn beø thaân höõu ñaõ giuùp ñôõ veà vaät chaát laãn tinh thaàn , taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho em hoaøn taát luaän vaên naøy. Trong thôøi gian ngaén, vieäc thöïc hieän luaän vaên khoâng theå traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt caû veà kieán thöùc laãn caùch trình baøy. Em mong muoán nhaän ñöôïc goùp yù töø quyù Thaày Coâ vaø caùc baïn. Vì kieán thöùc, kinh nghieäm vaø khaû n aêng baûn thaân coøn haïn cheá, em kính mong nhieàu söï ñoùng goùp yù kieán cuûa thaày coâ vaø baïn beø. Vôùi nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc ôû tröôøng, em mong muoán goùp moät phaàn coâng söùc cuûa mình ñeå xaây döïng xaõ hoäi, em seõ coá gaéng nhieàu hôn ñeå theâm nhieàu phuïc vuï vaø öùng duïng thöïc teá. Chaân thaønh caûm ôn. TP. Hoà Chí Minh, thaùng 01/2007 LEÂ MINH ÑAÏT SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT i GVHD: Ts. HUYØNH QUANG LINH www.bme.vn LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy ch uïp caét lôùp ñieän toaùn (CT) . TOÙM TAÉT LUAÄN VAÊN Chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT Scanner) laø moät böôùc tieán caùch maïng trong kyõ thuaät chaån ñoaùn baèng böùc xaï X quang. Trong kyõ thuaät chuïp caét lôùp ñieän toaùn , aûnh taùi taïo töø caùc hình chieáu. Hình chieáu thu ñöôïc baèng caùch ño suy hao cuûa b öùc xaï qua vaät theå taïi caùc goùc khaùc nhau. Thieát bò chaån ñoaùn hình aûnh CT cho pheùp thu thaäp caùc soá lieäu beân trong cô theå beänh nhaân ñeå taùi taïo caáu truùc giaûi phaãu beänh nhaân 2D, 3D; töø ñoù xaùc ñònh caùc khoái u vaø coù caáu truùc giôùi haïn trong moãi aûnh cuûa beänh nhaân. Nhöõng hình aûnh naøy ñöôïc söû duïng ñeå quyeát ñònh caùc giaûi phaùp ñieàu trò cho beänh nhaân. Thieát bò MSCT16 cuûa haõng Toshiba ñang hoaït ñoäng ôû Trung taâm chaån ñoaùn y khoa MEDIC, TP.HCM laø thieát b ò CT hieän ñaïi theá heä môùi coù theå duøng ñeå xaùc ñònh chaån ñoaùn beänh naøo caàn ñeán hình aûnh coù chaát löôïng cao. Nhôø ñoä phaân giaûi cao, MSCT16 cho pheùp khaûo saùt toaøn boä cô theå vôùi caùc h ình aûnh chi tieát vaø roõ neùt , giuùp cho vieäc chaån ñoaùn caùc beänh lyù trong cô theå ñöôïc chính xaùc vaø roõ raøng. MSCT16 giuùp chaån ñoaùn caùc beänh lyù nhö ung thö, vieâm, nhieãm truøng,… Ngoaøi ra, vôùi öu ñieåm thôøi gian ghi hình nhanh, MSCT16 coù theå ghi hình caùc caáu truùc giaûi phaãu ñoäng nhö tim vaø maïch maùu. Do vaäy, cho ñeán nay MSCT16 laø kyõ thuaät chaån ñoaùn hieäu quaû ñoái vôùi caùc beänh lyù tim vaø maïch maùu nhö dò daïng maïch maùu, phình ñoäng maïch hoaëc heïp loøng ñoäng maïch. Do CT döïa treân cô sôû cuûa böùc xaï tia X neân caùc vaán ñeà lieân quan ñeán an toaøn böùc xaï cuõng raát caàn ñöôïc quan taâm. Phaàn hai cuûa luaän vaên ñeà caäp ñeán tính toaùn lieàu toái öu cho chuïp aûnh CT vôùi caùc vaán ñeà lieân quan ñeán böùc xaï, lieàu löôïng böùc xaï, haáp thuï,… cuõng nhö phaàn moâ phoûng tính lieàu haáp thuï khi chuïp CT. SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT iv GVHD: Ts. HUYØNH QUANG LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy ch uïp caét lôùp ñieän toaùn (CT) . www.bme.vn MUÏC LUÏC Ñeà muïc Trang LÔØI CAÛM ÔN .................................................................................................................. i TOÙM TAÉT LUAÄN VAÊN ................................................................................................ iv MUÏC LUÏC ....................................................................................................................... v DANH SAÙCH CAÙC TÖØ VIEÁT TAÉT ............................................................................ viii 1. CHÖÔNG 1. MÔÛ ÑAÀU ........................................................................................ 1 phaàn i : toång quan veà maùy ct .................................................................................... 3 2. CHÖÔNG 2. CÔ SÔÛ VAÄT LYÙ ............................................................................. 4 2.1. TOÅNG QUAN ..................................................................................................... 5 2.1.1. Giôùi thieäu ........................................................................................................ 5 2.1.2. Lòch söû phaùt trieån [1] ......................................................................................... 6 2.1.3. Thu nhaän döõ lieäu ............................................................................................. 8 2.1.4. Taùi taïo aûnh ...................................................................................................... 