Tính toán che chắn an toàn bức xạ cho phòng máy CT: Luận văn Thạc sĩ Vật lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Bùi Thị Hải

TÍNH TOÁN CHE CHẮN AN TOÀN BỨC XẠ CHO PHÒNG MÁY CT

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

Thành phố Hồ Chí Minh – 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Bùi Thị Hải

TÍNH TOÁN CHE CHẮN AN TOÀN BỨC XẠ CHO PHÒNG MÁY CT

Chuyên ngành : Vật lý Nguyên tử, Hạt nhân & Năng lượng cao

Mã số

: 60 44 05

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. NGUYỄN ĐÔNG SƠN

Thành phố Hồ Chí Minh – 2012

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình của các quý thầy cô, các anh chị và các bạn. Với

lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới:

Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Bộ môn Vật lý Nguyên tử, Hạt

nhân và Năng lượng cao trường Đại học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều

kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn.

Tiến sĩ Nguyễn Đông Sơn, người thầy kính mến đã hết lòng giúp đỡ, dạy bảo,

động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình hoàn thành

luận văn tốt nghiệp.

Toàn bộ giảng viên bộ môn Vật lý Nguyên tử Hạt nhân và Năng lượng cao

trường Đại học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho tôi những kiến thức

quý báu, nền tảng vững chắc để thực hiện luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong hội đồng chấm luận văn đã cho tôi

những đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luận văn này.

Xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, anh chị em và toàn thể lớp cao học Vật lý hạt

nhân khóa 21 đã động viên, giúp đỡ tôi học tập và hoàn thành luận văn.

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2012

Bùi Thị Hải

MỤC LỤC

MỤC LỤC ....................................................................................................................... 1

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................. 4

DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................................ 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ............................................................................. 8

MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 10

NỘI DUNG ................................................................................................................... 15

CHƯƠNG I: NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ ATBX LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT BỊ X

QUANG TRONG Y TẾ ............................................................................................... 15

1.1 Tia X .................................................................................................................... 15

1.2 Sự suy giảm của chùm photon khi đi qua vật chất ......................................... 17

1.3 Một số đại lượng mô tả chùm tia bức xạ ......................................................... 19

1.3.1 Liều hấp thụ (D) .......................................................................................... 19

1.3.2 Kerma (K) .................................................................................................... 20

1.3.3 Liều tương đương (H) ................................................................................. 20

1.3.4 Liều hiệu dụng (E) ....................................................................................... 21

1.4 Các giới hạn liều đối với chiếu xạ nghề nghiệp và chiếu xạ dân chúng ........ 22

1.4.1 Chiếu xạ nghề nghiệp .................................................................................. 22

1.4.2 Chiếu xạ dân chúng ..................................................................................... 23

1.5 Một số vấn đề che chắn cho các dụng cụ X-quang ......................................... 24

1.5.1 Mục đích và nguyên tắc cơ bản của việc thiết kế che chắn ..................... 24

1.5.2 Những yếu tố cần thiết trong thiết kế che chắn ........................................ 27

1.5.2.1 Tường bên trong ........................................................................................ 27

1.5.2.2 Tường bên ngoài ........................................................................................ 29

1.5.2.3 Cửa ............................................................................................................. 29

1.5.2.4 Cửa sổ ........................................................................................................ 30

1.5.2.5 Sàn nhà và trần nhà ................................................................................... 30

1.5.2.6 Vùng không gian xen kẽ ............................................................................. 31

1.5.2.7 Những lưu ý trong thiết kế che chắn .......................................................... 31

1.5.3 Một số khái niệm và thuật ngữ .................................................................. 32

CHƯƠNG II: CT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHE CHẮN CHO PHÒNG

MÁY CT ........................................................................................................................ 37

2.1 Kiến thức chung về máy CT ............................................................................. 37

2.1.1 Giới thiệu chung về CT ............................................................................... 37

2.1.2 Nguyên lý hoạt động của máy CT .............................................................. 38

2.1.3 Một số thuật ngữ và các phương pháp quét ở máy CT ........................... 40

2.1.3.1 Một số thuật ngữ ........................................................................................ 40

2.1.3.2 Các phương pháp quét ở máy CT .............................................................. 42

2.1.4 Liều bức xạ ở máy CT ................................................................................ 47

2.1.4.1 Chỉ số liều ở máy CT (CTDI)..................................................................... 47

2.1.4.2 CTDI100 ...................................................................................................... 48

2.1.4.3 CTDIw (Weighted CTDI) ........................................................................... 49

2.1.4.4 CTDIvol (Volume CTDI) ............................................................................. 49

2.1.4.5 DLP (Dose- Length Product) ..................................................................... 50

2.2 Các phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT ............................. 50

2.2.1 Phương pháp sử dụng CTDI ...................................................................... 50

2.2.2 Phương pháp sử dụng DLP ........................................................................ 53

2.2.3 Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều ...................................................... 55

2.2.4 Phương pháp sử dụng DLP khi tính tới ảnh hưởng của khoang máy ... 55

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHE CHẮN CHO PHÒNG MÁY CT ..................... 60

3.1 Tính toán che chắn cho phòng máy CT trong trường hợp cụ thể ................. 60

3.2 Đánh giá kết quả và thảo luận .......................................................................... 81

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 91

PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 94

PHỤ LỤC A- CÁC BẢNG KẾT QUẢ THỐNG KÊ THU ĐƯỢC TỪ

CHƯƠNG TRÌNH KHẢO SÁT NEXT VÀ CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN CHE

CHẮN ......................................................................................................................... 94

PHỤ LỤC B – CÁC ĐƯỜNG CONG BIỂU DIỄN SỰ TRUYỀN QUA MỘT

SỐ VẬT LIỆU CHE CHẮN CỦA BỨC XẠ THỨ CẤP ĐỐI VỚI CT .................. 135

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ATBX: An toàn bức xạ

BIR-IPEM- British Institute of Radiology and Institute of Physics in Engineering

in Medicine: Viện y học phóng xạ và Viện vật lý kỹ thuật y học Anh

CRCPD- The Conference of Radiation Control Program Directors: Hội nghị của

các Giám đốc chương trình kiểm soát bức xạ

CT -Computed Tomography: Máy chụp cắt lớp điện toán

CTDI- Computed Tomography Dose Index: Chỉ số liều ở máy CT

DLP- Dose Length Product: Giá trị liều theo chiều dài quét

DNA: Acid Deoxyribo Nucleic

FDA- U.S. Food and Drug Administration: Cơ quan quản lý thực phẩm và dược

phẩm Hoa Kỳ

HVL- Half- value layer: Bề dày giảm nửa

IAEA- International Atomic Energy Agency: Cơ quan Năng lượng Nguyên tử

Quốc tế

ICRP- International Commission on Radiological Protection: Ủy ban Quốc tế về

An toàn bức xạ

ImPACT- Imaging Performance Assessment of Computed Tomography Scanners:

Đánh giá tính năng tạo ảnh đối với các máy quét CT

NCRP- National Council on Radiation Protection : Ủy ban Quốc gia phòng chống

phóng xạ

NEXT- Nationwide Evaluation of X-ray Trends: Đánh giá xu hướng sử dụng X-

quang toàn quốc

PMMA- Polymethyl Methacrylate

SI- The International System of Units: Hệ đơn vị đo lường quốc tế

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TF- Table feed: Bước dịch của bàn bệnh nhân trong một vòng quay ở chế độ quét

xoắn ốc của máy CT

TLDs – Thermoluminescent detectors: Các liều kế nhiệt phát quang

TVL- Tenth- value layer: Bề dày giảm mười

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Trọng số bức xạ WR của một số bức xạ ................................................. 21

Bảng 1.2 Trọng số mô của một số mô hoặc cơ quan ............................................ 22

Bảng 1.3 Hệ số chiếm cứ đối với một số khu vực cụ thể ..................................... 34

Bảng 2.1 Các giá trị DLP đối với mỗi qui trình chụp cụ thể ............................... 54

Bảng 2.2 Giá trị air kerma tán xạ ứng với mỗi DLP tại khoảng cách 1m từ

isocenter (hệ số tán xạ) theo các hướng khác nhau ............................................... 59

Bảng 3.1 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với khu vực não ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc .......................................................... 63

Bảng 3.2 Bề dày vật liệu che chắn cần thiết đối với tường, trần và sàn phòng máy

CT (sử dụng số liệu thống kê từ cuộc khảo sát NEXT) được tính toán bằng ba

phương pháp ........................................................................................................... 82

Bảng A.1 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với khu vực hố sọ

sau ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ................................................. 94

Bảng A.2 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với khu vực bụng

và khung chậu ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ............................... 97

Bảng A.3 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với khu vực ngực

ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ..................................................... 101

Bảng A.4 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng bụng ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ........................................................ 104

Bảng A.5 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng xoang ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ........................................................ 108

Bảng A.6 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng xương

chậu ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ............................................. 111

Bảng A.7 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối vùng xương cột

sống ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ............................................. 114

Bảng A.8 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng

ngực+bụng+khung chậu ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ............ 118

Bảng A.9 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng hộp sọ ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ........................................................ 121

Bảng A.10 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng thận ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ........................................................ 124

Bảng A.11 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng gan ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ........................................................ 128

Bảng A.12 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với tuyến tụy ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc ........................................................ 131

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Sự suy giảm của chùm photon khi đi qua lớp vật chất có bề dày x ....... 18

Hình 1.2 Bức xạ sơ cấp, bức xạ thứ cấp, bức xạ truyền qua và các lớp che chắn sơ

cấp, thứ cấp trong phòng chẩn đoán hình ảnh bằng X quang. ............................... 25

Hình 1.3 Bề dày của chì tấm lưu hành trên thị trường theo một cuộc khảo sát gần

đây của một số nhà cung cấp tại Mỹ. Chiều cao của mỗi cột là giá thành tương đối

của mỗi tấm chì so với tấm có bề dày 0,79 mm. ................................................... 28

Hình 2.1 Máy chụp cắt lớp vi tính (CT) ................................................................ 39

Hình 2.2 Chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay ở thế hệ máy CT thế hệ thứ

nhất và thứ hai ........................................................................................................ 43

Hình 2.3 Chuyển động quay trong máy CT thế hệ thứ 3 ...................................... 44

Hình 2.4 Máy CT thế hệ thứ 4 .............................................................................. 44

Hình 2.5 Sơ đồ thiết bị CT kiểu chùm electron ..................................................... 45

Hình 2.6 Chế độ quét xoắn ốc .............................................................................. 46

Hình 2.7 CT đơn lát cắt và CT đa lát cắt ............................................................... 47

Hình 2.8 Ý nghĩa của chỉ số liều ở máy CT .......................................................... 47

Hình 2.9 Phantom phần thân và đầu người ........................................................... 49

Hình 2.10 Các vị trí tiến hành đo giá trị air kerma tán xạ xung quanh khoang

máy. Đường đứt nét xác định vị trí đo, còn mũi tên chỉ hướng của liều lượng kế. 56

Hình 2.11 Các đường cong đồng liều thể hiện sự phân bố air kerma tán xạ khi tiến

hành quét phatom phần thân đối với (a) máy Siemens Somatom 64 và (b) Philips

MX8000 ................................................................................................................ 57

Hình 2.12 Các đường cong đồng liều thể hiện sự phân bố air kerma tán xạ khi tiến

hành quét phantom đầu đối với (a) máy Siemens Somatom 64 và (b) GE

Lightspeed 16 ........................................................................................................ 58

Hình 3.1 Mặt bằng lắp máy CT ............................................................................. 68

Hình 3.2 Phân bố liều quanh máy CT theo mặt cắt ngang (Đơn vị đo

microGy/1mAs) ...................................................................................................... 77

Hình 3.3 Phân bố liều quanh máy CT theo mặt cắt đứng (Đơn vị đo

microGy/1mAs) ...................................................................................................... 78

Hình 3.4 Các vị trí của TLDs .............................................................................. 83

Hình 3.5 Đồ thị thể hiện giá trị air kerma tán xạ (mGy) tại khoảng cách 1 m xung

quanh máy quét thứ nhất ....................................................................................... 84

Hình 3.6 Đồ thị thể hiện giá trị air kerma tán xạ (mGy) tại khoảng cách 1 m xung

quanh máy quét thứ hai ......................................................................................... 84

Hình 3.7 Đồ thị thể hiện giá trị air kerma tán xạ (mGy) tại khoảng cách 1 m xung

quanh máy quét thứ ba .......................................................................................... 85

Hình B.1 Đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

.............................................................................................................................. 135

Hình B.2 Đường cong biểu diễn sự truyền qua bê tông của bức xạ thứ cấp đối với

CT ........................................................................................................................ 136

MỞ ĐẦU

Ngày nay khi mà nền kinh tế đã phát triển, mức sống của con người ngày

càng được nâng cao thì nhu cầu chăm sóc và bảo vệ sức khỏe ngày càng được

quan tâm hơn. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trên thế giới nói

chung và ở Việt Nam nói riêng, thiết bị y tế chăm sóc sức khỏe con người luôn

được đầu tư và quan tâm một cách thích đáng. Một trong những bộ phận được ứng

dụng vào y tế là hệ thống thiết bị chẩn đoán hình ảnh. Các thiết bị này ngày càng

hoàn thiện về tính năng cũng như sự tiện dụng. Trong đó, chụp cắt lớp vi tính (CT-

Computed Tomography) là biện pháp chẩn đoán hình ảnh hiệu quả và được sử

dụng khá phổ biến. Những thiết bị CT dùng cho chẩn đoán đầu tiên được chế tạo

trong khoảng thời gian từ năm 1974 đến năm 1976. Các máy CT đầu tiên được

thiết kế để chuyên chụp ảnh đầu, tuy nhiên từ năm 1976 đã có các máy lớn hơn

cho phép chụp toàn bộ cơ thể. CT bắt đầu được sử dụng rộng rãi từ thập kỉ 80 của

thế kỷ 20. Theo thống kê năm 2010, chỉ hơn một phần tư thế kỉ, CT được sử dụng

tăng gấp 12 lần tại Anh và hơn 20 lần tại Mỹ với số liệu cụ thể mỗi năm có hơn 3

triệu lượt sử dụng CT tại Anh và hơn 70 triệu lượt đối với Mỹ [9, tr. 809].

CT là công cụ mạnh mẽ giúp chúng ta có thể thấy được cấu trúc của cơ thể

người với độ phân giải vị trí và độ tương phản rất cao. Kỹ thuật chụp ảnh CT

không chỉ cho hình ảnh định tính, mà còn cho phép ta có được những thông tin

mang tính định lượng về giải phẫu học cơ thể. Tuy nhiên cùng với những tính

năng không thể phủ nhận đó, CT lại gây ra mức phóng xạ cao gấp nhiều lần so với

chụp X quang thông thường. Theo tính toán gần đây, trung bình máy CT tạo ra

mức phóng xạ gấp 200 lần so với chụp X-quang thông thường [27]. Một khảo sát

được tiến hành vào những năm 1990 tại Đức cho thấy, trong khi số lượng ca chẩn

đoán dùng CT chỉ chiếm 4% trong các chẩn đoán X-quang, thì phần đóng góp của

nó vào liều hiệu dụng chung (collective effective dose) chiếm đến 35%, tức là gần

10 lần lớn hơn [11, tr.2-3]. Điều nguy hiểm là phóng xạ tích lũy trong cơ thể bệnh

nhân theo năm tháng qua các lần chụp CT. Điều này đã gây ra những hậu quả hết

sức tai hại, gây ảnh hưởng không nhỏ đối với cộng đồng, thậm chí cho chính bác

sĩ và cả nhân viên vận hành máy. Hiểu được tầm quan trọng của vấn đề này, một

số tổ chức quốc tế như Ủy ban Quốc tế về An toàn bức xạ (ICRP- International

Commission on Radiological Protection) và Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc

tế (IAEA- International Atomic Energy Agency) đã có những đóng góp quan trọng

trong việc khuyến cáo và ban hành các tiêu chuẩn an toàn bức xạ (ATBX) quốc tế.

Từ những năm 30, ICRP đã khuyến cáo rằng mọi tiếp xúc với bức xạ vượt quá

giới hạn phông bình thường nên giữ ở mức độ càng thấp càng tốt. Khuyến cáo đó

được bổ sung bằng những khuyến cáo giới hạn liều được điều chỉnh hàng năm, để

giúp đỡ nhân viên bức xạ và công chúng phòng tránh quá liều. Cụ thể là giới hạn

liều đối với nhân viên bức xạ trong một năm riêng lẻ có thể lên tới 50 mSv/năm

nhưng phải bảo đảm liều trung bình trong 5 năm làm việc liên tục không được

vượt quá 20 mSv/năm, đối với công chúng thấp hơn nhưng không nên vượt quá 1

mSv/ năm [2, tr. 152-160]. Để bảo đảm những quy định về ATBX vừa nêu, ngoài

việc rút ngắn thời gian chụp và tăng khoảng cách từ nguồn phát bức xạ tới nhân

viên và quần chúng thì công việc tiến hành che chắn là chủ yếu.

Hiện nay, trên thế giới nói chung cũng như ở Việt Nam nói riêng, việc sử

dụng các thiết bị X-quang, mà cụ thể ở đây là máy CT không chỉ giới hạn trong

các bệnh viện như trước kia mà ngay cả các đơn vị y tế tư nhân cũng có khả năng

trang bị thiết bị này. Chính việc sử dụng rộng rãi đó đã đặt ra một vấn đề không

nhỏ là đảm bảo an toàn khi xây dựng phòng thiết bị sử dụng máy CT. Thế nhưng

những nghiên cứu đánh giá và phổ biến về các phương pháp tính toán che chắn

cho phòng máy CT hầu như không có tại Việt Nam, đặc biệt tài liệu bằng tiếng

Việt rất hiếm. Hiện nay, tài liệu mới nhất và đáng tin cậy nhất cho việc tính toán

che chắn cho các máy X-quang là NCRP Report No. 147, Structural Shielding

Design for Medical X-Ray Imaging Facilities [19]. Tuy nhiên trong đó phần trình

bày tính toán cho CT còn chưa cụ thể, phương pháp tính còn chưa thống nhất.