8 2.1.5. Soá CT vaø ñôn vò Hounsfield [1] ....................................................................... 9 2.2. MAÙY CHUÏP CAÉT LÔÙP ÑIEÄN TOAÙN ÑA LAÙT (MSCT) ................................ 10 2.2.1. Caáu truùc ñaàu doø trong heä thoáng MSCT [1] .................................................... 12 2.2.2. Heä thoáng thu nhaän döõ lieäu cuûa MSCT ......................................................... 13 3. CHÖÔNG 3. CAÁU TAÏO MAÙY MSCT 16 ......................................................... 15 3.1. SÔ ÑOÀ TOÅNG QUAÙT CUÛA HEÄ THOÁNG MSCT 16 [4] ..................................... 17 3.2. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA HEÄ THOÁNG [4] ....................................................... 17 3.2.1. Heä thoáng phaân phoái ñieän aùp ......................................................................... 17 3.2.2. Khoái daøn quay Gantry .................................................................................. 17 3.2.3. Baøn naâng beänh nhaân ..................................................................................... 20 3.2.4. Baûng ñieàu khieån queùt ................................................................................... 21 3.2.5. Heä thoáng xoay rotor ...................................................................................... 22 3.2.6. Khoái heä thoáng taïo vaø löu aûnh ....................................................................... 22 4. CHÖÔNG 4. PHAÀN MEÀM GIAO DIEÄN NGÖÔØI DUØNG ............................... 28 4.1.1. Phaàn meàm ñieàu khieån thu nhaän aûnh ............................................................ 30 4.1.2. Phaàn meàm xöû lyù aûnh ..................................................................................... 32 4.1.3. Heä thoáng eFilm chuaån DICOM .................................................................... 32 5. CHÖÔNG 5. VAÄN HAØNH MAÙY MSCT .......................................................... 33 5.1. QUY TRÌNH CHUÏP AÛNH ................................................................................. 35 5.1.1. Chuaån bò beänh nhaân ...................................................................................... 35 5.1.2. Tieán haønh chuïp ............................................................................................. 35 5.1.3. Quy trình chuïp aûnh CT Tim .......................................................................... 36 5.2. GIAI ÑOAÏN TAÙI TAÏO HÌNH AÛNH ................................................................. 36 5.2.1. Sô ñoà khoái ..................................................................................................... 36 SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT v GVHD: Ts. HUYØNH QUANG LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy ch uïp caét lôùp ñieän toaùn (CT) . www.bme.vn 5.2.2. Nhöõng öùùng duïng laâm saøng ........................................................................... 37 6. CHÖÔNG 6. CAÙC HÖ HOÛNG THÖÔØNG GAËP BAÛO TRÌ – SÖÛA CHÖÕA .... 38 6.1. CAÙC VAÁN ÑEÀ ÔÛ PHAÀN CÖÙNG ........................................................................ 39 6.2. ÔÛ HEÄ THOÁNG MAÙY TÍNH ............................................................................... 40 PHAÀN ii. MOÂ PHOÛNG LIEÀU BÖÙC XAÏ ÔÛ MAÙY ct ............................................... 41 7. CHÖÔNG 7. CÔ SÔÛ VAÄT LYÙ PHOÙNG XAï ..................................................... 42 7.1. TÖÔNG TAÙC CUÛA TIA X VÔÙI VAÄT CHAÁT [11] ............................................... 43 7.1.1. Hieäu öùng quang ñieän .................................................................................... 43 7.1.2. Taùn xaï Rayleigh............................................................................................ 43 7.1.3. Taùn xaï Compton ........................................................................................... 44 7.1.4. Söï suy giaûm cuûa tia X khi ñi qua moâi tröôøng vaät c haát ................................ 44 7.2. BÖÙC XAÏ ION HOÙA VAØ CAÙC ÑÔN VÒ ÑO LIEÀU [3] ........................................ 45 7.2.1. Lieàu löôïng chieáu (exposure), kyù hieäu:X [3] .................................................. 45 7.2.2. Lieàu haáp thuï (absorbed dose), kyù hieäu: D [3] ................................................ 45 7.2.3. Lieàu töông ñöông (equivalent dose), kyù hieäu: H [3]...................................... 46 7.2.4. Lieàu hieäu duïng (effective dose) [2]................................................................ 47 7.2.5. Lieàu töông ñöông tích luõy cuûa moâ hoaëc cô quan [2] ..................................... 48 8. CHÖÔNG 8. LIEÀU BÖÙC XAÏ ÔÛ MAÙY MSCT .................................................. 49 8.1. GIÔÙI THIEÄU [5] .................................................................................................... 50 8.2. LIEÀU BÖÙC XAÏ ÔÛ MAÙY CT[7,8,9,10] .................................................................... 50 8.2.1. Chæ soá lieàu ôû maùy CT (CTDI - Computed Tomography Dose Index) ................................................................................................... 50 8.2.2. Giaù trò lieàu theo chieàu d aøi queùt (Dose Length Product (DLP))............................................................................................................ 52 8.3. ÑO LIEÀU [12] ........................................................................................................ 52 8.3.1. Ghi ño böùc xaï ion hoùa ................................................................................... 52 8.3.2. Ghi nhaän böùc xaï ôû maùy CT .......................................................................... 52 8.4. CAÙC YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN LIEÀU CHIEÁU [5] ....................................... 54 8.4.1. Caùc yeáu toá thuoäc veà phaàn cöùng ................................................................... 54 8.4.2. Caùc yeáu toá thuoäc veà ngöôøi söû duïng maùy ..................................................... 54 8.4.3. Hieäu suaát hình hoïc (geometric effective) .................................................... 55 8.4.4. Hieäu suaát hình hoïc truïc Z ............................................................................. 55 8.4.5. Hieäu suaát maûng ñaàu doø (detector array geometr ic effeciency) .................................................................................................... 57 8.5. LIEÀU CHIEÁU ÔÛ CHEÁ ÑOÄ QUEÙT XOAÉN OÁC ( HELICAL SCAN)[5] ................. 58 8.5.1. Giaù trò pitch ................................................................................................... 58 8.5.2. Vôùi giaù trò mAs laø khoâng ñoåi ........................................................................ 58 8.5.3. Vôùi giaù trò ‘ Effective mAs’ laø khoâng ñoåi .................................................... 59 8.5.4. Pheùp noäi suy cho voøng xoay ôû cheá ñoä queùt xoaén oác ................................... 59 8.6. TOÁI ÖU HOÙA LIEÀU CHIEÁU [5] ........................................................................... 60 SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT vi GVHD: Ts. HUYØNH QUANG LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy ch uïp caét lôùp ñieän toaùn (CT) . www.bme.vn 8.6.1. Ñieàu khieån doøng phaùt töï ñoäng ...................................................................... 60 8.6.2. Moät chaát löôïng aûnh thích hôïp ....................................................................... 62 8.6.3. CT vôùi heä tim maïch ...................................................................................... 63 8.7. CAÙC THOÂNG SOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN LIEÀU ÔÛ CT ........................................ 63 8.7.1. Naêng löôïng chuøm tia (Beam Energy) .......................................................... 64 8.7.2. Maät ñoä naêng löôïng (mAs) ............................................................................ 64 8.7.3. Giaù trò pitch ôû cheá ñoä queùt xoaén oác ............................................................. 64 8.7.4. Heä tröïc chuaån chuøm tia X cho heä thoáng maùy CT ñôn laùt ........................... 64 8.7.5. Heä tröïc chuaån chuøm tia X cho heä thoáng maùy CT ña laùt ............................. 64 8.7.6. Kích thöôùc beänh nhaân ................................................................................... 65 8.7.7. Nhöõng taùc ñoäng giaùn tieáp ............................................................................. 65 8.8. CAÙC THOÂNG SOÁ COÙ THEÅ THAY ÑOÅI ÑEÅ GIAÛM LIE ÀU .............................. 65 8.8.1. Giaûm giaù trò mAs........................................................................................... 65 8.8.2. Taêng giaù trò Pitch........................................................................................... 66 8.8.3. Thay ñoåi giaù trò mAs theo theå traïng ngöôøi beänh ......................................... 66 8.8.4. Giaûm naêng löôïng chuøm tia ........................................................................... 66 8.8.5. Nhöõng chöùc naên g khaùc duøng ñeå giaûm lieàu. ................................................. 