NCRP Report No. 147 là sự thay thế cho NCRP Report No.49, Structural

Shielding Design for Medical use of X Rays and Gamma Rays of Energies up to 10

MeV [18]. So với NCRP Report No. 49, NCRP Report No. 147 có rất nhiều sự

thay đổi về đơn vị, các thuật ngữ, khái niệm, mục tiêu che chắn và những giả định

trong các phương pháp thiết kế che chắn. Ngoài ra, NCRP Report No. 147 cũng có

những bước tiếp cận tới các thiết bị hiện đại hơn phù hợp với xu hướng ngày càng

phát triển của khoa học kỹ thuật. Hiện nay, tại Anh, việc tính toán che chắn cho

phòng máy CT chủ yếu dựa vào tài liệu được đưa ra bởi một nhóm các nhà khoa

học liên kết giữa Viện y học phóng xạ và Viện vật lý kỹ thuật y học Anh

(BIR/IPEM- Bristish Institute of Radiology and Institute of Physics in Engineering

in Medicine) [21]. Phương pháp BIR-IPEM sử dụng sơ đồ đồng liều được cung

cấp bởi chính các nhà sản xuất, trong khi hai phương pháp được đề cập tới trong

tài liệu NCRP Report No. 147 lần lượt dựa vào CTDI (Computed Tomography

Dose Index) và DLP (Dose Length Product) để tính toán che chắn. Tuy nhiên, các

đường cong đồng liều được cung cấp bởi nhà sản xuất lại cho mức độ tán xạ của

bức xạ sai khác đáng kể so với giá trị đo trực tiếp. Điều này được giải thích là do

việc sử dụng phantom PMMA trong quá trình nhà sản xuất xây dựng sơ đồ đồng liều [10, tr.512]. Các giá trị CTDI và κ đóng vai trò chính trong phương pháp

NCRP CTDI và NCRP DLP. Giá trị CTDI ứng với nhiều loại máy CT khác nhau

được cung cấp tại trang web ImPACT (Imaging Performance Assessment of Computed Tomography Scanners) [26] và giá trị của hệ số κcũng được lấy trực

tiếp từ NCRP Report No. 147 [19, tr. 96]. Tuy nhiên, theo một đánh giá gần đây, giá trị của hệ số κ đo được khác biệt tới 84% so với giá trị đưa ra trong tài liệu NCRP Report No. 147 [10, tr.512-513]. Hai phương pháp sử dụng CTDI và DLP

đã giả sử rằng các bức xạ tán xạ có tính đẳng hướng, tức là sự phân bố bức xạ tán

xạ theo mọi hướng là như nhau, tuy nhiên trong thực tế các bức xạ bị suy giảm bởi

khoang máy. Khoang máy của máy quét CT chỉ cho phép truyền qua 10% bức xạ

tán xạ và điều này nên được xem xét khi thiết kế che chắn bảo vệ. Do bức xạ tán xạ phân bố khác nhau theo các hướng khác nhau nên hệ số κ cũng nhận các giá

trị khác nhau. Điều này được phân tích và nghiên cứu chi tiết trong tài liệu,

Establishment of scatter factors for use in shielding calculations and risk

assessment for computed tomography facilities [22]. Vì vậy, việc đánh giá mức độ

bức xạ tán xạ sử dụng phương pháp mới này đã được xem xét như giải pháp vững

chắc, nhất quán nhất trong bốn phương pháp tính toán che chắn an toàn bức xạ cho

phòng máy CT.

Với nhu cầu thực tiễn, có tính khoa học và trước những vấn đề cần quan

tâm, cần giải quyết như trên, tôi đã chọn đề tài “Tính toán che chắn an toàn bức xạ

cho phòng máy CT“ làm đề tài luận văn thạc sỹ.

Với mục đích nhằm tìm hiểu cơ sở khoa học, khảo sát các phương pháp

tính toán che chắn cho máy CT, và áp dụng cho những bài toán che chắn máy CT

cụ thể, luận văn bao gồm những nội dung chính như sau:

Phần I: Mở đầu

Phần này trình bày những hiểu biết tổng quan của tác giả về ATBX liên

quan đến CT, những kỹ thuật tính toán che chắn khác nhau và từ đó đề ra mục tiêu

nghiên cứu.

Phần II: Nội dung

Chương I: Những vấn đề về ATBX liên quan đến thiết bị X quang trong y tế

Chương này trình bày những kiến thức cơ bản về tia X, sự suy giảm của

chùm photon khi đi qua vật chất, các giới hạn liều đối với các đối tượng cụ thể và

một số đại lượng được sử dụng để mô tả chùm tia bức xạ. Đồng thời, cũng đề cập

tới một số vấn đề về che chắn cho các dụng cụ X quang nói chung.

Chương II: CT và các phương pháp che chắn cho phòng máy CT

Nội dung chính trong chương này nhằm cung cấp những kiến thức chung

về máy CT và các phương pháp che chắn cho phòng máy CT.

Chương III: Các tính toán che chắn cho phòng máy CT

Chương này trình bày quá trình tính toán lý thuyết có sử dụng những số

liệu thực nghiệm và tiến hành đánh giá, thảo luận các kết quả.

Phần III: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các kết quả đã đạt được, đồng thời đưa ra các kết luận và nhận

định về đề tài này. Ngoài ra, nêu lên những kiến nghị về phương pháp tính toán

và phương hướng nghiên cứu, phát triển tiếp theo cho đề tài.

NỘI DUNG

CHƯƠNG I: NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ ATBX LIÊN QUAN ĐẾN

THIẾT BỊ X QUANG TRONG Y TẾ

CT được xem như là một chủng loại thiết bị chẩn đoán hình ảnh chuyên sâu

trong chuyên ngành chụp X quang, hoạt động dựa trên cơ sở vật lý chính là tia X

và đặc trưng tương tác của tia X với vật chất. Đây cũng chính là hai nội dung được

đề cập tới trong chương này. Ngoài ra, với đề tài “ Tính toán che chắn an toàn bức

xạ cho phòng máy CT“ thì rất cần thiết phải trình bày những kiến thức về ATBX

liên quan đến thiết bị X quang y tế như những khái niệm và đại lượng ATBX căn

bản, những giới hạn liều đối với một số đối tượng cụ thể, cũng như những vấn đề

về che chắn cho các dụng cụ X quang mà những nội dung này đóng vai trò nền

tảng và có liên quan trực tiếp tới nội dung tính toán thiết kế che chắn được trình

bày trong chương 2 và chương 3.

Tia X

1.1

Được biết đến là một trong những phát hiện quan trọng trong lịch sử y học

hiện đại, việc phát minh ra tia X và phương pháp chụp X quang đã mang lại những

ứng dụng tuyệt vời giúp phát hiện và hỗ trợ chẩn đoán, điều trị bệnh đạt hiệu quả

và độ chính xác cao.

Năm 1895, khi cho một ống tia cathode hoạt động, nhà vật lí học người

Đức Wihelm Roentgen nhận thấy từ vỏ thủy tinh đối diện với cathode có một bức

xạ không thấy được phóng ra. Bức xạ này tác dụng lên các tấm kính ảnh vốn được

gói kín và được đặt trong hộp kín. Roentgen gọi loại bức xạ này là tia X. Tia X có

những đặc tính quan trọng trong tạo hình X quang như:

- Tính truyền thẳng và đâm xuyên: Tia X truyền thẳng theo mọi hướng và có

khả năng xuyên qua vật chất, qua cơ thể người. Sự đâm xuyên này càng dễ

dàng khi cường độ tia X càng tăng.

- Tính bị hấp thụ: Sau khi xuyên qua vật chất thì cường độ chùm tia X bị

giảm xuống do một phần năng lượng bị hấp thụ. Đây là cơ sở của phương

pháp chẩn đoán X quang và liệu pháp X quang. Sự hấp thụ này tỷ lệ thuận

với:

+ Thể tích của vật bị chiếu xạ: Vật càng lớn thì tia X bị hấp thụ càng

nhiều.

+ Bước sóng của chùm tia X: Bước sóng càng dài tức là tia X càng mềm

thì sẽ bị hấp thụ càng nhiều.

+ Trọng lượng nguyên tử của vật: Sự hấp thụ tăng theo trọng lượng

nguyên tử của chất bị chiếu xạ.

+ Mật độ của vật: Số nguyên tử trong một thể tích nhất định của vật

càng nhiều thì sự hấp thụ tia X càng tăng.

- Tính chất quang học: Giống như ánh sáng, tia X cũng có những hiện tượng

như khúc xạ, phản xạ, nhiễu xạ và tán xạ. Những tính chất này tạo nên

những chùm tia thứ cấp bao gồm chùm tia tán xạ và chùm tia rò khi tiến

hành chụp X quang.

- Tác dụng sinh học: Tuy việc sử dụng phương pháp chụp X quang có thể

mang lại nhiều lợi ích trong chẩn đoán, phát hiện tình trạng bệnh, song

những nghiên cứu khoa học cũng chỉ ra rằng việc tiếp xúc nhiều với

phương pháp chụp X quang có thể gây ra những tổn thương cho các tế bào

trong cơ thể. Do bản thân tia X là một loại sóng điện từ bước sóng ngắn,

mang năng lượng, nên khi hấp thụ vào cơ thể con người, chúng có khả năng

gây ion hóa làm thay đổi cấu tạo các phân tử trong các tế bào sống của cơ

thể, cụ thể là làm thay đổi DNA trong các tế bào sống, kết quả là làm gia

tăng nguy cơ tế bào đột biến dẫn tới bệnh ung thư.

Sự suy giảm của chùm photon khi đi qua vật chất

1.2

Như phần 1.1 đã trình bày, tính chất quan trọng nhất của tia X và là cơ sở

của phương pháp chẩn đoán X quang chính là sự suy giảm. Khi tia X đi qua môi

trường vật chất, cường độ chùm tia X bị suy giảm. Sự suy giảm này là kết quả của

sự tương tác giữa photon tia X với các nguyên tử của môi trường, tức là với

electron và hạt nhân. Có ba kiểu tương tác chính là hiệu ứng quang điện, tán xạ

Compton và hiệu ứng tạo cặp. Tuy nhiên, đối với tia X chẩn đoán, tương tác phổ

biến nhất là hiệu ứng quang điện (Hiệu ứng tạo cặp chỉ xảy ra đối với tia X có

năng lượng trên 1,022 MeV). Các tương tác này làm photon bị hấp thụ hoặc bị mất

một phần năng lượng. Điều đó làm chùm photon bị suy giảm đi.

Chiếu một chùm photon song song đi qua một lớp vật chất, do sự tương tác

với các nguyên tử của môi trường, một số photon sẽ bị hấp thụ hay tán xạ ra khỏi

chùm. Do đó số hạt trong chùm sẽ giảm dần. Gọi N(0) và N(x) là số hạt trong

chùm trước và sau khi đi qua lớp vật chất có độ dày x. Thực nghiệm cho thấy đối

N x ( )

N e µ− (0)

(1.1)

( ) I x

I e µ−

với chùm đơn năng (có cùng năng lượng E) giữa N(0) và N(x) có mối quan hệ:

(1.2)

Hoặc

Trong đó, I0 và I(x) là cường độ bức xạ tia X trước và sau lớp vật chất có

bề dày x.

µ được gọi là hệ số suy giảm tuyến tính của lớp vật chất đối với

chùm photon đó.

Hình 1.1 Sự suy giảm của chùm photon khi đi qua lớp vật chất có bề dày x

Độ lớn của µ phụ thuộc năng lượng E của chùm photon, mật độ ρ của môi trường và nguyên tử số Z của các nguyên tố cấu tạo nên môi trường. Đơn vị thường dùng của µ là cm-1. Về ý nghĩa vật lý, µ cho biết xác suất để photon

tham gia một tương tác khi đi một quãng đường 1 cm trong vật chất.

Trong thực tế khi tính toán che chắn, công thức suy giảm theo hàm mũ cho

chùm tia song song là không đủ do chùm tia X phát ra là chùm tia đa năng và loe

rộng. Trong trường hợp chùm loe rộng đơn năng, người ta tính đến sự đóng góp

N x ( )

BN e µ− (0)

(1.3)

ε µ≅ .x

ε= + với

của các photon tán xạ đến vị trí khảo sát. Khi đó sử dụng công thức gần đúng sau:

Với B là hệ số tích lũy có tính tới đóng góp của bức xạ tán xạ.

Đối với chùm tia hẹp song song B = 1; Đối với chùm bức xạ rộng B > 1 và

phụ thuộc vào năng lượng tia X, nguyên tử số Z và bề dày x của vật liệu.

Khi đó, số lượng các photon bị hấp thụ và tán xạ khỏi chùm khi đi qua lớp

∆ =

−

N N

(0)

N x ( )

(0) [1-Be

µ− ]x

(1.4)

vật chất có bề dày x:

Trong X quang chẩn đoán, người ta thường mô tả khả năng làm suy giảm

chùm photon của vật chất theo bề dày giảm nửa. Đó là bề dày của lớp vật chất mà

khi đi qua, thông lượng của chùm giảm còn một nửa. Bề dày giảm nửa thường

được kí hiệu 1/2x hay HLV. Đơn vị thường dùng là cm.

≈

HVL x

ln 2 /

0, 693 /

1/ 2

(1.5)

Trong che chắn bức xạ gamma hay tia X năng lượng cao, người ta thường

mô tả khả năng làm suy giảm chùm bức xạ theo bề dày giảm mười. Đó là bề dày

của lớp vật chất mà khi đi qua, thông lượng hạt của chùm giảm còn một phần

1/10x

mười. Bề dày giảm mười thương được kí hiệu hay TLV. Đơn vị thường dùng

≈

TVL x

ln10 /

2,3 /

1/10

là cm.

(1.6)

Một số đại lượng mô tả chùm tia bức xạ

1.3

1.3.1 Liều hấp thụ (D)

Một trong những phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT là

phương pháp sử dụng CTDI. Trong phương pháp này, như sẽ trình bày trong phần

sau, gắn liền với đại lượng liều hấp thụ.

Liều hấp thụ là đại lượng đặc trưng cho lượng năng lượng mà vật hấp thụ từ

bức xạ. Khái niệm này được định nghĩa chung cho mọi môi trường và cho mọi

loại bức xạ có khả năng ion hóa trực tiếp (hạt mang điện) hay gián tiếp (photon,

neutron).

Liều hấp thụ là lượng năng lượng được hấp thụ trong một đơn vị khối lượng

∆ = ∆

= ∆

E m /

∆ Vρ

/ ( .

)

vật chất:

(1.7) Trong đó, E∆ là lượng năng lượng được hấp thụ trong thể tích V∆ của vật

chất và m∆ là khối lượng của thể tích V∆ đó.

Khả năng hấp thụ năng lượng phụ thuộc vào loại vật chất được chiếu. Do

đó khi đưa ra liều hấp thụ bao giờ người ta cũng phải cho biết loại vật chất đã hấp

thụ lượng năng lượng đó.

Đơn vị của liều lượng hấp thụ trong hệ SI là Gray (Gy)

1 Gy = 1J/kg

Trong thực tế, người ta còn sử dụng đơn vị Rad

1 Rad = 0,01Gy

1Gy = 100 Rad

Kerma (K) 1.3.2

Để xác định được bề dày cần thiết cho lớp che chắn, đối với các bức xạ ion

hóa gián tiếp, ở đây là tia X, ta cần biết giá trị air kerma tán xạ tại vị trí lưu trú do

đó trước tiên cần hiểu được khái niệm kerma.

Kerma là chữ viết tắt của từ tiếng Anh “Kinetic Energy Released in

Material“ (Động năng được giải phóng trong vật chất), ký hiệu là K. Kerma là tỉ

số giữa dEk và dm, trong đó dEk là tổng giá trị động năng ban đầu của tất cả các

hạt mang điện được sinh ra do các bức xạ ion hóa gián tiếp trong thể tích nguyên

kdE dm

tố vật chất và dm là khối lượng vật chất của thể tích đó:

(1.8)

Kerma cũng phản ánh sự hấp thụ năng lượng bức xạ trong vật chất với đơn

vị đo trong hệ SI là J/kg hay Gray (Gy). Đại lượng này thường được sử dụng đối

với các bức xạ ion hóa gián tiếp như tia X, tia gamma, neutron nhanh.

Nếu ta xét kerma đối với một khối không khí thay vì khối vật chất thì khi

đó kerma được gọi là air kerma (Kerma không khí). Vậy air kerma được đo bằng

tỉ số giữa tổng động năng ban đầu của những hạt mang điện bị ion hóa trong thể

tích nguyên tố không khí và khối lượng thể tích khối không khí đó.

Liều tương đương (H) 1.3.3

Mục đích của việc thiết kế che chắn là bảo đảm an toàn cho nhân viên bức

xạ và dân chúng nên rất cần thiết phải xem xét mức độ ảnh hưởng của các loại bức

xạ lên cơ thể con người trước khi tiến hành tính toán che chắn cụ thể. Tuy nhiên

mức độ ảnh hưởng lại phụ thuộc vào từng loại bức xạ cụ thể. Để đánh giá mức độ

nguy hiểm của các loại bức xạ, người ta đưa ra khái niệm liều tương đương.

Liều hấp thụ tương đương hay liều tương đương H là đại lượng bằng tích số

giữa liều hấp thụ D và một hệ số đặc trưng cho loại bức xạ, hệ số này không có

đơn vị và được gọi là trọng số bức xạ, ký hiệu là WR

(1.9)

Đơn vị của liều tương đương trong hệ SI là Sievert (Sv)

Ngoài ra người ta cũng thường dùng đơn vị là Rem.

1 Sv = 100 Rem

1Rem = 0,01 Sv

Bảng 1.1 Trọng số bức xạ WR của một số bức xạ [2, tr. 32]

WR Loại bức xạ Năng lượng

1 Tia X, gamma, beta Bất kỳ

Neutron

5 Nhiệt (0,025 eV)

10 0,01 MeV

10 0,1 MeV

20 0,5 MeV

20 > 0,1 MeV- 2 MeV

5 > 2 MeV- 20 MeV

5 Proton Năng lượng cao

Hạt α, mảnh vỡ phân hạch, hạt nhân nặng

Liều hiệu dụng (E) 1.3.4

Ảnh hưởng của các loại bức xạ lên cơ thể con người không chỉ phụ thuộc

vào bản thân của từng loại bức xạ mà còn phụ thuộc vào các cơ quan và mô trong

cơ thể. Khi chịu cùng một liều tương đương, các cơ quan và mô khác nhau trong

cơ thể có thể chịu những mức độ tổn thương khác nhau. Tức là chúng có độ nhạy

bức xạ khác nhau. Độ nhạy được đặc trưng bởi một hệ số gọi là hệ số trọng số mô.

Trong trường hợp nhiều vùng trong cơ thể bị chiếu, người ta dùng liều hiệu

dụng. Đó là tổng số:

= ∑

(1.10)

Trong đó, HT là liều tương đương nhận được ở mô T và WT là hệ số trọng

số mô đặc trưng cho cơ quan (mô) đó. Liều hiệu dụng cũng như liều tương đương

có cùng thứ nguyên như liều hấp thụ (năng lượng/khối lượng), nhưng người ta

cũng dùng đơn vị Sievert để tránh nhầm lẫn.

Bảng 1.2 Trọng số mô của một số mô hoặc cơ quan [1, tr.47]

Mô hoặc cơ quan WT

Tuyến sinh dục 0,20

Tủy xương, ruột, phổi, dạ dày 0,12

Bàng quang, vú, gan, thực quản, tuyến giáp 0,05

Da, bề mặt xương 0,01

Các vùng khác 0,05

Các giới hạn liều đối với chiếu xạ nghề nghiệp và chiếu xạ

1.4 dân chúng

Chiếu xạ là hành động hay điều kiện bị bức xạ rọi vào. Về đối tượng, có 3

đối tượng chiếu xạ là chiếu xạ nghề nghiệp đối với nhân viên bức xạ, chiếu xạ dân

chúng đối với các thành viên dân chúng và chiếu xạ y tế đối với bệnh nhân trong

chẩn đoán hoặc điều trị bệnh bằng bức xạ.

Chiếu xạ nghề nghiệp 1.4.1

Các giới hạn liều đối với nhân viên bức xạ được qui định trong Tiêu chuẩn

Việt Nam (TCVN) 6866:2001[2, tr.174-175] như sau:

a. Chiếu xạ nghề nghiệp đối với mọi nhân viên bức xạ phải được giám sát sao

cho các giới hạn liều sau đây không được vượt quá:

- 20 mSv trong một năm liều hiệu dụng được lấy trung bình trong thời

gian 5 năm liên tục;

- 50 mSv liều hiệu dụng cho một năm riêng lẻ bất kì;

- 150 mSv trong một năm liều tương đương đối với thủy tinh thể mắt;

- 500 mSv trong một năm liều tương đương đối với các bộ phận chân tay

hoặc da.

b. Đối với những người học việc tuổi từ 16-18 tuổi được đào tạo để làm việc

liên quan đến chiếu xạ và các sinh viên tuổi từ 16-18 tuổi có yêu cầu sử dụng

nguồn bức xạ trong quá trình học tập, chiếu xạ nghề nghiệp phải được kiểm

soát sao cho các giới hạn liều sau đây không được vượt quá:

- 6 mSv liều hiệu dụng trong một năm;

- 50 mSv trong một năm liều tương đương đối với thủy tinh thể mắt;

- 150 mSv trong một năm liều tương đương đối với các bộ phận chân tay

hoặc da.

c. Trong các tình huống đặc biệt thì quãng thời hạn lấy trung bình có thể được

tăng lên 10 năm liên tục và liều hiệu dụng đối với nhân viên bức xạ không

được vượt quá 20 mSv trong một năm, lấy trung bình cho thời hạn đó và không

được vượt quá 50 mSv trong một năm riêng lẻ bất kỳ. Các tình huống sẽ được

xem xét lại nếu liều tích lũy của nhân viên bức xạ bất kỳ đạt tới 100 mSv tính

trung bình từ thời điểm quãng thời gian được kéo dài. Cũng có thể thay đổi tạm

thời về giới hạn liều nhưng không được vượt quá 50 mSv trong một năm và

thời hạn thay đổi tạm thời không được vượt quá 5 năm.

Chiếu xạ dân chúng 1.4.2

Các giới hạn liều đối với dân chúng được quy định trong Tiêu chuẩn Việt

Nam TCVN 6866:2001 [2, tr.175-176] như sau:

a. Liều trung bình đối với một nhóm thành viên trọng yếu bất kì của dân

chúng gây ra bởi các công việc bức xạ không được vượt quá các giá trị giới

hạn sau đây:

- 1 mSv trong một năm liều hiệu dụng.

- Trong các trường hợp đặc biệt, liều hiệu dụng có thể tăng tới 5 mSv cho

một năm riêng lẻ, nhưng liều hiệu dụng trung bình cho 5 năm liên tục

không vượt quá 1 mSv trong một năm.

- 15 mSv trong một năm liều tương đương đối với thủy tinh thể mắt.

- 50 mSv trong một năm liều tương đương đối với da.

b. Đối với những người chăm sóc bệnh nhân và khách đến thăm bệnh nhân,

cần hạn chế chiếu xạ sao cho liều bức xạ của mỗi người nhận được không quá

5 mSv trong cả thời kỳ bệnh nhân làm xét nghiệm hoặc điều trị. Liều đối với

các trẻ em đến thăm bệnh nhân đang sử dụng dược chất phóng xạ được hạn chế

nhỏ hơn 1 mSv.

1.5 Một số vấn đề che chắn cho các dụng cụ X-quang

1.5.1 Mục đích và nguyên tắc cơ bản của việc thiết kế che chắn

Mục đích của che chắn bức xạ là làm giảm sự chiếu xạ lên nhân viên bức

xạ và dân chúng đến mức có thể chấp nhận.

Trong những thiết bị chụp X quang, bức xạ bao gồm chùm tia sơ cấp và thứ

cấp. Bức xạ sơ cấp hay còn gọi là bức xạ có ích, là bức xạ phát ra trực tiếp từ ống

phát tia X và được sử dụng để ghi lại hình ảnh các bộ phận trong cơ thể bệnh

nhân. Lớp che chắn sơ cấp có thể là tường, trần nhà, sàn nhà hoặc các cấu trúc

khác. Chức năng của nó là làm suy giảm chùm tia sơ cấp tới giá trị phù hợp. Bức

xạ thứ cấp bao gồm bức xạ tán xạ từ bệnh nhân hoặc các vật thể khác và bức xạ rò

từ vỏ ống phát tia X. Lớp che chắn thứ cấp có thể là tường, trần nhà, sàn nhà hoặc

các cấu khác được dùng để chặn và suy giảm bức xạ rò và bức xạ tán xạ tới giá trị

thích hợp.

Bức xạ rò

Lớp che chắn thứ cấp Bức xạ sơ cấp

Bức xạ tán xạ

Bucky ngực

Lớp che chắn sơ cấp Bức xạ truyền qua

Hình 1.2 Bức xạ sơ cấp, bức xạ thứ cấp, bức xạ truyền qua và các lớp che chắn sơ

cấp, thứ cấp trong phòng chẩn đoán hình ảnh bằng X quang.

Bức xạ sơ cấp và thứ cấp chiếu xạ lên mỗi cá nhân phụ thuộc vào những

yếu tố sau:

- Lượng bức xạ phát ra từ nguồn

- Khoảng cách giữa người bị chiếu xạ và nguồn bức xạ

- Khoảng thời gian mà cá nhân bị chiếu xạ

- Lượng che chắn giữa cá nhân và nguồn bức xạ

Sự suy giảm đáng kể của chùm tia sơ cấp sau khi đi qua bệnh nhân có thể

được bỏ qua trong quá trình tính toán che chắn.

Trong quá trình tính toán che chắn người ta luôn giả sử rằng chùm tia bức

xạ là vuông góc với vật che chắn. Giả định này dẫn đến lượng bức xạ xuyên qua

vật che chắn luôn luôn lớn nhất, nhưng như vậy sẽ bảo đảm việc che chắn là an

toàn hơn cả.

Cũng với tinh thần “thừa còn hơn thiếu” đó, trong việc tính toán che chắn

thường bỏ qua sự hiện diện của các vật liệu như tấm chắn chì mà nhân viên mặc,

tấm chắn gắn trên trần nhà, tủ thiết bị… trên đường đi của bức xạ. Nếu các vật liệu

thêm vào đó được tính toán thì kết quả sẽ thay đổi.

Bức xạ rò từ thiết bị phát tia X được giả sử đạt giá trị cực đại với giá trị air

kerma là 0,876mGy/h [19, tr.5-6]. Trong thực tế thì bức xạ rò có giá trị nhỏ hơn

rất nhiều so với giá trị đưa ra ở trên.

Những tấm chắn chì được chế tạo với bề dày tuân theo chuẩn đặc trưng.

Nếu việc tính toán che chắn cho thấy cần thiết một bề dày lớn hơn thì một tiêu

chuẩn mới sẽ được thiết lập. Việc sử dụng bề dày lớn hơn bề dày hiện thời sẽ làm

tăng hiệu quả che chắn.

Khoảng cách nhỏ nhất từ tường được che chắn đến vị trí lưu trú được giả sử

là 0,3 m. Nếu giá trị này được giả sử lớn hơn 0,3m thì kết quả sẽ thay đổi nhưng

cần lưu ý việc tăng khoảng cách sẽ làm cường độ bức xạ giảm nhanh chóng. Mức

độ chiếu xạ từ nguồn thay đổi xấp xỉ tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.

Đối với trường hợp nguồn phát tia X được đặt phía trên khu vực lưu trú thì khoảng

cách từ vị trí lưu trú được sử dụng để tính toán che chắn tới sàn phòng phía bên

dưới được giả sử là không lớn hơn 1,7 m. Ngược lại, khi nguồn phát tia X đặt phía

dưới khu vực lưu trú thì người ta giả sử rằng vị trí lưu trú cách sàn của phòng phía

trên phòng máy ít nhất là 0,5 m.

Việc che chắn bức xạ phải được thiết kế bởi các chuyên gia để đảm bảo

những yêu cầu về an toàn. Việc tham khảo ý kiến của các chuyên gia cần thực

hiện ngay từ những bước đầu tiên của kế hoạch xây dựng an toàn bức xạ. Các

chuyên gia cần được cung cấp những thông tin cần thiết về những thiết bị bức xạ

dự kiến thực hiện, việc sử dụng chúng, loại hình cấu trúc xây dựng và sự lưu trú

tại những khu vực lân cận. Ngoài ra việc đệ trình bản thiết kế cuối cùng và các đặc

điểm kỹ thuật lên các cơ quan chức năng có liên quan trước khi tiến hành cũng hết

sức cần thiết.

Việc chỉnh sửa hay bổ sung sau khi đã hoàn thành thiết kế đều tốn kém, do

đó việc đảm bảo thiết kế giống như bản thiết kế ban đầu đã đưa ra là hết sức quan

trọng. Song song đó cũng hết sức cần thiết khi xem xét việc sửa đổi, thay thế các

thiết bị mới trong quá trình sử dụng, tăng tải làm việc hay những thay đổi về thời

gian lưu trú tại những khu vực lân cận.

Sau khi hoàn thành việc xây dựng phải tiến hành các cuộc đánh giá chất

lượng bao gồm việc đo lường trong các khu vực ảnh hưởng. Việc tổ chức những

buổi đánh giá chất lượng phải tiến hành một cách độc lập để đảm bảo những giả

thiết trong báo cáo được tuân thủ một cách nghiêm ngặt. Thêm vào đó, việc kiểm

tra an toàn bức xạ định kỳ cũng rất cần thiết. Nếu cuộc khảo sát cho thấy việc che

chắn không thích hợp, thì việc bổ sung che chắn hay những thay đổi về thiết bị và

các liệu pháp cần được thực hiện ngay.

Những yếu tố cần thiết trong thiết kế che chắn 1.5.2

Tường bên trong 1.5.2.1

Chì tấm

Chì là loại vật liệu truyền thống được chọn để sử dụng trong thiết kế che

chắn tường phòng X quang. Đối với một số thiết bị che chắn điển hình, chì tấm

được gắn với 1 tấm ốp tường bằng thạch cao, chì được gắn bên trong bằng đinh,

chốt kim loại hay gỗ. Hình ảnh X quang chụp cấu trúc tường cho thấy đinh hay

các ốc vít không gây sự rò bức xạ nghiêm trọng. Vì vậy, các đinh thép hay ốc vít

được sử dụng để đảm bảo cho các tấm chắn bằng chì không cần bổ sung thêm lớp

chì. Tuy nhiên, tại vị trí 2 tấm chì nối với nhau phải bảo đảm sự liên tục trong che

chắn.

ì h c m ấ t i ỗ m

i ố đ g n ơ ư t h n à h t á i G

Bề dày danh định (mm và inch) và khối lượng danh định (lb foot-2)

(phía đáy mỗi cột) của chì

Hình 1.3 Bề dày của chì tấm lưu hành trên thị trường theo một cuộc khảo

sát gần đây của một số nhà cung cấp tại Mỹ. Chiều cao của mỗi cột là giá thành

tương đối của mỗi tấm chì so với tấm có bề dày 0,79 mm. [19, tr.17]

Tường thạch cao

Tường thạch cao được sử dụng rộng rãi trong quá trình xây dựng các cơ sở y

tế. Thạch cao được đặt vào giữa lớp giấy dày khoảng 1 mm. Loại tường thạch cao

có bề dày danh định 5/8 inch thì thạch cao có bề dày ít nhất là 14 mm. Mặc dù

thạch cao mang lại hiệu quả suy giảm bức xạ thấp đối với những chùm tia năng

lượng cao, nhưng nó lại hiệu quả đối với chùm tia X năng lượng thấp và thường

được sử dụng trong X quang tuyến vú. Tường thạch cao thường có nhiều khe hở

và không đồng đều do đó cần cân nhắc hiệu quả an toàn khi sử dụng vật liệu này

trong che chắn.

Các vật liệu khác

Bê tông, gạch đất sét và gạch có thể được sử dụng để xây dựng kết cấu che

chắn ở tường bên trong. Nhìn chung, các đặc tính kỹ thuật sản xuất đối với các vật

liệu này đã được xác định theo tiêu chuẩn của các chuyên gia, kỹ sư về vật liệu

che chắn. Các vật liệu này có thể có những khe hở cần phải xem xét cẩn thận trong

che chắn. Ta có thể sử dụng gạch đặc hoặc có thể lấp đầy khe hở bằng vữa, cát

hoặc xi măng.

Tường bên ngoài 1.5.2.2

Tường bên ngoài phòng chụp X quang có thể gồm đá, gạch, vữa, gỗ, vinyl, xi

măng, vữa tổng hợp hay các loại vật liệu khác. Khả năng làm suy giảm bức xạ của

các vật liệu này rất đa dạng, do đó các chuyên gia cần đánh giá tính toán để lựa

chọn loại vật liệu đảm bảo mục đích che chắn. Hệ thống tường thường được xác

định trong giai đoạn thiết kế cùng với giai đoạn lựa chọn các vật liệu xây dựng.

Cửa 1.5.2.3

Cửa bọc chì

Cửa và khung cửa phải bảo đảm được thiết kế để làm giảm giá trị air kerma

xuống tới giá trị phù hợp với mục đích che chắn. Nếu đòi hỏi phải dùng thêm chì

thì khung bên trong cửa sẽ được bọc bằng một lớp chì đơn và cùng với đường bao

của khung tạo ra sự che phủ hiệu quả.

Cửa gỗ

Đối với cửa bằng gỗ thì hiệu quả làm giảm cường độ chùm tia bị giới hạn và

không phải tất cả các cửa gỗ đều được thiết kế nhất quán như nhau. Có một số

thiết kế vẫn còn những khoảng hở khá lớn giữa lõi rắn bên trong và khung bên

ngoài cửa. Tương tự, có loại cho hiệu quả che chắn thấp vì chúng được tạo thành

từ những khối gỗ ghép lại với nhau. Loại này tạo ra nhiều lỗ hổng khi chiếu xạ.

Ngoài ra, loại cửa có lõi chứa calcium silicate có tính năng làm suy giảm bức xạ

như thạch cao. Tuy nhiên, các bộ phận khác lại làm bằng gỗ nên tác dụng làm suy

giảm chùm tia cũng bị giảm xuống.

Hệ thống khóa an toàn

Hệ thống khóa an toàn để ngắt chùm tia X phát ra cũng không được kỳ vọng

vì chúng có thể làm gián đoạn quá trình chụp X quang bệnh nhân dẫn tới việc phải

thực hiện những ca tái kiểm tra không cần thiết.

Cửa sổ 1.5.2.4

Có nhiều lựa chọn khác nhau đối với vật liệu làm cửa sổ phòng chụp X

quang. Điều đáng quan tâm là loại vật liệu đó phải bền và đảm bảo việc quan sát

rõ ràng trong suốt thời gian sử dụng.

Kính chì

Loại kính này có hàm lượng chì cao được sản xuất với bề dày khác nhau.

Kính chì thường được xác định theo đương lượng chì tính theo mm tại một giá trị

kVp cụ thể.

Kính tấm

Thông thường kính tấm chỉ được sử dụng trong trường hợp mà những yêu

cầu về an toàn rất thấp. Thường thì hai hay nhiều tấm kính có bề dày 6,35 mm

được ghép lớp lại với nhau tạo thành cửa sổ quan sát. Tuy nhiên, cần lưu ý tới

khối lượng khi sử dụng những tấm kính có bề dày và diện tích khá lớn.