66 9. CHÖÔNG 9. AN TOAØN VAØ KIEÅM SOAÙT BÖÙC XAÏ ...................................... 68 9.1. CAÙC HIEÄU ÖÙNG SINH HOÏC CUÛA BÖÙC XAÏ ION HOÙA [2] ............................. 68 9.1.1. Cô cheá taùc duïng cuûa böùc xaï ion hoùa ............................................................ 68 9.1.2. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán hieäu öùng sinh hoïc c uûa böùc xaï ion hoùa69 9.2. BAÛO VEÄ BEÄNH NHAÂN [2] .................................................................................. 71 9.2.1. Chæ ñænh ñuùng ................................................................................................ 72 9.2.2. Taän giaûm lieàu chieáu ...................................................................................... 72 9.2.3. Baûo veä caùc cô quan nhaïy caûm vôùi phoùng xaï ............................................... 72 10. TÍNH LIEÀU BÖÙC XAÏ ........................................................................................ 74 10.1. GIÔÙI THIEÄU ....................................................................................................... 74 10.2. CHÖÔNG TRÌNH MOÂ PHOÛNG ........................................................................ 75 11. 81 11.1. KEÁT LUAÄN ......................................................................................................... 81 11.2. HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN CUÛA ÑEÀ TAØI .............................................................. 82 12. PHUÏ LUÏC 1 ........................................................................................................ 84 13. PHUÏ LUÏC 2 .......................................................................................................... 1 SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT vii GVHD: Ts. HUYØNH QUANG LINH www.bme.vn LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy ch uïp caét lôùp ñieän toaùn (CT) . DANH SAÙCH CAÙC TÖØ VIEÁT TAÉT STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 TÖØ VIEÁT TAÉT ADMC ADM AECs APM CIRS CT CTDI DAS DICOM DLP DMB DSP FOV HIS HU KPM LAN LED MDCT MPR MSCT NIC PACS PMMA RCOM ROI RSNA US SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT NGHÓA TIEÁNG ANH Array Detector Module Card Array Detector Module Automatic exposure control systems Anode Power Module Common Image Reconstruction System Computed Tomography Computed Tomography Dose Index Data Acquisition System Digital Imaging and Communications in Medicine Dose Length Product DMS Motherboard Digital Signal Processing Field of View Hospital Information System Hounsfield units Cathode Power Module Local Area Network Liquid Emission Display Multi Detector Computed Tomography Multi – Planar - Reformatted Multi – Slice Computed Tomography Network Interface Card Picture archiving and Communication System Polymethyl methacrylic Rotor Communication Region of Interest Radiological Society of North America UltraSound viii GVHD: Ts. HUYØNH QUANG LINH www.bme.vn LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). 1. CHÖÔNG 1. MÔÛ ÑAÀU Traûi qua gaàn 4 thaäp kyû hình thaønh vaø phaùt trieån, maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (Computed tomography – CT) ñaõ ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong chaån ñoaùn hình aûnh y hoïc. Laø coâng cuï chaån ñoaùn trong nhieàu lónh vöïc laâm saøng nhö chaån ñoaùn ung thö, caùc vaán ñeà xöông khôùp, toån thöông moâ meàm beân trong cô theå, cuõng nhö chaán thöông vuøng ñaàu,… Trong kyõ thuaät chuïp caét lôùp duøng tia X, aûnh taùi taïo töø caùc hình chieáu. Hình chieáu thu ñöôïc baèng caùch ño suy hao cuûa böùc xaï qua vaät theå taïi caùc goùc khaùc nhau. Thieát bò chaån ñoaùn hình aûnh CT cho pheùp thu thaäp caùc soá lieäu beân trong cô theå beänh nhaân ñeå taùi taïo caáu truùc giaûi phaãu beänh nhaân 2D, 3D; töø ñoù xaùc ñònh caùc khoái u vaø coù caáu truùc giôùi haïn trong moãi aûnh cuûa beänh nhaân. Nhöõng hình aûnh naøy ñöôïc söû duïng ñeå quyeát ñònh caùc giaûi phaùp ñieàu trò cho beänh nhaân. CT ñöôïc toång hôïp töø caùc lónh vöïc khaùc nhau cuûa khoa hoïc nhö toaùn hoïc, cô hoïc, vaät lyù, ñieän töû, tin hoïc ñeå öùng duïng vaøo y hoïc, chaån ñoaùn beänh. Cô sôû vaät lyù cuûa CT laø caùc cô cheá phaùt böùc xaï tia X, töông taùc naêng löôïng chuøm tia böùc xaï vôùi moâ soáng, suy giaûm naêng löôïng. Neàn taûng ñaàu tieân cuûa toaùn hoïc ñöôïc öùng duïng vaøo lónh vöïc CT chính laø caùc thuaät toaùn bieán ñoåi Radon (nhaø toaùn hoïc Radon xaây döïn g naêm 1917). Tieáp theo laø caùc pheùp toaùn khaùc nhö pheùp loïc bieán ñoåi ngöôïc (filtered back projection), caùc thuaät toaùn Ram-Lak (Ramachandran and Lakshminarayanan, 1970), Shepp-Logan (Shepp and Logan, 1974), Cosine, Hamming, Hann,… [6] Caùc thieát bò cô hoïc , ñieän töû cuûa CT ñoøi hoûi ñoä chính xaùc cao , voøng xoay vôùi toác ñoä nhanh, ñaàu phaùt tia X vôùi naêng löôïng cao,… Töông töï nhö caùc thieát bò chuïp X quang thoâng thöôøng nhöng phöông phaùp chuïp caét lôùp ñieän toaøn ñoøi hoûi naêng löôïng chuøm tia X lôùn hôn nhieàu, do ñoù ñaàu phaùt tia X hoaït ñoäng ôû ñieän leân ñeán haøng traêm Kv. Beân caïnh ñoù, caùc thoâng tin veà aûnh chuïp ôû daïng kó thuaät soá, vì vaäy khoâng theå thieáu söùc maïnh cuûa maùy tính ñeå xöû lyù aûnh theo caùc yeâu caàu khaùc nhau. Caùc vaán ñeà taêng ñoä töông phaûn giöõa caùc moâ, cô quan, ñoä saùng, xem aûnh döôùi nhieàu goùc ñoä khaùc nhau,… taát caû ñeàu ñöôïc caùc phaàn meàm giaûi quyeát. ÔÛ nöôùc ta hieän nay, haàu heát caùc beänh vieän lôùn ñeàu ñaõ tr ang bò maùy CT phuïc vuï coâng taùc chaån ñoaùn hình aûnh. Nhöng vieäc nghieân cöùu caùc vaán ñeà lieân quan ñeán maùy CT coøn raát ít. Haàu heát chæ döøng laïi ôû möùc giôùi thieäu veà moät soá tính naêng, lôïi ích cuûa chaån ñoaùn hình aûnh baèng maùy CT . Vôùi caùc beänh vieän caùc vaán ñeà baûo trì vaø söûa chöõa thieát bò CT haàu nhö phuï thuoäc nhieàu vaøo caùc ñoái taùc cung caáp trang thieát bò naøy.Vôùi sinh vieân thì ñaây laø ñeà taøi heát söùc môùi meû vaø raát roäng . Treân cô sôû ñoù muïc tieâu cuûa luaän vaên seõ nghieân cöùu moät soá vaán ñeà sau: SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 1 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). www.bme.vn  Phaàn I: Toång quan veà maùy CT .  Cô sôû vaät lyù cuûa thieát bò chaån ñoaùn hình aûnh CT . AÛnh taùi taïo töø caùc hình chieáu. Hình chieáu thu ñöôïc baèng caùch ño suy hao cuûa böùc xaï qua vaät theå taïi caùc goùc khaùc nhau.  Caáu taïo maùy MSCT16 (Multi - Slice Computed Tomography 16 ). Vôùi heä thoáng ñaàu doø löôïng töû 40 haøng coù khaû naêng thöïc hieän queùt vôùi cheá ñoä 16x0.5 mm, thôøi gian xoay ganty 0.5s /voøng, MSCT16 theå hieän laø moät ch uaån trong kyõ thuaät chaån ñoaùn aûnh. Caùc vaán ñeà lieân quan ñeán heä thoáng phaàn cöùng cuûa maùy CT seõ ñöôïc ñeà caäp ñeán nhö: heä thoáng phaân phoái ñieän aùp, gantry, baøn naâng beänh nhaân, khoái ñieàu khieån trung taâm , khoái xöû lyù aûnh, hieån thò, löu tröõ.  Heä thoáng phaàn meàm thu nhaän aûnh, xöû lyù aûnh CT . Caùc chöùc naêng queùt aûnh, xöû lyù aûnh, quaûn lyù döõ lieäu beänh nhaân.  Vaän haønh maùy CT: quy trình chuïp aûnh, xöû lyù aûnh.  Moät soá hö hoûng, baûo trì maùy.  Do CT hoaït ñoäng treân cô sôû böùc xaï tia X neân caùc vaán ñeà lieân quan ñeán an toaøn phoùng xaï cuõng caàn ñöôïc quan taâm. Phaàn II seõ ñeà caäp caùc vaán ñeà lieân quan ñeán lieàu löôïng böùc xaï, lieàu löôïng haáp thuï ôû maùy CT, cuõng nhö moâ phoûng tính lieàu böùc xaï.  Caùc khaùi nieäm veà lieàu böùc xaï, lieàu haáp thuï, lieàu hieäu duïng .  Heä thoáng ñieàu khieån doøng töï ñoäng .  Töông quan giöõa lieàu böùc xaï vôùi chaát löôïng aûnh.  Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï, tính toaùn caùc giaù trò nhö chæ soá lieàu ôû maùy CT (CTDI), giaù trò lieàu theo chieàu daøi vuøng ñöôïc queùt DLP.  Lieân heä töø thöïc teá (soá lieäu thu thaäp taïi phoøng CT, trung taâm chaån ñoaùn y khoa medic Hoøa Haûo). SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 2 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). www.bme.vn PHAÀN I : TOÅNG QUAN VEÀ MAÙY CT CHÖÔNG 2. CÔ SÔÛ VAÄT LYÙ ....................................................................................... 4 CHÖÔNG 3. CAÁU TAÏO MAÙY MSCT 16 ................................................................... 15 CHÖÔNG 4. PHAÀN MEÀM GIAO DIEÄN NGÖÔØI DUØNG .......................................... 28 CHÖÔNG 5. VAÄN HAØNH MAÙY MSCT ..................................................................... 33 CHÖÔNG 6. CAÙC HÖ HOÛNG THÖÔØNG GAËP BAÛO TRÌ – SÖÛA CHÖÕA ................ 38 SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 3 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH www.bme.vn LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). 