Acrylic chì

Sản phẩm này thực chất là những tấm acrylic trong suốt được tẩm chì.

Những tấm acrylic này được tạo ra với những đương lượng chì khác nhau, thông

thường là 0,5; 0,8; 1 và 15 mm chì. Acrylic chì là một vật liệu tương đối mềm, dễ

bị xước và mờ khi sử dụng một số loại dung dịch tẩy rửa.

Sàn nhà và trần nhà 1.5.2.5

Bê tông là vật liệu cốt yếu được sử dụng trong kết cấu sàn nhà. Ngoài ra bê

tông cũng có thể sử dụng trong các panel đúc sẵn, tường và mái nhà. Bê tông được

thiết kế và chia làm hai loại bê tông khối lượng chuẩn và bê tông nhẹ. Hiệu quả

làm suy giảm chùm tia bức xạ của lớp che chắn bê tông phụ thuộc vào bề dày, mật

độ và thành phần của nó.

Bề dày của sàn có thể thay đổi từ 4 đến > 20 cm. Để bảo đảm an toàn trong

thiết kế che chắn, ta quan tâm tới bề dày cực tiểu của bê tông trong quá trình tính

toán che chắn.

Bê tông khối lượng chuẩn

Bê tông khối lượng chuẩn được sử dụng trong hầu hết kết cấu móng và các

thành phần cấu trúc chính như cột, dầm ngang và sàn nhà. Mật độ trung bình của bê tông chuẩn là 2,4 g/cm3. Sự đa dạng của mật độ bê tông là do sự khác nhau về

mật độ các thành phần bên trong, do kỹ thuật trộn bê tông khi đúc hay do sự khác

nhau về tỷ lệ các thành phần trong hỗn hợp.

Bê tông nhẹ

Bê tông nhẹ thường được đổ trên sàn nhà để chống cháy đồng thời làm

giảm tải trọng. Những lỗ nhỏ chứa không khí trên nền bê tông nhẹ có thể làm giảm

sự dẫn nhiệt nên nó thường được xếp vào loại những vật liệu chống cháy sơ cấp. Thông thường, lớp bê tông nhẹ có mật độ 1,8 g/cm3 hay vào khoảng ¾ mật độ của

bê tông chuẩn tùy thuộc vào cốt liệu sử dụng. “ Kết cấu tổ ong” hay các lỗ rỗng

bên trong bê tông sẽ ảnh hưởng đến tính chất che chắn của nó. Do đó việc kiểm tra

các lỗ rỗng và hiệu chỉnh cần được thực hiện trong quá trình thiết kế che chắn.

Vùng không gian xen kẽ 1.5.2.6

Vùng không gian xen kẽ cao khoảng 1,5 đến 2,4 m được xây dựng để hỗ

trợ cho việc bảo dưỡng hay cho những nhân viên xây dựng làm việc bên trên trần

nhà. Sàn của vùng không gian xen kẽ mỏng hơn rất nhiều so với sàn bê tông

chuẩn. Nó có thể là một lớp bằng thép không có bê tông phủ trên, một lớp thép có

phủ thạch cao bên trên hay một lớp thép phủ một lớp bê tông nhẹ. Hệ số chiếm cứ

của khu vực này thường rất thấp vì việc tiếp cận khu vực này thường xuyên bị hạn

chế trừ trường hợp cần thiết.

Những lưu ý trong thiết kế che chắn 1.5.2.7

Thiết kế che chắn phòng X quang phải được xây dựng sao cho bảo đảm an

toàn và không bị ảnh hưởng bởi các thiết bị như các đường ống của máy điều hòa

nhiệt độ, đường dây điện, ống nước và những cơ sở hạ tầng khác. Đối với các thiết

bị trên có thể áp dụng biện pháp gia cố hay sử dụng các tấm chắn bổ sung bằng

chì. Điều này phải được thực hiện dưới sự tư vấn của các chuyên gia bức xạ để

đảm bảo việc lắp đặt phù hợp.

Những thay đổi về đường ống và đường dây chạy qua thường được thực

hiện ngay trong quá trình xây dựng vì những chỉnh sửa tiến hành sau khi xây dựng

hoàn tất thường rất tốn kém. Nếu những thay đổi như việc tháo bỏ một bộ phận

nào đó làm giảm chất lượng che chắn thì cần phải thông báo cho kiến trúc sư, kĩ

sư, và chuyên gia để bảo đảm độ an toàn của lớp che chắn.

Những chỗ giao nhau giữa các tấm chì phải được thiết kế sao cho bề mặt

của chúng phải tiếp xúc với nhau và phải gối lên nhau không dưới 1 cm. Khi sử

dụng gạch hay đá khối trong thiết kế che chắn, phải đảm bảo lớp hồ (vữa) có khả

năng bảo đảm che chắn an toàn như gạch. Ngoài ra, chỗ giao nhau giữa những loại

vật liệu che chắn khác nhau như chì và bê tông cần thiết kế sao cho khả năng bảo

vệ chung không bị yếu đi. Tuy nhiên, những kẽ hở nhỏ giữa các tấm chì và sàn

nhà trong hầu hết các trường hợp không gây nguy hại gì.

1.5.3 Một số khái niệm và thuật ngữ

Khu vực kiểm soát và không kiểm soát

Khu vực kiểm soát là khu vực mà sự tiếp cận khu vực đó bị giới hạn và sự

chiếu xạ nghề nghiệp lên toàn bộ nhân viên phải tuân theo các quy tắc an toàn bức

xạ. Điều này có nghĩa là mọi sự tiếp cận, lưu trú và điều kiện làm việc được kiểm

soát theo mục đích an toàn bức xạ. Đối với phương tiện sử dụng tia X trong chụp

phim y tế, khu vực kiểm soát là khu vực trực tiếp sử dụng các dụng cụ X quang

như phòng đặt máy tia X, buồng điều khiển tia X hoặc các khu vực khác đòi hỏi sự

cho phép khi muốn tiếp cận. Các nhân viên trong khu vực này là những chuyên

gia ngành X quang, nhân viên chụp X quang và những người được đào tạo về việc

sử dụng bức xạ ion hóa. Các nhân viên này cần được giám sát, kiểm tra thường

xuyên về sự phơi nhiễm.

Khu vực không kiểm soát là tất cả những khu vực còn lại của bệnh viện,

trung tâm y tế và các khu vực xung quanh. Khu vực không kiểm soát là khu dành

cho bệnh nhân, khách viếng thăm và những nhân viên không làm việc thường

xuyên với các nguồn bức xạ.

Mục tiêu của việc che chắn (P)

Mục tiêu của việc che chắn (P) là mức air kerma được sử dụng trong việc

tính toán thiết kế và đánh giá cấu trúc lớp che chắn nhằm mục đích bảo vệ nhân

viên bức xạ và quần chúng. Mục tiêu của việc che chắn (P) là khác nhau đối với

khu vực kiểm soát và không kiểm soát. Giá trị này được xác định tại một điểm

chuẩn bên ngoài lớp che chắn bảo vệ. Việc tính toán và lắp đặt che chắn phải bảo

đảm sao cho giá trị air kerma tại điểm chuẩn không vượt quá giá trị P.

Giá trị (P) hàng tuần cho khu vực kiểm soát là 0,1 mGy week-1, cho khu

vực không kiểm soát là là 0,02 mGy week-1.

Hệ số chiếm cứ (T)

Hệ số chiếm cứ (T) đối với một khu vực nào đó tỉ lệ với thời gian trung

bình mà một cá nhân bị chiếu xạ tối đa trong khi chùm tia X hoạt động. Giả sử

rằng thiết bị phát tia X được sử dụng ngẫu nhiên trong tuần, khi đó hệ số chiếm cứ

tỉ lệ với số giờ làm việc trong tuần của một người lưu trú trong khu vực đó và

được lấy trung bình theo năm. Ví dụ, đối với một khu vực bên ngoài phòng chụp

X quang, hệ số chiếm cứ là 1/40. Giá trị này có nghĩa là một cá nhân nào đó sẽ trải

qua 1 giờ trong 1 tuần, mỗi tuần trong một năm tại khu vực này. (Theo luật lao

động của Mỹ, một năm có 50 tuần làm việc, mỗi tuần làm việc 5 ngày tương

đương với 40 giờ, mỗi ngày làm 8 giờ).

Hệ số chiếm cứ đối với một khu vực không tỉ lệ với thời gian làm việc của

một người bất kì nào đó mà tỉ lệ với thời gian làm việc của một người thường

xuyên sử dụng phần lớn thời gian của họ tại khu vực đó. Những cá nhân bị chiếu

xạ tối đa thông thường sẽ là nhân viên trực tiếp làm việc với các thiết bị phát tia X

hoặc dân cư hoặc nhân viên của các phòng ban kế cận khu vực sử dụng thiết bị

phát tia X.

Bảng 1.3 Hệ số chiếm cứ đối với một số khu vực cụ thể [19, tr.31]

Hệ số chiếm Các khu vực cụ thể cứ (T)

Văn phòng hành chính; phòng thí nghiệm, hiệu thuốc và các

khu vực làm việc khác mà bị chiếm cứ gần như hầu hết thời

gian; khu vực tiếp tân, phòng chờ, khu vực bên trong dành cho 1

trẻ em, các phòng bên cạnh phòng chứa thiết bị phát tia X, khu

vực đọc phim, phòng điều khiển tia X.

Phòng được sử dụng cho việc kiểm tra và điều trị bệnh nhân 1/2

Hành lang, phòng bệnh nhân, phòng nghỉ của nhân viên 1/5

Khu vực ngay sát cửa hành lang 1/8

Nhà vệ sinh công cộng, khu vực bán hàng rong, phòng lưu trữ,

khu vực bên ngoài có chỗ ngồi, phòng chờ, khu vực giữ bệnh 1/20

nhân

Khu vực bên ngoài đối với người đi bộ hoặc các phương tiện

giao thông, khu vực đậu xe, gác mái, cầu thang, thang máy, khu 1/40

vực tủ để đồ

Tải làm việc (W)

Tải làm việc của ống phát tia X được xác định bằng tích phân theo thời gian

của dòng ống tia X trong một khoảng thời gian nhất định và thông thường được sử

dụng với đơn vị là miliampe- phút (miliampere-minutes). Trong tính toán ATBX,

khoảng thời gian phổ biến nhất mà tải làm việc được xác định là một tuần. Tuy

nhiên, ta cần chú ý tới giá trị tải làm việc chuẩn hóa, kí hiệu là Wnorm , được hiểu

như là tải làm việc trung bình trên mỗi bệnh nhân. Tích của Wnorm và số bệnh nhân

.WN=

tot

norm

trung bình mỗi tuần (N) cho phép xác định tải làm việc tổng cộng mỗi tuần (Wtot):

(1.11)

Tại một giá trị điện thế vận hành của một ống phát tia X và tại một khoảng

cách xác định, giá trị air kerma tại điểm khảo sát tỉ lệ trực tiếp với tải làm việc.

Hệ số sử dụng (U)

Hệ số sử dụng có giá trị tỉ lệ với tải làm việc của chùm tia sơ cấp chiếu trực

tiếp lên tấm che chắn sơ cấp. Giá trị của hệ số sử dụng U phụ thuộc vào thiết kế hệ

thống bức xạ và che chắn. Ví dụ, đối với phòng chụp X quang có sử dụng bucky

ngực, tải làm việc được phân bố toàn bộ hướng trực tiếp về phía bucky ngực được

gắn trên tường. Vì vậy hệ số sử dụng U có giá trị bằng 1 đối với khu vực tường

phía sau bộ thu nhận hình ảnh. Đối với những bộ phận che chắn khác như sàn nhà,

cửa ra vào và tường (ngoại trừ khu vực tường mà bucky ngực được gắn vào) cũng

có thể được xem như lớp che chắn sơ cấp và có một giá trị nào đó đối với hệ số sử

dụng U.

Các lớp che chắn sơ cấp (Hình 1.2)

Lớp che chắn sơ cấp được thiết kế để làm suy giảm chùm tia sơ cấp xuống

tới giá trị (P) (mục tiêu của thiết kế che chắn). Các lớp che chắn sơ cấp bao gồm

một phần bức tường mà hộp đựng phim (cassette holder) hoặc bucky ngực được

gắn lên đó, sàn nhà và các bức tường mà chùm tia sơ cấp trực tiếp chiếu vào. Đối

với CT, lớp che chắn sơ cấp chính là các detector và khoang máy, do đó trong tính

toán che chắn cho phòng máy CT người ta hầu hết chỉ quan tâm đến chùm tia thứ

cấp.

Các lớp che chắn thứ cấp (Hình 1.2)

Lớp che chắn thứ cấp giới hạn giá trị air kerma từ bức xạ tán xạ và bức xạ

rò gây ra bởi các thiết bị X quang tới giá trị (P) hoặc thấp hơn. Thành phần bức xạ

tán xạ là do photon bị tán xạ bởi bệnh nhân hoặc các vật thể khác trên đường đi

của chùm tia X sơ cấp. Cường độ của bức xạ tán xạ tăng theo cường độ và tiết

diện của chùm tia sơ cấp. Bức xạ rò sinh ra tại anode của ống phát tia X, truyền

qua lớp vỏ của ống và bộ phận chuẩn trực phía ngoài ống.

CHƯƠNG II: CT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHE CHẮN CHO

PHÒNG MÁY CT

Nhằm đáp ứng những đòi hỏi ngày càng cao trong chẩn đoán hình ảnh y

học, từ khi ra đời cho tới nay, CT đã trải qua những bước thay đổi và phát triển

đáng kể về cấu trúc cũng như kỹ thuật ghi ảnh. Trong chương này, bên cạnh

những kiến thức khái quát về CT, quá trình phát triển của CT cũng được trình bày

thông qua các phương pháp quét cụ thể. Tuy nhiên, phần quan trọng và là cơ sở lý

thuyết cho quá trình tính toán cụ thể trong chương 3 lại là những khái niệm, đại

lượng mô tả liều bức xạ ở máy CT và các phương pháp che chắn cho phòng máy

CT. Tất cả những nội dung này được trình bày cụ thể trong chương này.

Kiến thức chung về máy CT

2.1

Giới thiệu chung về CT 2.1.1

CT hay chụp cắt lớp vi tính là một bước tiến cách mạng trong kỹ thuật chẩn

đoán bằng bức xạ X quang. CT là từ viết tắt của thuật ngữ Computed

Tomography, mang ý nghĩa là chụp cắt lớp với sự hỗ trợ của máy tính. Đây là

phương pháp tạo ảnh dựa vào tính chất hấp thụ tia X của vật chất. CT cho phép

thu thập các số liệu bên trong cơ thể bệnh nhân nhằm tái tạo cấu trúc giải phẫu

bệnh nhân. Những hình ảnh này đã giúp cho các nhà lâm sàng và phẫu thuật nhận

định một cách đầy đủ các tổn thương, từ đó chỉ định, tiên lượng ca mổ, theo dõi

điều trị một cách hợp lí nhất.

Trong kỹ thuật chụp cắt lớp vi tính, ảnh được tái tạo từ các hình chiếu.

Hình chiếu thu được bằng cách đo sự suy giảm của bức xạ qua vật thể tại các góc

khác nhau. Ảnh gốc có thể xem là các đường chéo qua vật thể trong đó các giá trị

cường độ biểu diễn mật độ của vật thể. Các hình chiếu thu thập bằng thiết bị phần

cứng chuyên dụng và sau đó ảnh bên trong của vật thể được tái tạo bằng phép biến

đổi Fourier ngược. Điều này cho phép quan sát cấu trúc bên trong cơ thể hay các

vật thể mờ không thấy được bằng mắt thường. Để thực hiện phép chiếu nói trên,

hệ thống phải có bộ phát và các bộ thu. Bộ phát và các bộ thu phải quay xung

quanh vật thể để thu các thông số hình chiếu của vật thể theo các hướng khác

nhau.

CT được ứng dụng rộng rãi trong chẩn đoán lâm sàng cũng như trong sinh

thiết. Người ta dùng CT để chẩn đoán các phần cứng của cơ thể bị tổn thương như:

sọ não, cột sống, xương... Trong các phương pháp chẩn đoán hình ảnh hiện nay thì

CT cho hình ảnh về các phần cứng của cơ thể rõ nhất. CT còn được dùng trong

chẩn đoán ung thư, giúp phát hiện sớm khối u, các bệnh về tim mạch và trong nha

khoa, nhi khoa, nhãn khoa hay để thực hiện nội soi ảo dùng kỹ thuật tạo ảnh 3D

với sự hỗ trợ của máy tính. Ngoài ra, CT còn trợ giúp sinh thiết như sinh thiết

tuyến tiền liệt, sinh thiết ung thư vú, sinh thiết cổ tử cung... Tuy nhiên, khi chụp

CT người bệnh phải chịu một lượng bức xạ rất lớn, có hại đến sức khỏe, đặc biệt

đối với sản phụ và trẻ em.

Nguyên lý hoạt động của máy CT 2.1.2

Máy chụp cắt lớp vi tính do nhà vật lý người Mỹ A.M.Cormack và kỹ sư

người Anh G.M.Hounsfield phát minh năm 1971 và đã nhận được giải thưởng

Nobel về y học năm 1979. Máy CT là một thiết bị tạo ảnh số, công cụ cao cấp

trong hệ thống kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh y học. Nó được sử dụng để thu thập

dữ liệu nhằm tạo ra hình ảnh các lớp cắt thuộc nhiều bộ phận khác nhau của cơ

thể. Máy CT cũng ứng dụng nguồn bức xạ X quang và các thuộc tính của nó khi

xuyên qua các bộ phận cơ thể có độ hấp thụ tia X khác nhau.

Khoang máy

Hình 2.1 Máy chụp cắt lớp vi tính (CT)

Máy hoạt động theo nguyên lý sau:

Bức xạ X quang truyền xuyên qua cơ thể và vuông góc với trục dọc theo cơ

thể, tới các detector có nhiệm vụ đo bức xạ đã bị suy giảm khi đi qua các vùng cơ

thể khác nhau.

Hai bộ phận nguồn phát tia- ống phát tia X và thiết bị đo- detector được gắn

trên khoang máy, liên kết hữu cơ với nhau cho phép thực hiện một phép đo rất lớn trong một vòng quay 3600 quanh cơ thể bệnh nhân. Quá trình đo sẽ gắn liền với sự

dịch chuyển của bệnh nhân dọc theo trục vuông góc với mặt phẳng quay. Sự dịch

chuyển này sẽ khác nhau tùy theo chế độ chụp của máy CT.

Sau khi chùm tia đi qua cơ thể bệnh nhân, bộ cảm biến điện tử sẽ truyền tín

hiệu về trung tâm hệ thống thu nhận dữ liệu để mã hóa và truyền vào máy tính độ

hấp thụ của chùm tia này với độ chính xác rất cao. Ở mỗi vị trí của chùm tia, một

mã số về độ suy giảm đươc ghi nhớ trong bộ nhớ. Khi chuyển động quét kết thúc,

bộ nhớ đã ghi nhận được một số lượng rất lớn những số đo tương ứng với những

góc khác nhau trong mặt phẳng quét. Tổng hợp những số đo và nhờ máy vi tính xử

lý các số liệu đó ta có những kết quả bằng số. Ngoài ra, những bộ phận tinh vi

khác có trong máy chuyển đổi các số đó thành hình ảnh và hiện trên màn ảnh một

lát cắt ngang qua cơ thể.

2.1.3 Một số thuật ngữ và các phương pháp quét ở máy CT

2.1.3.1 Một số thuật ngữ

- Số ca chụp trung bình mỗi tuần (Exams per week): Số ca chụp đề cập tới số ca

kiểm tra (exams), số qui trình (procedures) hoặc số ca khảo sát (studies) trung

bình mỗi tuần mà không nhất thiết phải là số bệnh nhân tiến hành chụp CT.

- Pha chụp (phase): Pha chụp được định nghĩa khi bệnh nhân được chụp qua một

lần duy nhất toàn bộ vùng cơ thể cần chụp. Một ca chụp có thể được tiến hành

với một pha chụp duy nhất hoặc hai pha chụp tùy vào việc sử dụng chất cản

quang. Với một pha chụp, pha chụp đó có thể sử dụng hoặc không sử dụng

chất cản quang. Tuy nhiên, đối với ca chụp được thực hiện với hai pha chụp,

pha chụp đầu tiên bệnh nhân được chụp mà không sử dụng chất cản quang, sau

đó với pha chụp sau, bệnh nhân được chụp lại lần thứ hai (trên cùng một vùng

cơ thể cần chụp) có sử dụng chất cản quang.

- Trục quay : Là đường thẳng đi qua tâm của các quỹ đạo tròn mà nguồn phát tia

X và detector dịch chuyển xung quanh bệnh nhân trong quá trình quét.

- Thời gian ứng với mỗi vòng quay (time per rotation) (τ, s): Là khoảng thời gian cần thiết để hệ ống phát tia X- detector quay được một vòng 3600 xung

quanh bệnh nhân.

- CT đơn lát cắt (single-slice CT scanner): Thế hệ máy CT cho phép chỉ thu

nhận được duy nhất một lát cắt trong một vòng quay của hệ ống phát tia X –

detector quanh bệnh nhân.

- CT đa lát cắt (multi-slice CT scanner): Thế hệ máy CT cho phép thu nhận đồng

thời nhiều lát cắt trong một vòng quay của hệ ống phát tia X – detector quanh

bệnh nhân.

- Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp (slices per contrast phase) (N): Số hình

ảnh của mỗi lát cắt phân biệt thu được sau mỗi một pha chụp.

- Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (slices per rotation) (n): Số lát cắt phân

biệt thu được đồng thời trong một vòng quay của hệ ống phát tia X- detector

xung quanh bệnh nhân.

- Bề dày lát cắt danh định (slice width) (Tn, mm): Bề dày danh định của mỗi lát

cắt được xác định bởi quá trình thiết lập thông số chụp, chỉ rõ trên bảng điều

khiển và được sử dụng trong suốt quá trình chụp. Bề dày này cũng được xác

định bằng bề rộng toàn phần một nửa chiều cao cực đại của phân bố liều ứng

với một lát cắt.

- Bề dày danh định của chùm tia X (nominal beam width) (Tb, mm): Bề dày

danh định của chùm tia X được xác định bởi bộ phận chuẩn trực chùm tia X.

Đối với CT đa lát cắt, n > 1, thì bề dày danh định của chùm tia X Tb= nTn là bề

dày danh định của tất cả các lát cắt thu được đồng thời trong một vòng quay

của hệ ống phát tia X- detector xung quanh bệnh nhân

, mm): Khoảng - Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự (table increment) ( axial

cách dọc theo trục quay mà bàn dịch chuyển được giữa hai vòng quay liên tiếp

của hệ thống ống phát tia X- detector xung quanh bệnh nhân.

- Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn

ốc (table feed per rotation) (TF, mm): Khoảng cách dọc theo trục quay mà bàn

dịch chuyển được (với tốc độ không đổi) trong mỗi vòng quay của hệ thống

ống tia X- detector xung quanh bệnh nhân.

- Chiều dài quét (scanning length) (L, mm): Là khoảng cách trên trục z mà bàn

dịch chuyển được trong một ca kiểm tra.

- kVp: Điện thế đỉnh mà ống phát tia X sử dụng trong suốt quá trình quét.

- mA: Cường độ dòng điện đi qua ống phát tia X trong suốt quá trình quét.

- mAs ứng với mỗi vòng quay (mAs per rotation) (w): Tích của cường độ dòng

điện và thời gian ứng với mỗi vòng quay của hệ ống phát tia X- detector quanh

cơ thể bệnh nhân .

- Pitch: Pitch là một hệ số đặc trưng cho mức độ chồng chập của các lát cắt. Hệ

TF T b

số pitch được xác định như sau:

(2.1)

Trong đó, TF là quãng đường dịch chuyển của bàn ứng trong mỗi vòng quay

của ống phát tia X (mm)

Tb là bề dày danh định của chùm tia X (mm)

2.1.3.2 Các phương pháp quét ở máy CT

Việc áp dụng những ứng dụng của khoa học kỹ thuật hiện đại vào CT

không nằm ngoài mục đích đáp ứng những đòi hỏi ngày càng cao của hệ thống

thiết bị chẩn đoán hình ảnh như: giảm thời gian chụp, tăng chất lượng hình ảnh,

giảm bề dày lát cắt, giảm liều bức xạ cho người chụp... Điều này được thể hiện

khá rõ qua những tiến bộ về kỹ thuật ghi ảnh của các thế hệ máy CT.

Phương pháp quét ở các thế hệ máy CT đầu tiên (máy CT thế hệ thứ nhất

và thứ hai) là sự kết hợp của hai loại dịch chuyển: tịnh tiến và quay. Bộ phận thu

có thể là một hoặc nhiều detector, chùm tia X hẹp, song song hoặc có dạng hình

quạt. Ống phát tia X và detector dịch chuyển song song theo hướng vuông góc với

chùm tia bao trùm toàn bộ mặt phẳng lát cắt, sau đó quay một góc rồi tiếp tục dịch

chuyển song song theo hướng mới. Trong khi dịch chuyển song song, tại những

khoảng cách đều đặn, chùm tia X được phát và thu. Quá trình cứ tiếp diễn cho tới

khi số lượng tín hiệu thu được đủ lớn cho việc tái tạo ảnh.

Ống phát tia X Ống phát tia X

Detector Detector

Hình 2.2 Chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay ở thế hệ máy CT thế hệ thứ

nhất và thứ hai

Với sự cải tiến về số lượng của detector trong các thế hệ máy CT sau đó, hệ

thống chỉ thực hiện duy nhất một kiểu chuyển động quay và loại bỏ chuyển động

tịnh tiến của ống phát tia X và detector. Chùm tia X phát ra theo hình quạt tùy theo

số lượng detector và bao trùm toàn bộ lát cắt. Hệ thống quay quanh đối tượng một góc 3600 để thực hiện một lát cắt. Khi quay, tia X có thể phát thành xung tại

những góc cố định hoặc được phát liên tục.

Ống phát tia X

Detector

Hình 2.3 Chuyển động quay trong máy CT thế hệ thứ 3

Trong trường hợp máy CT thế hệ thứ 4, hệ thống detector được bố trí trên

toàn bộ vòng tròn bao quanh khoang bệnh nhân, ống phát tia X sẽ quay quanh khu

vực cần thăm khám, các phần tử cảm biến sẽ được đóng ngắt theo quy luật nhất

định phù hợp với chuyển động quay của ống phát tia X.

Ống phát tia X

Vòng các detector cố định

Hình 2.4 Máy CT thế hệ thứ 4

Sau đó, trước yêu cầu giảm thời gian quét của CT, máy CT kiểu chùm

electron EBCT (Electron Beam CT) đã được ra đời. Trong thế hệ máy CT này,

đầu phát tia X không đặt trên khoang máy mà sử dụng một súng bắn electron đặt

ngoài và dùng cuộn lái tia, thấu kính từ để điều chỉnh chùm electron từ súng bắn

vào cung tròn bia Tungsten. Tia X được tạo ra từ đây và được thu nhờ hệ thống

detector (Hình 2.5). Với khả năng chụp với tốc độ vượt trội, EBCT được xem như

chọn lựa tốt nhất cho các ứng dụng chụp tim trong lịch sử phát triển của CT.

Hệ thống thu nhận dữ liệu

Thấu kính từ

Hệ thống detector Cuộn lái tia Ống bắn electron Bia Tungsten

Bàn bệnh nhân

Chùm electron

Hình 2.5 Sơ đồ thiết bị CT kiểu chùm electron

Ở các phương pháp quét ứng với các thế hệ máy CT đầu tiên đều sử dụng

chế độ quét tuần tự. Trong đó, khi ống phát tia X quay, bàn dịch chuyển từng nấc

và ống sẽ phát tia khi bàn dừng chuyển động. Nhược điểm của chế độ này là chụp

chậm, theo từng nấc chuyển động của bàn, bề ngoài của hình ảnh 2D hay 3D thu

được có dạng bậc thang. Ở máy CT thế hệ thứ 6, trong quá trình quét có sự kết

hợp giữa việc thu nhận dữ liệu và sự chuyển động liên tục của bàn bệnh nhân. Khi

đó, quỹ đạo của ống phát tia X so với cơ thể bệnh nhân là một đường xoắn ốc. Chế

độ quét này được gọi là quét xoắn ốc. Ưu điểm của quét xoắn ốc là tốc độ chụp

nhanh hơn, khắc phục được nhiễu ảnh do cử động, đường ranh giới của hình ảnh

thu được liên tục, không bị mấp mô.

Bàn bệnh nhân dịch chuyển

Ống tia X quay xung quanh bệnh nhân

Hình 2.6 Chế độ quét xoắn ốc

Ngày nay, với sự tiến bộ vượt bậc về kỹ thuật tạo hình CT, người ta đã chế

tạo một thế hệ máy CT với bộ phận thu nhận dữ liệu bao gồm nhiều hàng detector

cho phép trong một vòng quay của ống phát tia X sẽ thu nhận đồng thời nhiều lát

cắt. Máy CT thế hệ này được gọi là máy CT đa lát cắt. Hệ thống đa lát cắt là bước

phát triển vượt bậc so với hệ thống đơn lát với thời gian chụp nhanh và số lát cắt

tăng lên đáng kể nên sẽ ghi lại được nhiều hình ảnh cho mỗi lần phát tia.

Chùm tia X hình quạt

Lát cắt

Bề dày một lát cắt

Hướng vuông góc với mặt phẳng quét Hướng vuông góc với mặt phẳng quét

Hình 2.7 CT đơn lát cắt và CT đa lát cắt

Liều bức xạ ở máy CT 2.1.4

2.1.4.1 Chỉ số liều ở máy CT (CTDI)

CTDI được xem như là đại lượng đo liều cơ bản nhất đối với CT.

CTDI được đo bằng tích phân của phân bố liều hấp thụ dọc theo trục z chia

+∞

D CT I

( ) D z dz

∫

−∞

1 T b

cho bề dày danh định của chùm tia X. Đơn vị của CTDI là miligray (mGy)

(2.2)

Trong đó, D(z) là phân bố liều bức xạ dọc theo trục z (Trục vuông góc với

bT là bề dày danh định của chùm tia X.

mặt phẳng quét).

T b

nT= n

Trong trường hợp, máy CT đa lát cắt thì với Tn là bề dày danh định

của mỗi lát cắt, n là số lát cắt thu được đồng thời trong mỗi vòng quay của ống

phát tia X.

CTDI

Liều tương đối

Hình 2.8 Ý nghĩa của chỉ số liều ở máy CT

Như hình 2.8 mô tả, CTDI là giá trị liều bên trong lát cắt bị chiếu xạ và

được xác định bằng toàn bộ phân bố liều tập trung tại hình chữ nhật có bề rộng

bằng bề dày danh định của lát cắt. Theo đó, tất cả phân bố liều ở phía ngoài vùng

có kích thước bằng bề rộng danh định của lát cắt được thêm vào phía trong của

vùng đó.

2.1.4.2 CTDI100

Giá trị CTDI trong biểu thức (2.2) có thể được xác định với một giới hạn

lấy tích phân cụ thể. Trong trường hợp CTDI100, giới hạn lấy tích phân là ± 50

D CT I

( ) D z dz

100

∫

−

1 T b

mm tương ứng với chiều dài 100 mm của buồng ion hóa.

(2.3)

Đơn vị của CTDI100 trong hệ SI là milligray (mGy)

Các giá trị CTDI được đưa ra trong các trường hợp thường tương ứng với

100DnCT I

(CTDI chuẩn giá trị 100 mAs hoặc 1 mAs. Để phân biệt, người ta kí hiệu

hóa – normalized CTDI) là giá trị CTDI tương ứng với 1 mAS và được xác định

100

CT I D

100

D CT I m As

như sau:

CT I D

CT I m

(2.4)

D As 100

100

Khi đó: (2.5)

Giá trị CTDI100 được xác định nhờ vào một buồng ion hóa có thể tích hiệu

dụng 3-cc và hai phantom (mô hình) chuẩn tượng trưng cho đầu và thân người.

Các phantom này là các mẫu hình trụ làm bằng acrylic có đường kính 16 cm đối

với phần đầu và 32 cm đối với phần thân của cơ thể người. Phép đo này được thực

hiện khi không có sự dịch chuyển của bàn bệnh nhân. Giá trị CTDI100 đo tại trục

trung tâm của phantom được kí hiệu là CTD100,c trong khi CTDI100,p là giá trị

CTDI100 đo tại trục bên trong phantom và cách bề mặt phantom 10 mm.

CTDI100,p

CTDI100,c

CTDI100,p

Phantom phần thân người đường kính 32 cm CTDI100,c

Phantom phần đầu người đường kính 16 cm

Hình 2.9 Phantom phần thân và đầu người

2.1.4.3 CTDIw (Weighted CTDI)

Giá trị CTDI thay đổi tại các vị trí khác nhau trong mặt cắt của cơ thể, ví dụ

đối với phần thân, giá trị CTDI tại bề mặt được chụp xấp xỉ gấp đôi tại vùng trung

D CT I

100,

1 3

2 3

tâm. Do đó người ta sử dụng giá trị CTDI trung bình và được kí hiệu là CTDIw.

(2.6)

Đơn vị của CTDw trong hệ SI là milligray (mGy)

2.1.4.4 CTDIvol (Volume CTDI)

Trong các ca kiểm tra CT, các lát cắt có thể bị chồng chập lên nhau hoặc

chúng không liền nhau, nghĩa là giá trị pitch không bằng 1. Khi đó rất cần thiết

phải đưa ra một đại lượng khác có tính tới ảnh hưởng của giá trị pitch, đó là đại

CT I

D vol

wD CT I p

lượng CTDIvol được xác định bằng cách chia CTDIw cho hệ số pitch:

(2.7)

CT I 1/ 3 D

CT I 2 / 3 D

100,

CT I D

vol

Hay: (2.8)

Đơn vị của CTDIvol trong hệ SI là milligray (mGy)

2.1.4.5 DLP (Dose- Length Product)

Để đặc trưng cho tổng năng lượng hấp thụ trên toàn bộ chiều dài quét,

người ta sử dụng khái niệm DLP. DLP được đo bằng tích của CTDIvol và chiều dài

= DLP CT I

D vol

quét L:

(2.9)

DLP CT I N TF CT I D vol

D vol

p N T R b

Hay: (2.10)

Đơn vị của DLP là mGy.cm

Trong đó, NR là số vòng quay của ống phát tia X xung quanh bệnh nhân

CT I 1/ 3 D

CT I 2 / 3 D

100,

CT I D

vol

trong một ca kiểm tra

pT= b

: Quãng đường dịch chuyển của bàn bệnh nhân trong

một vòng quay của ống phát tia X.

Các phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT

2.2

Phương pháp sử dụng CTDI 2.2.1

Trong tính toán che chắn cho phòng máy CT, do chùm tia sơ cấp thông

thường bị suy giảm bởi các detector và khoang máy nên ta chỉ xét tới bức xạ thứ

cấp (bức xạ tán xạ và bức xạ rò). Phantom được sử dụng là các mô hình làm bằng

acrylic hình trụ có đường kính 16 cm và 32 cm tượng trưng lần lượt cho phần đầu

và phần thân với chiều dài xấp xỉ 15 cm.