2. CHÖÔNG 2. CÔ SÔÛ VAÄT LYÙ CHÖÔNG 2 : CÔ SÔÛ VAÄT LYÙ SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 4 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). www.bme.vn 2.1. TOÅNG QUAN 2.1.1. Giôùi thieäu Chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT Scanner) laø moät böôùc tieán caùch maïng trong kyõ thuaät chaån ñoaùn baèng böùc xaï X quang [1]. Coâng ngheä CT cho pheùp thu thaäp caùc soá lieäu beân trong cô theå beänh nhaân ñeå taùi taïo caáu truùc giaûi phaãu beänh nhaân 2D, 3D; töø ñoù xaùc ñònh caùc khoái u vaø coù caáu truùc giôùi haïn trong moãi aûnh cuûa beänh nha ân. Nhöõng hình aûnh naøy ñöôïc söû duïng ñeå quyeát ñònh caùc giaûi phaùp ñieàu trò cho beänh nhaân. Hình 2.1. Moâ hình chuyeån ñoåi Fourier (cô sôû cuûa xöû lyù aûnh CT) Trong kyõ thuaät chuïp caét lôùp duøng tia X, aûnh taùi taïo töø caùc hình chieáu. Hình chieáu thu ñöôïc baèng caùch ño suy hao cuûa böùc xaï qua vaät theå taïi caùc goùc khaùc nhau. AÛnh goác coù theå xem laø caùc ñöôøng cheùo qua vaät theå trong ñoù caùc giaù trò cöôøng ñoä bieåu dieãn maät ñoä cuûa vaät theå. [1] Hình 2.2. Bieåu dieãn taùi taïo aûnh trong chuïp caét lôùp nhôø boä phaùt vaø caùc ñaàu doø. Caùc hình chieáu thu thaäp baèng thieát bò phaàn cöùng chuy eân duïng vaø sau ñoù aûnh beân trong cuûa vaät theå ñöôïc taùi taïo baèng pheùp bieán ñoåi Fourier ngöôïc. Ñieàu naøy cho pheùp quan saùt caáu truùc beân trong cô theå hay caùc vaät theå môø khoâng thaáy baèng maét thöôøng. Ñeå thöïc hieän pheùp chieáu noùi treân, heä thoáng phaûi coù boä phaùt vaø caùc boä thu. Boä phaùt vaø caùc boä thu phaûi quay xung quanh vaät theå ñeå t hu thoâng soá hình chieáu cuûa vaät theå treân caùc höôùng caùc nhau. Caùc thoâng soá naøy truyeàn veà boä xöû lyù ñeå taùi taïo hình aûnh cuûa vaät theå nhờ caùc thuaät toaùn taùi taïo ảnh ngược. Ñaây chính laø cô sôû ñeå baùc só coù theå chaån ñoaùn caùc beänh lyù, tieàn ñeà cho vieäc ñieàu trò beänh moät caùch hieäu quaû nhaát. SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 5 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). www.bme.vn 2.1.2. Lòch söû phaùt trieån [1] i ) Theá heä ñaàu tieân CT laø söï keát hôïp cuûa caùc co âng ngheä khaùc nhau bao goàm phaàn cöùng maùy tính, heä thoáng ñoäng cô ñieàu khieån, caùc ñaàu doø tia X, phaàn meàm (caùc thuaät toaùn taùi taïo aûnh, giao dieän ngöôøi duøng), heä thoáng maùy phaùt tia X. Theá heä maùy CT ñaàu tieân söû duïng heä thoán g chuøm phaùt tia daïng xoay/dòch chuyeån ( rotate/translate, pencil beam system). Chæ coù 2 ñaàu doø ñöôïc söû duïng ñeå ño giaù trò chuøm tia X truyeàn qua beänh nhaân taïi 2 laùt caét khaùc nhau. Thu nhaän moät loaït caùc hình chieáu vaø chieàu tia trong moät pheùp chieáu ôû caùc goùc ñoä khaùc nhau. Chuøm tia ôû theá heä ñaàu tieân naøy coù daïng song song. Heä thoáng phaùt tia X vaø thu nhaän tín hieäu töø beänh nhaân chuyeån ñoäng tuyeán tính ngang qua tröôøng nhìn ( FOV - Field of view), caàn 160 tia song song ñeå queùt heát 24 cm FOV. Sau khi thöïc hieän heát laàn queùt ñaàu tieân, heä thoáng seõ xoay nheï ñeå thöïc hieän coâng vieäc queùt tieáp theo. Caàn phaûi thöïc hieän 180 pheùp chieáu vôùi böôùc nhaûy 10 => caàn coù toång coäng 180 x 160 = 28800 tia chieáu. Hình 2.5. Theá heä CT 1&2 Thuaän lôïi cuûa heá heä ñaàu tieân: Vôùi chuøm tia daïng pencil, chæ duøng 2 ñaàu doø ñeå ño chuøm tia X truyeàn qua seõ laøm giaûm raát nhieàu hieän töôïng taùn xaï. Do caùc tia taùn x aï seõ khoâng ñöôïc 2 ñaàu doø ghi nhaän. ii ) Theá heä thöù hai: xoay/dòch chuyeån, chuøm reõ quaït vôùi goùc môû nhoû Söï tieán boä lôùn nhaát cuûa CT theá heä thöù 2 laø söï keát hôïp moät daõy goàm 30 ñaàu doø tuyeán tính vôùi nhau. Vôùi goùc môû töông ñoái khoaûng nhoû 10 0, heä thoáng hoaït ñoäng nhanh hôn 30 laàn so vôùi theá heä ñaàu tieân. Thôøi gian caàn cho moãi laùt khoaûng 18 giaây, nhanh hôn 15 laàn so vôùi theá heä ñaàu tieân. iii ) Theá heä thöù ba: xoay/xoay, chuøm reõ quaït goùc môû roäng Soá löôïng ñaàu doø taêng leân ñaùng keå ( hôn 800 ñaàu doø) caøng veà sau naøy soá löôïng ñaàu doø taêng leân gaáp nhieàu laàn, goùc môû roäng hôn tröôùc cho pheùp chuøm tia X ñuû taàm soaùt toaøn boä cô theå beänh nhaân. Do caùc ñaàu doø vaø maïch ñieän töû khaù ñaét tieàn daãn ñeán giaù thaønh maùy CT theá heä naøy khaù cao. OÁng phaùt tia X vaø heä thoáng ñaàu doø cuøng xoay xung quanh beänh nhaân, beänh nhaân khoâng caàn dòch chuyeån theo truïc Z. Do SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 6 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). www.bme.vn khoâng coù söï dòch chuyeån neân thôøi gian queùt veà cô baûn ñöôïc giaûm bôùt. ÔÛ theá heä naø y, thôøi gian queùt ngaén hôn 5 giaây /voøng. Hình 2.6. Theá heä CT thöù 3 iv ) Theá heä thöù tö: xoay/coá ñònh Theá heä naøy ñöôïc thieát keá ñeå giaûi quyeát vaán ñeà nhieãu voøng (ring artifact). Heä thoáng ñaàu doø ñöôïc thieát keá coá ñònh thaønh moät vo øng troøn bao quanh ngöôøi beänh nhaân vaø ñöôïc ñaët trong gantry. Nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng ñaàu doø khaù coàng keành, trong khi chuøm tia khoâng theå cuøng phaùt bao quaùt moät voøng 360 