Giá trị air kerma tán xạ tại khoảng cách 1m từ nguồn phát bức xạ tỉ lệ với

+∞

D z dz ( )

f z dz ( )

1 S

tích phân của liều hấp thụ D(z) dọc theo trục z vuông góc với mặt phẳng quét:

∫

−∞

(2.11)

f z là phân bố liều ứng với một vòng quay riêng lẻ (không có sự ( )

Trong đó, NR là tổng số vòng quay của ống phát tia X trong một pha chụp.

chuyển động của phantom).

−

= ×

9 10

κ he

κ là một hằng số đặc trưng cho lượng bức xạ tán xạ trên mỗi một đơn vị chiều dài dọc theo trục cách bề mặt phantom 10 mm (Trong phương pháp tính này, trục cách bề mặt phantom 10 mm được chọn là trục chuẩn). Giá trị κ bao gồm cả thành phần bức xạ rò ở ống phát tia X nên sau này các giá trị air kerma được xác định với κ được viết lại là air kerma thứ cấp Ksec. κ có giá trị khác nhau đối với phần đầu và phần thân.

− 4

− 1

= ×

3 10

bo y d

(2.12.1)

(2.12.2)

CTDI100 đo được trên một vòng quay riêng lẻ sử dụng buồng ion hóa dài 10

D CT I

( ) f z dz

100

∫

−

1 T b

cm:

(2.13)

Với Tb là bề dày danh định của chùm tia X.

Đối với CT đa lát cắt thì Tb= nTn với n là số lát cắt thu được đồng thời

trong mỗi vòng quay, Tn là bề dày của mỗi lát cắt.

κ≈

N T CT I

1 sec

R b

100D

Khi đó, phương trình (2.11) được xác định như sau:

(2.14)

Khi máy CT làm việc ở chế độ quét xoắn ốc, bệnh nhân được đặt trên bàn

và dịch chuyển liên tục dọc theo trục quay với vận tốc v . Khi đó, chùm tia bức xạ sẽ có dạng xoắn ốc trên bề mặt của phantom. Với τ là thời gian để ống phát tia X

quay được một vòng xung quanh phantom thì khoảng dịch chuyển của phantom

L N TF

trong mỗi vòng quay tương ứng là TF vτ= . Chiều dài quét dọc theo trục z là

Phương trình (2.14) được viết lại:

κ=

CT I

1 sec

100D

L p

(2.15)

Trong đó, p là giá trị pitch và được xác định bằng phương trình (2.1)

Sử dụng phương pháp này là ta đã giả sử các bức xạ tán xạ có tính đẳng

hướng, tức là sự phân bố bức xạ tán xạ theo mọi hướng là như nhau mà không xét

tới phân bố bức xạ có dạng đồng hồ cát (hourglass) được đưa ra bởi các nhà sản

xuất do bức xạ tán xạ bị suy giảm đáng kể bởi khoang máy.

Giá trị CTDI100 đối với nhiều loại máy quét CT được lập bảng cụ thể trong

trang web IMPACT [26]. Trang web này cung cấp các giá trị CTDI100 ứng với 100

mAs tại mỗi giá trị kVp khác nhau và được cập nhật định kỳ khi các mẫu máy

quét mới được đưa vào sử dụng.

100DCT I ứng với mỗi mAs và được xác

100DnCT I

được định nghĩa là giá trị

CT I D

N T m R b

1 sec

100

L p

định bằng phương trình (2.4) nên từ (2.14) và (2.15) ta được:

(2.16)

Mục đích của việc tính toán che chắn là xác định bề dày của lớp che chắn

≤

/P T

sao cho giá trị air kerma tại khu vực lưu trú bên ngoài lớp che chắn giảm tới giá trị

(mục tiêu của việc tính toán che chắn P được hiệu chỉnh bởi hệ số chiếm cứ

T đối với khu vực tiến hành thiết kế che chắn).

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng B(x) được định nghĩa là tỉ số giữa

giá trị air kerma tại vị trí sau lớp che chắn bề dày x và giá trị air kerma tại cùng vị

trí mà không có sự can thiệp của che chắn bức xạ. Khi đó, bề dày xbarrier tối ưu

)

arrier

B x ( b

d 1

P T K N

 =  

  

nhất của lớp che chắn sẽ thỏa biểu thức:

(2.17)

Trong đó, P là mục tiêu của việc tính toán che chắn.

T là hệ số chiếm cứ đối với khu vực thiết kế che chắn.

d là khoảng cách ngắn nhất từ nguồn phát bức xạ tới vị trí lưu trú bên

ngoài lớp che chắn.

N là số pha chụp CT trong một tuần. K1 là giá trị air kerma trung bình ứng với mỗi pha chụp CT tại khoảng

cách 1 m từ nguồn phát bức xạ khi chưa được che chắn.

Đối với CT, ta chỉ quan tâm tới bức xạ thứ cấp do đó biểu thức (2.17) được

)

B x ( sec arrier b

d P T K N

 =  

  

sec 1 sec

viết lại:

(2.18)

secK là giá trị air kerma thứ cấp ứng với mỗi pha chụp CT tại

Trong đó,

secd là khoảng cách từ nguồn phát bức xạ thứ cấp tới vị trí bị

khoảng cách 1m khi chưa được che chắn.

)

chiếm cứ bên ngoài lớp che chắn thứ cấp.

B x ( b sec arrier

Từ các giá trị ta dễ dàng xác định được bề dày tối ưu nhất cho

lớp che chắn dựa vào đường cong thể hiện sự truyền qua một số vật liệu che chắn

của bức xạ thứ cấp đối với CT (Hình B.1 và B.2)

Ngoài ra, ta cũng có thể xác định được nghiệm đại số của xbarrier theo công

1 sec

β α

NTK 2 d P sec

  

x b

arrier

1 αγ

γ    β α

      

      

thức:

(2.19)

,α β γ là các tham số phụ thuộc vào vật liệu của lớp che chắn,

Trong đó,

cũng như sự phân bố tải làm việc theo giá trị của kVp.

Phương pháp sử dụng DLP 2.2.2

Máy CT ngày càng có những thay đổi nhanh chóng và đáng kể. Một số

hãng sản xuất máy CT đã có những cải tiến cho phép hiển thị các giá trị DLP hoặc

CTDIvol của các ca chụp CT ngay trên màn hình của máy.

DLP CT I L

D vol

Theo phương trình (2.9):

CT I 1/ 3 D

CT I 2 / 3 D

100,

CT I D

vol

L N TF

Trong đó,

Giả sử rằng đối với phần thân người, giá trị CTDI100 tại vị trí trục cách bề

mặt phantom 1 cm gấp đôi tại vị trí trục trung tâm còn đối với phần đầu thì giá trị

ad)

DLP

κ= he

1 ( K he sec

CTDI100 là như nhau cho hai vị trí này. Khi đó:

κ=

K bo y

DLP

( d ) 1, 2 bo y d

1 sec

(2.20.1)

(2.20.2)

Trong trường hợp giá trị DLP không được cung cấp, ta có thể sử dụng các

giá trị DLP đối với mỗi qui trình chụp cụ thể như sau:

Bảng 2.1 Các giá trị DLP đối với mỗi qui trình chụp cụ thể [19, tr.99]

Chiều dài quét L DLP CTDIvol Qui trình chụp (mGy) (cm) (mGy cm)

Đầu 60 20 1200

Ngực 15 35 525

Bụng 25 25 625

Khung xương chậu 25 20 500

Cơ thể (ngực,

bụng hoặc khung 550

xương chậu)

Ngoài ra, cần chú ý tới những trường hợp chụp CT có sử dụng chất cản

quang để làm tăng độ tương phản của ảnh chụp. Đối với một số ca chụp CT các bộ

phận cơ thể như khối u, mạch máu…, người ta tiến hành quét hai lần (hai pha

chụp), một lần sử dụng và một lần không sử dụng chất cản quang. Những trường

hợp này trong quá trình tính toán phải nhân đôi giá trị DLP. Do đó, để áp dụng

phương pháp DLP, rất cần thiết để xác định số qui trình chụp CT sử dụng và

không sử dụng chất cản quang. Nếu thông tin không được cung cấp đầy đủ, chúng

ta được đề nghị nên giả sử rằng có 40% tổng số qui trình chụp CT được tiến hành

với hai pha chụp. Khi đó, giá trị DLP cho trong bảng 2.1 sẽ được nhân với 1,4

trong quá trình tính toán che chắn.

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều 2.2.3

Hiện nay tại Anh, việc tính toán che chắn cho phòng máy CT chủ yếu dựa

vào tài liệu được đưa ra bởi BIR-IPEM. Trong phương pháp này, người ta sử dụng

các sơ đồ đường bức xạ tán xạ đồng liều được cung cấp bởi các nhà sản xuất. Tuy

nhiên, cần phải chú ý tới các tham số kVp, mAs cũng như loại phantom được sử

dụng trong phép đo ứng với sơ đồ đường đồng liều đang sử dụng.

Phương pháp sử dụng DLP khi tính tới ảnh hưởng của khoang 2.2.4

máy

Trong tính toán che chắn, phương pháp sử dụng CTDI và DLP đã giả sử

rằng các bức xạ tán xạ có tính đẳng hướng, tức là sự phân bố bức xạ tán xạ theo

mọi hướng là như nhau, tuy nhiên trong thực tế các bức xạ bị suy giảm bởi khoang

máy, do đó sự phân bố bức xạ tán xạ có dạng đồng hồ cát đối xứng quanh trục

quay. Khoang máy của máy quét CT chỉ cho phép truyền qua 10% mức air kerma

tán xạ và điều này nên được xem xét khi thiết kế che chắn bảo vệ.

Trong phương pháp sử dụng DLP, giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách

DLP

1 sec

1m từ isocenter được xác định bởi phương trình:

(2.21)

Trong đó SCT là hệ số tán xạ.

Do bức xạ tán xạ phân bố khác nhau theo các hướng khác nhau nên hệ số

tán xạ SCT cũng nhận các giá trị khác nhau.

Để xác định các giá trị khác nhau của hệ số tán xạ người ta tiến hành đo giá

trị air kerma tán xạ trên hai phantom Rando, một phantom phần đầu gắn với

phantom ngực và một phantom phần thân. Các loại máy CT được sử dụng là GE

Lightspeed 16, Toshiba Aquilion 64, Philips MX8000 và Siemens Somatom 64

[22, tr.42]. Vị trí đo đạc được tiến hành tại khoảng cách 1m từ isocenter sử dụng

buồng ion hóa Radcal 180 cm3 được hỗ trợ bởi giá ba chân cùng với một liều

lượng kế 9010. Riêng với phép đo ở bên hông khoang máy được thực hiện tại vị

trí cách trục quay 1,5m và với buồng ion hóa Nuclear Enterprises (NE) PDM1B

(Hình 2.10). Phép đo air kerma tán xạ phía trên phantom được tiến hành với hai

máy quét, bằng cách gắn buồng ion hóa Radcal lên thanh điều khiển được treo và

đặt bộ đo NE lên trên đỉnh của khoang máy.

Isocenter Khoang máy Vị trí đo

Vị trí đo

Phía trước Phía sau

Vị trí đo

Hình 2.10 Các vị trí tiến hành đo giá trị air kerma tán xạ xung quanh khoang

máy. Đường đứt nét xác định vị trí đo, còn mũi tên chỉ hướng của liều lượng

kế.[22, tr.42]

Giá trị air kerma tán xạ đối với mỗi loại máy CT được xác định như một

hàm của góc, trong khi góc này được xác định dựa vào các đường chuẩn của

khoang máy và bàn bệnh nhân. Để dễ dàng cho việc mô tả vị trí người ta qui ước

phía trước khoang máy là phía bàn bệnh nhân được đặt tại đó, còn phía mà đầu

của bệnh nhân thường hướng vào là phía sau khoang máy (Hình 2.10).

Sau khi đo, kết quả thu được cho thấy sự phân bố air kerma tán xạ đối với

tất cả các loại máy CT đều có dạng tương tự nhau, mặc dù có sự khác nhau

khoảng 30% đối với air kerma tán xạ ứng với mỗi DLP (Hình 2.11 và 2.12). Sự

khác nhau này có thể là do sự khác nhau về bộ lọc tia và độ rộng của khoang máy.

Hình 2.11 Các đường cong đồng liều thể hiện sự phân bố air kerma tán xạ khi tiến

hành quét phatom phần thân đối với (a) máy Siemens Somatom 64 và (b) Philips

MX8000 [22, tr.46]

Hình 2.12 Các đường cong đồng liều thể hiện sự phân bố air kerma tán xạ khi tiến

hành quét phantom đầu đối với (a) máy Siemens Somatom 64 và (b) GE

Lightspeed 16 [22, tr.47]

Trong khi hệ số tán xạ được sử dụng cùng một giá trị cho tất cả các hướng

theo như tài liệu NCRP Report No.147 [19], thì với kết quả thu được trong phép

đo được trình bày ở đây, người ta rút ra các giá trị hệ số tán xạ khác nhau theo các

hướng khác nhau như trong bảng 2.2.

Bảng 2.2 Giá trị air kerma tán xạ ứng với mỗi DLP tại khoảng cách 1m từ

isocenter (hệ số tán xạ) theo các hướng khác nhau [22, tr.48]

Gy mGy cm

)

(

Air kerma tán xạ ứng với Vị trí so với Các khoảng giá

−

mỗi DLP khoang máy

trị góc -900 tới -200 Phần thân Phía trước 0,36

+400 tới +900 Phần thân Phía sau 0,3

Phần thân Khoang máy 0,04

Phía trước Phần đầu 0,14 Phía sau

-200 tới +400 -900 tới -200 +400 tới +900 -200 tới +400 Phần đầu Khoang máy 0,014

Như vậy, khi thiết kế che chắn cho phòng máy CT, ảnh hưởng của khoang

máy nên được tính tới, cho dù bề dày của mỗi bức tường nên đồng nhất. Khi đó, vị

trí của khoang máy phải được biết một cách chính xác và nếu thông tin về vị trí

chính xác của isocenter không được xác định thì người ta giả sử rằng tỉ số giữa

khoảng cách từ isocenter tới mặt trước và mặt sau của khoang máy là 2:3.

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHE CHẮN CHO PHÒNG MÁY CT

Với cơ sở lý thuyết đã được trình bày trong chương I và II, chương này

trình bày quá trình tính toán che chắn cho trường hợp cụ thể mà ở đây là cuộc

khảo sát Đánh giá xu hướng sử dụng X-quang toàn quốc (NEXT- Nationwide

Evaluation of X-ray Trends) được tiến hành tại Mỹ vào năm 2000-2001 bằng ba

phương pháp: Phương pháp sử dụng CTDI, phương pháp sử dụng DLP và phương

pháp sử dụng sơ đồ đồng liều. Với những kết quả thu được sau đó tiến hành đánh

giá kết quả và thảo luận.

Tính toán che chắn cho phòng máy CT trong trường hợp cụ

3.1 thể

Hội nghị của các Giám đốc chương trình kiểm soát bức xạ (CRCPD- The

Conference of Radiation Control Program Directors) cùng với Cơ quan quản lý

thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA- U.S. Food and Drug Administration) đã

cộng tác trong chương trình khảo sát NEXT [20]. Chương trình này được tiến

hành lần đầu tiên vào năm 1972 và được thực hiện mỗi một hoặc hai năm. Chương

trình khảo sát NEXT 2000-2001 đã tiến hành kiểm tra trên 265 thiết bị CT bất kì

tại 39 bang của Mỹ nhằm thu thập các thông tin kĩ thuật, chỉ số liều, tải làm việc

và các thông tin về bảo đảm chất lượng. Kết quả thu được từ cuộc khảo sát này là

nền tảng mang tính toàn diện về phương diện so sánh: Cuộc khảo sát phản ánh

những tiến bộ to lớn trong kĩ thuật CT và việc thực hành lâm sàng từ sau cuộc

khảo sát CT vào năm 1990, và nó cũng nhằm nhấn mạnh những tiến bộ gần đây

của CT- đó là chức năng kiểm soát phát liều bức xạ tự động và sử dụng chế độ

quét xoắn ốc đối với CT đa lát cắt.

Cuộc khảo sát NEXT 2000-2001 được chia làm hai phần:

- Tại các điểm tiến hành khảo sát, các nhà khảo sát của chương trình NEXT thực

hiện đo liều bức xạ trong không khí tại isocenter cũng như liều bức xạ tại trục

trung tâm và trục cách bề mặt 10mm của phantom PMMA đường kính 16 cm.

Ngoài ra, các nhà khảo sát cũng phỏng vấn các chuyên gia kỹ thuật X- quang

nhằm thu thập các thông tin về kỹ thuật, tải làm việc và các thủ tục tiến hành

chụp CT đối với vùng đầu người lớn. (Vùng đầu là bộ phận được tiến hành

chụp CT nhiều nhất)

- Mỗi bảng câu hỏi được phân phát tới các kỹ thuật viên nhằm thu thập các thông

tin kỹ thuật, tải làm việc đối với các ca kiểm tra người lớn như bụng, vùng

khung chậu, ngực, xoang…

Kết quả từ cuộc khảo sát này được trình bày theo 24 mục được lập bảng

ứng với từng bộ phận được chụp trên cơ thể bệnh nhân. Các thông tin này có được

từ bảng câu hỏi đã được phân phát tới các kỹ thuật viên trước đó và từ chính công

việc đo đạc của các nhà khảo sát. Với ý nghĩa quan trọng mà cuộc khảo sát NEXT

mang lại và với cách trình bày đầy đủ, cụ thể những số liệu về tải làm việc, các hệ

số kỹ thuật và các chỉ số liều liên quan ứng với mỗi mục, luận văn này đã tiến

hành tính toán dựa trên 12 mục ứng với các bộ phận được chụp nhiều nhất (trong

đó phần đầu được trình bày riêng thành 2 mục ứng với não và hố sọ sau), chiếm

tới 98% tải làm việc mỗi tuần trên tổng số các bộ phận được chụp và sẽ được trình

bày lần lượt theo chế độ quét tuần tự và quét xoắn ốc cho mỗi mục.