0. Hình 2.7. Theá heä CT thöù 4 v ) Theá heä thöù 5: maùy phaùt chuøm electron (Ebeam) Hình 2.8. Theá heä CT thöù 5 Phaàn cöùng thieát keá quaù coàng keành, deã phaùt sinh loãi kyõ thuaät khi hoaït ñoäng. Hieän nay theá heä naøy haàu nhö khoâng coøn ñöôïc söû duïng. vi ) Theá heä thöù saùu: maùy CT xoaén oác (Helical CT) SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 7 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH www.bme.vn LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). Hình 2.9. Theá heä CT thöù 6 Coù söï tieán boä hôn caùc theá heä tröôùc, cho pheùp döïng hình 3D. Tuy nhieân, do ñaàu doø chæ laø loaïi ñôn daõy neân toác ñoä queùt khaù chaäm. Ñaây laø tieàn ñeà cho th eá heä maùy CT keá tieáp – MSCT. vii ) Theá heä thöù 7: Maùy CT vôùi ñaàu doø ña maûng ( Multiple Detector Array) Hình 2.10. Theá heä CT thöù 7 Vôùi ñaàu doø ña maûng thôøi gian ghi nhaän tín hieäu nhanh hôn, lieàu chieáu theo ñoù ñöôïc giaûm xuoáng. Hình aûnh thu ñöôïc roõ hôn, töø c aùc laùt caét deã daøng taùi taïo 3D, aûnh taùi taïo mòn hôn. 2.1.3. Thu nhaän döõ lieäu Moãi tia böùc xaï truyeàn qua cô theå beänh nhaân taïi moät thôøi ñieåm seõ ñöôïc moät ñaàu doø thu nhaän laïi vaø chuyeån sang tín hieäu soá . Moät loaït caùc tia cuøng truye àn qua theo cuøng höôùng ñöôïc goïi laø pheùp chieáu ( projection hoaëc view). Hai pheùp chieáu thöôøng ñöôïc söû duïng trong chuïp aûnh caét lôùp vi tính laø pheùp chieáu song song vaø pheùp chieáu daïng reõ quaït. Haàu heát caùc maùy CT ngaøy nay ñeàu söû duïng pheùp chieáu daïng reõ quaït ñeå thu nhaän tín hieäu vaø taùi taïo laïi. Ñieàu naøy seõ thu ñöôïc nhöõng tín hieäu truyeàn qua cô theå ngöôøi beänh vôùi nhieàu goùc ñoä khaùc nhau . Baøn ñôõ beänh nhaân OÁng phaùt tia X Ñieàu khieån trung Gantr taâym Voøng xoay Heä thoáng Xöû taù lyùi vaø taïolöu tröõ aûphim naûhnh In Nguoàn cao aùp Rotor Heä thoáng thu nhaän tín hieäu Hình 2.11. Sô ñoà taïo vaø thu nhaän döõ lieäu 2.1.4. Taùi taïo aûnh SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 8 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH www.bme.vn LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). Hình 2.12. Moâ hình Sinogram Taùi taïo aûnh laø thuaät toaùn chuyeån ñoåi caùc sinogram sang caùc taám aûnh 2 chieàu. Kyõ thuaät taùi taïo aûnh phoå bieán nhaát laø pheùp loïc bieán ñoåi ngöôïc (filtered back projection). Vôùi phöông phaùp naøy, caùc döõ lieäu seõ keát hôïp vôùi moät boä loïc vaø öùng vôùi moãi goùc nhìn ñöôïc theâm vaøo moät löôùi hình vuoâng taïi caùc goùc töông öùng vôùi goùc thu nhaän döõ lieäu. Caùc boä loïc thöôøng ñöôïc söû duïng laø Ram -Lak (Ramachandran and Lakshminarayanan, 1970), Shepp-Logan (Shepp and Logan, 1974), Cosine, Hamming, Hann,... Taát caû nhaèm mang laïi nhieàu ích lôïi nhö giaûm nhieãu, taêng ñoä phaân giaûi khoâng gian. Vaø ñaây laø keát quaû aûnh taùi taïo töø aûnh Sinogram. [ 6] Duøng boä loïc Hình 2.13. Boä loïc trong CT Kích thöôùc pixel = FOV/kích thöôùc ma traän aûnh. Kích thöôùc ma traän aûnh 512x512, 1024x1024, … Kích thöôùc ma traän caøng lôùn (kích thöôùc pixel caøng nhoû ) seõ caøng taê ng ñoä phaân giaûi khoâng gian aûnh. Hình 2.14. Pixel aûnh vaø hình taùi taïo 3D Hình aûnh 3D chính laø söï keát hôïp noäi suy töø nhieàu laùt caét 2D , thoâng qua giaù trò töông phaûn HU (*) ñeå phaân bieät caùc caáu truùc giaûi phaãu cuûa cô theå. Hì nh aûnh 3D ñaëc bieät coù ích ñoái vôùi chaån ñoaùn tim maïch, maïch maùu , vuøng naõo. Coù theå löu laïi thaønh phim theo caùc chuaån video, thuaän lôïi cho chaån ñoaùn. 2.1.5. Soá CT vaø ñôn vò Hounsfield [1] Sau khi taùi taïo aûnh, moãi pixel aûnh ñöôïc theå hi eän bôûi soá ñieåm ñoäng (precision floating point number) vôùi ñoä chính xaùc cao. Ñieåm ñoäng naøy ñöôïc söû duïng cho vieäc tính toaùn nhöng ít ñöôïc duøng cho hieån thò aûnh. Haàu heát phaàn cöùng maùy tính hieån thò duøng moät soá nguyeân aûnh. Do ñoù , sau khi taùi taïo aûnh CT, nhöng trö ôùc khi löu tröõ vaø hieån thò, soá aûnh CT bình thöôøng ñöôïc caét xeùn ñeå coù giaù trò nguyeân. Soá CT(x,y) trong moãi pixel (x,y) cuûa aûnh ñöôïc chuyeån ñoåi coù giaù trò: SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 9 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH www.bme.vn LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). CT(x, y)  1,000 μ(x, y)  μ water (*) μ water Vôùi ñôn vò quy öôùc laø Hounsfield, vieát taét laø HU. Trong ñoù   x, y  laø soá ñieåm ñoäng cuûa pixel (x,y) tröôùc khi chuyeån ñoåi;  water heä soá suy giaûm cuûa nöôùc (0,195). Soá CT coù giaù trò trong khoaûng -1,000 -> +1,000 Maät ñoä moâ coù yù nghóa lôùn ñoái vôùi soá CT do chuùng aûnh höôûng ñeán heä soá suy giaûm cuûa chuøm tia khi ñi qua moâ /toå chöùc. Quaù trình taùi taïo aûnh chính laø söï thay ñoåi giaù trò CT hay soá CT cuûa caùc aûnh sinogram trong giôùi haïn ñöôïc xaùc ñònh bôûi maùy tính. Caùc theá heä maùy CT tröôùc ñaây duøng heä 12 bit vôùi 4096 giaù trò, ngaøy nay, caùc theá heä maùy môùi söû duïng heä 16 bit coù taàm giaù trò 0 – 65535. Maét ngöôøi chæ coù theå caûm nhaän giaù trò giôùi haïn cuûa möùc gray – scale. Vôùi aûnh vuøng ngöïc: Möùc 400HU – 40HU khoâng nhìn thaáy chi tieát phoåi. Möùc 1000HU – 700HU theå hieän chi tieát cuûa phoåi toát nhöng xöông vaø moâ meàm thì khoâng coøn thaáy nöõa. Hình 2.15. Soá CT & moái quan heä giöõa soá CT vaø ñoä saùn g cuûa aûnh 2.2. MAÙY CHUÏP CAÉT LÔÙP ÑIEÄN TOAÙN ÑA LAÙT (MSCT) Baûng 2.1. Löôïc söû quaù trình phaùt trieån cuûa MSCT Naêm 1971 1985 1989 1991 1995 1999 2001 2002 2003 Quaù trình phaùt trieån Nhaø nghieân cöùu Godfrey Hounsfeld phaùt minh ra maùy CT ñaàu tieân. Kyõ thuaät tònh tieán voøng ra ñôøi. Coâng ty Siemens (Ñöùc) giôùi thieäu maùy CT xoaén oác ñaàu tieân. Coâng ty Elscint (Haifa, Israel) giôùi thieäu maùy CT 2 laùt caét ( Dual Slice CT). Xaây döïng moâ hình maùy CT thôøi gian xoay döôùi 1s/voøng. Maùy CT 4 laùt caét ñaàu tieân ñöôïc giôùi thieäu. Maùy CT 4 laùt caét thöông maïi ñaàu tieân ñöôïc giôùi thieäu ôû India Maùy CT 16 laùt caét ñaàu tieân ñöôïc giôùi thieäu. Maùy CT 16 laùt caét thöông maïi ñaàu tieân ñöôïc giôùi thieäu ôû India SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 10 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). www.bme.vn 2003 2003 2003 2003 2003 Phaùt trieån theá heä maùy CT 32 laùt caét. Coâng ty Toshiba phaùt trieån theá heä maùy CT 256 laùt caét Nghieân cöùu ñaàu doø daïng phaúng ( Flat panel detector) Phaùt trieån theá heä maùy queùt vôùi thôøi gian nhoû hôn 0.4 s/voøng xoay. Nghieân cöùu theá heä maùy CT phaùt chuøm tia hình noùn ( Cone Beam CT) Trôû laïi naêm 1971, vôùi maùy CT ñaàu tieân, ñeå queùt moät ñoaïn naõo coù chieàu daøi 10 cm maát ñeán 40 phuùt , moãi laùt caét xoay 180 0 ñöôïc thöïc hieän trong 4 phuùt. Ñeán ngaøy hoâm sau aûnh taùi taïo môùi hoaøn thaønh. Gaàn 30 naêm sau ñoù, moät maùy MSCT 16 laùt chæ maát döôùi 0.5 giaây cho moät voøng xoay, aûnh taùi taïo ch æ maát vaøi mili giaây. Toaøn boä chieàu daøi cô theå vôùi moãi laùt 1 mm chæ maát chöa ñaày 1 phuù t ñeå hoaøn thaønh. MSCT baét ñaàu töø 1988, vôùi söï phaùt trieån cuûa coäng ngheä voøng xoay. Ñaàu phaùt tia X vaø heä thoáng ñaàu doø xoay lieân tuïc xung quanh ngöôøi beänh trong khi ñoù beänh nhaân lieân tuïc ñöôïc baøn ñôõ di chuyeån theo truïc Z. Döõ lieäu ñöôïc thu nhaän lieân tuïc vaø coâng vieäc taùi taïo hình aûnh cuõng ñöôïc tieán haønh ñoàng thôøi. MSCT baét ñaàu maïnh meõ töø 1992 khi Elscint giôùi thieäu maùy queùt 2 laùt caét ñaàu tieân (CT Dual slice). Nöûa sau naêm 1998, taïi RSNA (Radiological Society of North America), 4 nhaø saûn xuaát lôùn cuøng giôùi thieäu theá heä MSCT m ới (GE Lightspeed, Picker MX 8000. Toshiba Aquilon Multi, Siemens Volume Zoom) , moät söï ñoät phaù trong lòch söû y hoïc. MSCT laø heä thoáng maùy CT ñaëc bieät vôùi nhieàu daõy ñaàu doø thu nhaän cuøng luùc caùc döõ lieäu cuûa caùc laùt caét ôû nhöõng vò trí khaùc nhau. MSCT theå hieän khaû naêng tuyeät vôøi veà caùc caáu truùc giaûi phaãu bình thöôøng, khoâng bình thöôøng cuõng nhö beänh lyù. MSCT ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong chaån ñoaùn hình aûnh töø caùc hình aûnh 3 chieàu ñeán aûnh caét lôùp ñieän toaùn huyønh quang. Vôùi goùc queùt roäng, ñoä phaân giaûi khoâng gian cao vaø theå hieän caùc khoái theå tích (voxel) ñaúng höôùng chính xaùc. Chính ñieàu naøy giuùp cho MSCT ngaøy caøng ñöôïc öa chuoäng hôn so vôùi kyõ thuaät queùt CT ñôn laùt. SDCT & MDCT Hình 2.16. Moâ hình MSCT Vôùi coâng ngheä maûng ñaàu doø, voøng xoay lieân tuïc xung quanh beänh nhaân , keát quaû seõ laø: SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 11 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH LVTN: Moâ phoûng tính lieàu böùc xaï maùy chuïp caét lôùp ñieän toaùn (CT). www.bme.vn Hình 2.17. Moâ hình MSCT Giaù trò pitch trong MSCT Coù hai loaïi ñònh nghóa Pitch trong MSCT Pitchx = Böôùc chuyeån cuûa baøn trong moãi voøng xoay Beà roäng chuøm tia X Pitchd = Böôùc chuyeån cuûa baøn trong moãi voøng xoay Beà roäng ñaàu doø Ví duï: 20  1 = Collimator Pitch 20 20  4 = Detector Pitch Pitchd = 5 Detector Pitch Collimator Pitch = N Pitchx = Hình 2.18. Giaù trò Pitch trong CT 2.2.1. Caáu truùc ñaàu doø trong heä thoáng MSCT [1] Hình 2.19. Caáu truùc ñaàu doø SVTH: LEÂ MINH ÑAÏT 12 GVHD:Ts. HUYØNH QUAN G LINH