Trước khi trình bày kết quả thống kê và tính toán cụ thể cần lưu ý một số

biến được sử dụng trong tính toán và một số công thức sau đây:

- fnc: Tỷ lệ số ca chụp CT hàng tuần thực hiện với duy nhất một pha chụp trong

đó không sử dụng chất cản quang tiêm vào cơ thể bệnh nhân trên tổng số ca

chụp.

- fc: Tỷ lệ số ca chụp CT hàng tuần thực hiện với duy nhất một pha chụp trong

đó có sử dụng chất cản quang được tiêm vào cơ thể bệnh nhân trên tổng số ca

chụp.

- fcnc: Tỷ lệ số ca chụp CT hàng tuần thực hiện với cả hai pha chụp trong đó một

pha sử dụng và một pha không sử dụng chất cản quang tiêm vào cơ thể bệnh

nhân trên tổng số ca chụp.

- Iaxial/(nTn): Trong chế độ quét tuần tự, Iaxial/(nTn) là tỷ số giữa bước dịch của

bàn (Iaxial, mm) và bề dày danh định của tất cả các lát cắt thu được đồng thời

trong một vòng quay (nTn, mm)

- Chiều dài quét L (mm):

Đối với chế độ quét tuần tự, chiều dài quét L được xác định theo công thức:

(3.1) L = Iaxial × N/ n – (Iaxial - nTn)

Trong đó, N/ n: Số vòng quay của hệ ống phát tia X-detector sau mỗi pha

chụp (NR)

Đối với chế độ quét xoắn ốc, khi giá trị của chiều dài quét L không được

cung cấp một cách trực tiếp thì có thể xác định L theo công thức:

(3.2) L = NR × TF

- CTDIvol: CTDIvol xấp xỉ bằng liều trung bình trong thể tích quét ứng với

khoảng cách Iaxial hoặc Ihelical của TF trong một chuỗi phép chụp có sự hiện

diện của phantom.

CT I 1/ 3 D

CT I 2 / 3 D

100,

CT I D

vol

100, I

/ (

)

ial

nT n

Đối với chế độ quét tuần tự, CTDIvol được xác định theo công thức:

(3.3)

CT I 1/ 3 D

CT I 2 / 3 D

100,

CT I D

vol

Đối với chế độ quét xoắn ốc, CTDIvol được xác định theo công thức (2.8)

- DLP: DLP được xác định thông qua giá trị CTDIvol và chiểu dài quét L trong

= DLP CTDI

× L

vol

một pha chụp theo biểu thức (2.9)

Sau đây là các kết quả thống kê thu được từ cuộc khảo sát và các bước tính

toán che chắn bằng ba phương pháp cho mục đầu tiên là khu vực não. Các mục

còn lại do có sự tương tự nên sẽ được trình bày lần lượt trong phần phụ lục A cuối

luận văn.

Khu vực não

Bảng 3.1 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với khu vực não ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét Các biến số tuần tự xoắn ốc

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 33,2 21,4

0,67 0,55 fnc

0,08 0,27 fc

0,25 0,18 fcnc

126,6 129,9 kVp

200 210 mA

1,87 1,36 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

344 279 mAs ứng với mỗi vòng quay (w)

10,6 Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp (N)

1,18 1,35 Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)

8,27 4,82 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

9,00 Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự (

axial

, mm)

/ (

nT ) n

ial

0,99

6,31 Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng với

mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn ốc (TF,

mm)

p TF nT

/ (

1,12 Pitch

92 125 Chiều dài quét L (mm)

58 54 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 466 567

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

Bằng cách lấy trung bình tỉ số giữa giá trị CTDI100,c tại trục trung tâm và

CTDI100,p tại trục cách bề mặt phantom Perpex 10 mm đối với các mẫu máy quét

ứng với các kVp khác nhau cho trong bảng số liệu ctditables tại trang web

CT I D

100,

0,93

ImPACT 2004 [26] ta được kết quả:

CT I D

100,

Vùng đầu:

CT I D

100,

0, 47

(3.4.1)

CT I D

100,

Vùng thân:

(3.4.2)

CT I D

100,

⇒

0,93

CT I D

CT I 0,93 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

Trong trường hợp đối với khu vực não:

nT cho trong bảng 3.1 và biểu thức

ial

CT I D

CT I 0,93 D

Thay giá trị CTDIvol ,

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 58,79 mGy

Giá trị CTDIvol cho trong bảng 3.1 ứng với mAs trong một vòng quay của

ống phát tia X, do đó giá trị CTDI100,p được tính theo cách này cũng tương ứng với

giá trị mAs trong một vòng quay. Khi đó ta có thể xác định giá trị air kerma thứ

CTDI

κ= he

1 sec

100,

L / (

)

axial

nT n

cấp tại khoảng cách 1m ứng với một pha chụp theo biểu thức:

(3.5)

Với CTDI100,p ứng với mAs trong một vòng quay của ống phát tia X.

− 5

− 1

= ×

9 10

58, 79

mGy

1 sec

cm 9, 2 0,99

⇔

secK = 0,05 mGy phase-1

Thay số vào biểu thức (3.5):

secK = 0,05 mGy phase-1 ×(33,2× 1,25) phase week-1 (fcnc = 0,25)

⇔

secK = 2,04 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0,93 D

Thay giá , p cho trong bảng 3.1 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 61,92 mGy

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp được

CTDI

1 sec

κ= he

100,

L p

xác định bởi biểu thức:

(3.6)

Với CTDI100,p ứng với mAs trong một vòng quay của ống phát tia X.

12.5

−

= ×

mGy

9 10

61,92

1 sec

1,12

⇔

secK = 0,06 mGy phase-1

Thay số vào biểu thức (3.6)

secK = 0,06 mGy phase-1 ×(21,4×1,18) phase week-1(fcnc = 0,18)

⇔ 1

secK =1,57 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

adhe

⇔ 1

secK = 9×10-5cm-1×466 mGy cm secK = 0,04 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần: secK = 0,04 mGy phase-1×(33,2×1,25) phase week-1 secK⇔ = 1,74 mGy week-1

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

adhe

secK⇔ = 9×10-5cm-1×567 mGy cm secK⇔ = 0,05 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần: secK = 0,05 mGy phase-1×(21,4×1,18) phase week-1 secK⇔ = 1,29 mGy week-1

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)]

= 344 mAs ×(10,6/1,18)= 3090 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 3090 mAs phase-1× (33,2×1,25) phase week-1

= 128242 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 279 mAs ×(125mm/6,31mm) = 5527 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 5527 mAs phase-1×(21,4 ×1,18) phase week-1

= 139566 mAs week-1

Các chi tiết cho số liệu thống kê và tính toán che chắn cụ thể cho các mục

còn lại được trình bày trong phần phụ lục A.

Tính toán bề dày tường, trần và sàn của phòng máy CT

Như đã xác định từ đầu chương, mục đích của chương này là trình bày chi

tiết quá trình tính toán che chắn cho phòng máy CT mà cụ thể là xác định bề dày

vật liệu che chắn cần thiết cho tường xung quanh cũng như sàn và trần phòng máy

CT. Sau khi xác định được giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một

tuần cho từng mục, công việc tiếp theo sẽ là xác định giá trị air kerma thứ cấp cho

tất cả các mục trong một tuần tại vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn, để từ

đó xác định được tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng Bsec(xbarrier) và cuối cùng

là dựa vào đường cong biểu diễn sự truyền qua một số vật liệu che chắn của bức

xạ thứ cấp đối với CT nhằm xác định bề dày tối ưu nhất cho cho tường, trần và sàn của phòng máy CT.

Khoang máy

Bàn bệnh nhân

Hình 3.1 Mặt bằng lắp máy CT

Phòng máy CT như trên hình 3.1 được tính toán che chắn dựa trên những

giả thiết ban đầu như sau:

- Khoảng cách nhỏ nhất từ tường được che chắn đến vị trí lưu trú là 0,3m.

- Chiều cao của phòng máy CT và phòng phía dưới phòng máy CT là 3m.

- Vị trí lưu trú cách sàn của phòng phía dưới 1,7 m và cách sàn của phòng phía

trên là 0,5m.

- Khoảng cách từ isocenter tới sàn của phòng máy CT là 1,3 m.

- Tường, sàn và trần của phòng máy CT có độ dày 0,2 m.

- Khu vực xung quanh, bên trên và bên dưới phòng máy CT đều là các khu vực

- Mục tiêu của việc thiết kế che chắn được lấy đối với khu vực không kiểm soát

có hệ số chiếm cứ T = 1.

P = 0,02 mGy week-1

Phương pháp sử dụng CTDI:

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT (quét tuần tự và

secK = (2,04+1,57)+(1,06+0,51)+(7,86+10,62)+(2,11+2,60)+(2,00+2,88)+

quét xoắn ốc) trong một tuần tại khoảng cách 1m khi chưa thực hiện che chắn:

(0,20+0,17)+(1,00+1,17)+(0,81+1,00)+(2,00+2,85)+(0,20+0,23)+(0,51

+1,11)+(0,50+1,05)+(0,24+0,52)

= 46,81 mGy week-1

Đối với bức tường thứ nhất:

Như trên hình 3.1, khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới bức tường thứ

nhất là 2,344 m. Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú bên ngoài

tường:

d1 = 2,344 m + 0,2 m + 0,3 m = 2,844 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

1 d 1

  

  

46,81

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 2,844

  

  

mGy week-1 =

= 5,79 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 3, 46 10

B x ( sec 1,

barrier

− 1

P K

0, 02 mGy week 5, 79 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1- Phần phụ lục) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 1:

x1,barrier = 1,6 mm chì

Đối với bức tường thứ hai:

Như trên hình 3.1, khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới bức tường thứ

hai:

4,850 m – 1,764 m = 3,086 m.

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú bên ngoài tường:

d2 = 3,086 m + 0,2 m + 0,3 m = 3,586 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

1 d

  

  

46,81

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 3,586

  

  

mGy week-1 =

= 3,64 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 5, 49 10

( B x sec 2,

barrier

− 1

0, 02 mGy week 3, 64 mGy week

P K

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 2:

x2,barrier = 1,4 mm chì

Đối với bức tường thứ ba:

Như trên hình 3.1, khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới bức tường thứ ba:

6,0 m – 2,344 m = 3,656 m.

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú bên ngoài tường:

d3 = 3,656 m + 0,2 m + 0,3 m = 4,156 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

1 d

  

  

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

46,81

m 1 4,156

  

  

mGy week-1 =

= 2,71 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 7,38 10

( B x sec 3,

barrier

− 1

0, 02 mGy week 2, 71 mGy week

P K

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 3:

x3,barrier = 1,3 mm chì

Đối với bức tường thứ tư:

Như trên hình 3.1, khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới bức tường thứ tư

là 1,764 m.

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú bên ngoài tường:

d4 = 1,764 m + 0,2 m + 0,3 m = 2,264 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

1 d

  

  

46,81

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 2, 264

  

  

= mGy week-1

= 9,13 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 2,19 10

B x ( sec 4,

barrier

P K

0, 02 mGy week − 1 9,13 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường thứ tư:

x4,barrier = 1,8 mm chì

Đối với trần nhà:

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú tại phòng ngay phía

trên phòng chụp CT:

dceiling = (3 m – 1,3 m) + 0,2 m + 0,5 m = 2,4 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

ceiling

   

   

46,81

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 2, 4

  

  

mGy week-1 =

= 8,13 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 2, 46 10

B x ( sec

ceiling

P K

0, 02 mGy week − 1 8,13 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua bê tông của bức xạ thứ cấp đối với

CT (Hình B.2) xác định được bề dày tối thiểu cho trần nhà:

xceiling = 160 mm bê tông

Đối với sàn nhà:

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú tại phòng ngay phía

dưới phòng chụp CT:

dfloor = (3 m – 1,7 m) + 0,2 m + 1,3 m = 2,8 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

floor

   

   

46,81

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 m 2,8

  

  

mGy week-1 =

= 5,97 mGy week-1

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

− 1

− 3

)

× 3,35 10

B x ( sec

floor

− 1

P K

0, 02 mGy week 5,97 mGy week

sec

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua bê tông của bức xạ thứ cấp đối với

CT (Hình B.2) xác định được bề dày tối thiểu cho sàn nhà:

xfloor = 150 mm bê tông

Phương pháp sử dụng DLP:

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT (quét tuần tự và

secK = (1,74+1,29)+(0,99+0,5)+(7,56+10,21)+(2,03+2,68)+(1,92+2,49)+

quét xoắn ốc) trong một tuần tại khoảng cách 1m khi chưa thực hiện che chắn:

(0,21+0,14)+(1,00+1,03)+(0,77+0,96)+(1,98+2,50)+(0,21+0,19)+(0,54+

1,22)+(0,43+0,90)+(0,23+0,50) = 44,22 mGy week-1

Đối với bức tường thứ nhất:

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú bên ngoài tường:

d1 = 2,844 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

1 d 1

  

  

44, 22

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 2,844

  

  

mGy week-1 =

= 5,47 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 3, 66 10

B x ( sec 1,

barrier

− 1

P K

0, 02 mGy week 5, 47 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 1:

x1,barrier = 1,6 mm chì

Đối với bức tường thứ hai:

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú bên ngoài tường:

d2 = 3,586 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

1 d

  

  

44, 22

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 3,586

  

  

= mGy week-1

= 3,44 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 5,82 10

B x ( sec 2,

barrier

− 1

P K

0, 02 mGy week 3, 44 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 2:

x2,barrier = 1,4 mm chì

Đối với bức tường thứ ba:

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú bên ngoài tường: d3 =

4,156 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

1 d

  

  

44, 22

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

1 m 4,156

  

  

= mGy week-1

= 2,56 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 7,81 10

B x ( sec 3,

barrier

− 1

P K

0, 02 mGy week 2,56 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 3:

x3,barrier = 1,3 mm chì

Đối với bức tường thứ tư:

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú bên ngoài tường:

d4 = 2,264 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

1 d

  

  

44, 22

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 2, 264

  

  

mGy week-1 =

= 8,63 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 2,32 10

B x ( sec 4,

barrier

− 1

P K

0, 02 mGy week 8, 63 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường thứ tư:

x4,barrier = 1,8 mm chì

Đối với trần nhà:

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú tại phòng ngay phía

trên phòng chụp CT: dceiling = 2,4 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

ceiling

   

   

44, 22

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 2, 4

  

  

mGy week-1 =

= 7,68 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 2, 61 10

B x ( sec

ceiling

− 1

P K

0, 02 mGy week 7, 68 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua bê tông của bức xạ thứ cấp đối với

(Hình B.2) xác định được bề dày tối thiểu cho trần nhà:

xceiling = 160 mm bê tông.

Đối với sàn nhà:

Khoảng cách ngắn nhất từ isocenter tới vị trí lưu trú tại phòng ngay phía

dưới phòng chụp CT:

dfloor = 2,8 m

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

sec

1 sec

floor

   

   

44, 22

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

m 1 m 2,8

  

  

mGy week-1 =

= 5,64 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 3,55 10

B x ( sec

floor

− 1

P K

0, 02 mGy week 5, 64 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua bê tông của bức xạ thứ cấp đối với

CT (Hình B.2) xác định được bề dày tối thiểu cho sàn nhà:

xfloor = 150 mm bê tông

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Hình 3.2 Phân bố liều quanh máy CT theo mặt cắt ngang (Đơn vị đo

microGy/1mAs)

Hình 3.3 Phân bố liều quanh máy CT theo mặt cắt đứng (Đơn vị đo

microGy/1mAs)

Do mức độ chiếu xạ từ nguồn tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách nên

dựa vào hình 3.2 và hình 3.3 có thể xác định được phân bố liều lớn nhất tại các vị

Gy mµ

/ As

trí lưu trú như sau:

Gy mµ

/ As

- Phía ngoài bức tường thứ nhất: 0,009

Gy mµ

/ As

- Phía ngoài bức tường thứ hai: 0,006

Gy mµ

/ As

- Phía ngoài bức tường thứ ba: 0,004

Gy mµ

/ As

- Phía ngoài bức tường thứ tư: 0,01

Gy mµ

/ As

- Phía trên sàn nhà của phòng ngay trên phòng chụp CT: 0.008

- Phía trên sàn nhà của phòng ngay dưới phòng chụp CT: 0,005

Tải làm việc trong một tuần từ tổng tất cả các ca chụp (chụp tuần tự và chụp xoắn

ốc):

W= (128242+139566)+(146827+52022)+(294615+431134)+(85256+107021)

+(80194+116154)+(32527+27056)+(36677+47693)+(68396+66412)+(76947+112

619)+(38818+37516)+(34102+56156)+(24721+47242)+(18339+30545)

= 2336797 mAs week-1

Đối với bức tường thứ nhất:

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

Ksec = 0,009 Gyµ mAs-1 ×2336797 mAs week-1

= 21031 Gyµ week-1

= 21,03 mGy week-1

− 1

− 4

)

× 9,51 10

B x ( sec 1,

barrier

− 1

P K

0, 02 mGy week 21, 03 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1- Phần phụ lục) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 1:

x1,barrier = 2,1 mm chì

Đối với bức tường thứ hai:

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

Ksec = 0,006 Gyµ mAs-1 ×2336797 mAs week-1

= 14021 Gyµ week-1

= 14,02 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 1, 43 10

B x ( sec 2,

barrier

− 1

P K

0, 02 mGy week 14, 02 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 2:

x2,barrier = 1,9 mm chì

Đối với bức tường thứ ba:

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

Ksec = 0,004 Gyµ mAs-1 ×2336797 mAs week-1

= 9347 Gyµ week-1

= 9,35 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 2,14 10

B x ( sec 3,

barrier

− 1

P K

0, 02 mGy week 9,35 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 3:

x3,barrier = 1,8 mm chì

Đối với bức tường thứ tư:

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

Ksec = 0,01 Gyµ mAs-1 ×2336797 mAs week-1

= 23368 Gyµ week-1

= 23,37 mGy week-1

− 1

− 4

)

× 8,56 10

B x ( sec 4,

barrier

− 1

P K

0, 02 mGy week 23,37 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

(Hình B.1) xác định được bề dày tối thiểu cho bức tường 4:

x4,barrier = 2,2 mm chì

Đối với trần nhà:

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

Ksec = 0,008 Gyµ mAs-1 ×2336797 mAs week-1

= 18,69 mGy week-1

= 18694 Gyµ week-1

− 1

− 3

)

× 1, 07 10

B x ( sec

ceiling

− 1

P K

0, 02 mGy week 18, 69 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua bê tông của bức xạ thứ cấp đối với

CT (Hình B.2) xác định được bề dày tối thiểu cho trần nhà:

xceiling = 180 mm bê tông

Đối với sàn nhà:

Giá trị air kerma thứ cấp trên tổng tất cả các ca chụp CT trong một tuần tại

vị trí lưu trú khi chưa thực hiện che chắn:

Ksec = 0,005 Gyµ mAs-1 ×2336797 mAs week-1

= 11684 Gyµ week-1

= 11,68 mGy week-1

− 1

− 3

)

× 1, 71 10

B x ( sec

oor

− 1

P K

0, 02 mGy week 11, 68 mGy week

sec

Tỉ số truyền qua đối với chùm tia rộng:

Từ đường cong biểu diễn sự truyền qua bê tông của bức xạ thứ cấp đối với

CT (Hình B.2) xác định được bề dày tối thiểu cho sàn nhà:

xceiling = 170 mm bê tông

Đánh giá kết quả và thảo luận

3.2

Các kết quả thu được từ việc tính toán che chắn bằng ba phương pháp với

các số liệu thống kê từ chương trình khảo sát NEXT cho thấy phương pháp sử

dụng CTDI và phương pháp sử dụng DLP cho giá trị air kerma thứ cấp chênh lệch

nhau ít, từ đó dẫn tới bề dày vật liệu che chắn cho tường, trần và sàn phòng máy

CT được xem như bằng nhau. Trong khi đó, phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

lại cho kết quả của bề dày che chắn lớn hơn nhiều so với hai phương pháp đầu

(Bảng 3.2). Điều này có thể được giải thích là do việc sử dụng phân bố liều (đơn

vị microGy/ 1 mAs) lớn nhất tại vị trí lưu trú phía ngoài lớp che chắn để tính toán

bề dày vật liệu cho toàn bộ lớp che chắn đó nhằm đảm bảo mức độ an toàn tối đa

cho bộ phận dân chúng xung quanh. Khi đó, kết quả tính toán có thể cao hơn giá

trị đo thực. Trong quá trình tính toán che chắn đã áp dụng tính chất liều bức xạ

giảm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách, do đó tại các vị trí gần nhất sẽ đòi

hỏi bề dày che chắn lớn nhất (bức tường 4) và ngược lại, các vị trí xa nhất yêu cầu

lượng che chắn là nhỏ nhất (bức tường 3). Và điều này cũng đúng đối với trần và

sàn phòng máy. (Bảng 3.2)

Bảng 3.2 Bề dày vật liệu che chắn cần thiết đối với tường, trần và sàn phòng máy

CT (sử dụng số liệu thống kê từ cuộc khảo sát NEXT) được tính toán bằng ba

phương pháp

Vị trí che chắn

Bức tường 1 Bức tường 2 Bức tường 3 Bức tường 4 Sàn phòng máy Trần phòng máy

(mm chì) (mm chì) (mm chì) (mm chì) (mm bê tông) (mm bê tông)

Các phương pháp

1,6 1,4 1,3 1,8 160 150 Phương pháp sử dụng CTDI

1,6 1,4 1,3 1,8 160 150 Phương pháp sử dụng DLP

2,1 1,9 1,8 2,2 180 170 Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Trong một tài liệu gần đây, A comparison of shielding calculation methods

for mullti-slice computed tomography (CT) systems [10], người ta đã tiến hành

kiểm tra độ chính xác của ba phương pháp tính toán che chắn bằng cách so sánh

giá trị liều tán xạ thu được từ việc tính toán bằng ba phương pháp với nhau và với

giá trị tương ứng đo được bằng các liều kế nhiệt phát quang (TLDs –

Thermoluminescent detectors), một dạng liều lượng kế bức xạ. Các liều kế này

được đặt tại ba phòng máy CT tại các vị trí khác nhau (Hình 3.4). Các dữ liệu như

DLP và mAs được ghi lại bởi bộ phận nhân viên bức xạ trong suốt khoảng thời

gian đặt TLDs và được sử dụng để tính toán bức xạ tán xạ bằng cả ba phương

pháp. Các kết quả sau đó được so sánh với bức xạ tán xạ đo được. Ba máy quét

CT khác nhau được sử dụng trong cuộc khảo sát này là:

- Máy quét 1: Siemens Sensation 16, Siemens AG, Erlangen, Germany.

Máy quét 2: GE LightSpeed 16, GE Healthcare, Chalfont St Giles, UK. -

Máy quét 3: Philips Mx8000 IDT, Philips Medical Systems, Best, The -

Netherlands.

Vị trí TLD

Phía đầu Khoang máy

Bàn bệnh nhân

Phía chân

Hình 3.4 Các vị trí của TLDs [10, tr.514]

Giá trị air kerma tán xạ đo được từ các liều kế nhiệt phát quang TLDs và

tính toán được từ ba phương pháp được thể hiện trên tọa độ cực (Hình 3.5, 3.6 và 3.7) Trong đó, 900 tương ứng với hướng đầu, 00 ứng với hướng khoang máy và 2700 theo hướng chân:

Đo được BIR- IPEM NCRP DLP NCRP CTDI

Hình 3.5 Đồ thị thể hiện giá trị air kerma tán xạ (mGy) tại khoảng cách 1 m xung

quanh máy quét thứ nhất [10, tr. 520]

Đo được BIR- IPEM NCRP DLP NCRP CTDI

Hình 3.6 Đồ thị thể hiện giá trị air kerma tán xạ (mGy) tại khoảng cách 1 m xung

quanh máy quét thứ hai [10, tr. 520]

Đo được BIR- IPEM NCRP DLP NCRP CTDI

Hình 3.7 Đồ thị thể hiện giá trị air kerma tán xạ (mGy) tại khoảng cách 1 m xung

quanh máy quét thứ ba [10, tr.521]

Dựa vào ba đồ thị trong hình 3.5, 3.6 và 3.7, trong cả ba phương pháp tính

chỉ có đồ thị ứng với giá trị air kerma tán xạ tính toán bằng phương pháp BIR-

IPEM hay phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều là có dạng tương tự với đồ thị

ứng với giá trị air kerma thu được từ các TLDs. Nguyên nhân là do chỉ có phương

pháp BIR-IPEM tính đến sự suy giảm của bức xạ khi đi qua khoang máy, trong

khi hai phương pháp NCRP DLP và NCRP CTDI giả sử rằng các bức xạ tán xạ có

tính đẳng hướng, tức là giá trị air kerma tán xạ như nhau tại các góc khác nhau. Sai sót này được thể hiện rõ nhất tại vị trí 00 tức là tại vị trí đối diện trực tiếp với

khoang máy. Tuy nhiên trong luận văn này, trong phương pháp BIR-IPEM, việc

xác định bề dày vật liệu của từng lớp che chắn chỉ sử dụng một giá trị phân bố liều

(đơn vị microGy/ 1 mAs) lớn nhất tại vị trí lưu trú bên ngoài lớp che chắn đó. Khi

đó, toàn bộ lớp che chắn chỉ có một bề dày nhất định đảm bảo an toàn tối đa cho

dân chúng mặc dù do ảnh hưởng của khoang máy mà giá trị air kerma tán xạ tại

các vị trí khác nhau trên cùng một lớp che chắn là khác nhau.

Nhìn chung cả ba phương pháp tính toán đều đánh giá vượt quá lượng chì

che chắn cần thiết khi so sánh với lượng chì được suy ra từ mức air kerma đo được

từ các TLDs, nhưng phương pháp NCRP CTDI lại đưa ra một vài vị trí mà tại đó

đánh giá thấp lượng chì cần thiết. Việc không bảo đảm đủ lượng chì ảnh hưởng

nghiêm trọng tới sự an toàn của dân chúng xung quanh và đòi hỏi việc tái lắp đặt

che chắn, do đó cần hết sức lưu ý và xem xét cẩn thận khi sử dụng phương pháp

NCRP CTDI để tính toán che chắn. Trong khi đó phương pháp NCRP DLP đánh

giá che chắn khá tốt cho hầu hết mọi vị trí ngoại trừ hai vị trí đối diện trực tiếp với

khoang máy và có thể được sử dụng hợp lý để tính toán che chắn. Phương pháp

BIR-IPEM, tuy nhiên lại đánh giá quá cao mức che chắn cần thiết, do đó không

bảo đảm về mặt kinh tế.

Mỗi phương pháp tính toán được sử dụng trong bài toán tính toán che chắn

cụ thể đều có những ưu điểm và khuyết điểm riêng. Giá trị CTDI100 là chỉ số quan

trọng được sử dụng trong phương pháp NCRP CTDI nhưng nó lại được xem như

là có thể gây sai sót trong việc đánh giá liều bệnh nhân [8]. Trong phương pháp sử dụng CTDI và DLP, hệ số tán xạ κ được lấy trực tiếp trong tài liệu NCRP No. 147 [19] và có giá trị cố định đối với phần đầu và phần thân. Giá trị này được xem

xét là không đáng tin cậy và theo một đánh giá gần đây, giá trị hệ số κ đo được

khác biệt tới 84% so với giá trị đưa ra trong tài liệu NCRP No.147 [10, tr 512-

513]. Ngoài ra, hệ số này lại được đánh giá là thay đổi theo các hướng khác nhau

do ảnh hưởng của khoang máy [22] cũng như thay đổi theo từng loại máy CT

được sử dụng [14]. Trong khi đó, phương pháp sử dụng đường cong đồng liều đã

tính tới ảnh hưởng của khoang máy đối với bức xạ tán xạ nhưng phương pháp này

lại gây ra những sai khác đáng kể so với bức xạ tán xạ đo được một cách trực tiếp

từ bệnh nhân do việc sử dụng phantom PMMA để xác định đường cong đồng liều

[10, tr.512]. Việc sử dụng đường cong đồng liều trong tính toán che chắn cho phép

tính tới ảnh hưởng của chùm tia sơ cấp truyền qua, trong khi đó nó được xem như

bằng không trong hai phương pháp còn lại. Với những cải tiến trong kỹ thuật quét,

dòng ống phát tia X có thể được điều chỉnh một cách tự động tùy theo sự suy giảm

bức xạ qua từng bộ phận trên cơ thể bệnh nhân trong suốt quá trình quét. Điều này

gây ra khó khăn trong việc xác định giá trị mAs, trong khi mAs là dữ liệu cần thiết

trong phương pháp tính toán sử dụng sơ đồ đồng liều và phương pháp sử dụng

CTDI. Tuy rằng không có một kết quả rõ ràng về ưu điểm của việc sử dụng DLP

hay mAs cho mục đích tính toán che chắn nhưng trong suốt quá trình thu thập dữ

liệu liều thì DLP có thể được ghi lại một cách thường xuyên và vì vậy sẵn sàng

cho việc sử dụng.

Với những đánh giá và thảo luận ở trên, ta có thể kết luận rằng trong 4

phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT được đề cập trong chương 2,

phương pháp sử dụng DLP với những hệ số tán xạ thay đổi theo các hướng khác

nhau được xem như là phương pháp được khuyến khích sử dụng trong bài toán

tính toán che chắn cho phòng máy CT.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Việc tính toán che chắn an toàn bức xạ cho các máy X quang mà cụ thể là

máy CT không phải là một bài toán đơn giản như trong suy nghĩ của các nhà cung

cấp dịch vụ che chắn trong nước hiện nay, đặc biệt là khi tài liệu nghiên cứu về

vấn đề này vẫn còn rất hạn chế và cơ sở của việc tính toán che chắn còn chưa

thống nhất. Trong khi đó, việc tính toán che chắn đảm bảo an toàn bức xạ luôn là

yêu cầu hàng đầu, đặc biệt trong điều kiện hiện nay khi mà các thiết bị X quang,

đặc biệt là CT ngày càng được sử dụng rộng rãi do nhu cầu chăm sóc và bảo vệ

sức khỏe ngày càng tăng. Trước tình hình này, mục đích chính của luận văn là tìm

hiểu các cơ sở vật lý của kỹ thuật tính toán che chắn cho phòng máy CT. Với mục

đích như vậy, đề tài “ Tính toán che chắn an toàn bức xạ cho phòng máy CT” đã

đạt được những kết quả như sau:

- Khảo sát tổng quan về ATBX liên quan đến thiết bị X quang trong y tế bao

gồm những khái niệm và đại lượng ATBX căn bản; những qui định pháp lý về

ATBX, mục đích và nguyên tắc của việc thiết kế che chắn và những thuật ngữ

liên quan.

Tìm hiểu về máy CT như nguyên tắc hoạt động, các kỹ thuật ghi ảnh có liên -

quan đến việc tính liều bức xạ, đánh giá chung về liều bức xạ từ máy CT và

những ứng dụng của nó trong chẩn đoán hình ảnh y học. Xem xét ba phương

pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT phổ biến trên thế giới.

- Thực hiện các tính toán che chắn cụ thể cho phòng máy CT áp dụng các

phương pháp nói trên. Các kết quả sau đó được đánh giá và thảo luận.

Nhìn chung, đề tài đã hoàn thành được các mục tiêu đề ra từ đầu nhưng do

đây là một vấn đề mới trên thế giới, vẫn còn trong thời gian nghiên cứu và những

tài liệu hiện nay vẫn còn chưa thống nhất, các phương pháp tính toán vẫn chưa

được trình bày cụ thể, chi tiết nên đề tài xin đưa ra một vài kiến nghị với mong

muốn xây dựng một cơ sở lý thuyết đầy đủ, thống nhất hơn cho bài toán tính toán

che chắn an toàn bức xạ cho phòng máy CT. Ba phương pháp tính toán che chắn

được áp dụng vào bài toán cụ thể được trình bày trong luận văn chủ yếu dựa vào

tài liệu NCRP Report No.147 [19], hệ số tán xạ được lấy trực tiếp ngay trong tài

liệu này, do đó vẫn tồn tại những hạn chế trong kết quả tính toán. Một phương án

được đưa ra ở đây là việc xác định bề dày vật liệu che chắn nên tính tới ảnh hưởng

của khoang máy cũng như vào bản thân từng loại máy CT bằng cách sử dụng các

hệ số κkhác nhau theo các hướng khác nhau và các hệ số κ theo từng loại máy quét sử dụng. Ngoài ra cũng nên xem xét tới sự ảnh hưởng của góc nghiêng

khoang máy lên bức xạ tán xạ, của bức xạ sơ cấp và bức xạ thứ cấp sinh ra do quá

trình tán xạ với tường và các đồ vật trong phòng khi tính toán che chắn. Ngày nay,

việc đưa vào sử dụng các máy quét đa lát cắt có thể dẫn tới mức độ liều tán xạ cao

hơn so với máy quét đơn lát cắt do bề rộng của chùm tia được chuẩn trực dày hơn

hoặc do những thay đổi trong việc thiết lập giá trị kV, mAs, chiều dài quét hoặc do

phải thêm vào một hoặc vài vòng quay ống tia X trong quá trình quét đối với chế

độ quét xoắn ốc (do các dữ liệu được yêu cầu thêm vào tạo thuận lợi cho việc tạo

ảnh), do đó cần một yêu cầu cao hơn cho bề dày vật liệu che chắn. Bên cạnh đó,

một đặc điểm khác đối với các hệ thống máy quét CT là dòng ống tia X có thể

điều khiển tự động cho phép khả năng giảm liều, đặc biệt đối với các bệnh nhi và

các bệnh nhân có kích thước nhỏ [17, tr 8-10]. Điều này nên được lưu ý khi tính

toán che chắn an toàn bức xạ. Một vấn đề nữa ảnh hưởng tới chất lượng che chắn

đó là việc sử dụng các qui trình quét thăm dò trước mỗi ca chụp chính với mục

đích thu thập các thông tin chung nhất về giải phẫu bệnh nhân, tạo điều kiện dễ

dàng cho việc xác định các giới hạn giải phẫu. Nếu bức xạ phát ra trong các qui

trình quét này là đáng kể thì nên tính tới trong quá trình tính toán che chắn nhằm

đạt mức an toàn cao nhất.

Với những kết quả đạt được, luận văn đã góp phần trong việc xây dựng nền

tảng cơ sở cho kỹ thuật tính toán che chắn đối với phòng máy CT và trong việc

định hướng cho những cá nhân, tổ chức khác tiếp tục nghiên cứu. Tuy vẫn còn

nhiều việc cần thực hiện để có thể thực sự ứng dụng trong điều kiện thực tế nhưng

với thành công bước đầu, tác giả tin rằng với sự đóng góp của những cá nhân, tổ

chức quan tâm thì vấn đề che chắn cho phòng máy CT có thể đạt được nững bước

tiến xa hơn, cùng với việc lựa chọn các tham số quét thích hợp góp phần vào việc

bảo đảm an toàn bức xạ tối đa cho cộng đồng và nhân viên bức xạ, từ đó tạo điều

kiện để CT thực sự trở thành một trong những thiết bị chẩn đoán hình ảnh hiệu

quả và an toàn nhất có thể.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1] Lê Minh Đạt (2007), Mô phỏng tính liều bức xạ máy chụp cắt lớp điện toán

(CT), Luận văn tốt nghiệp, trường Đại học Bách khoa, Đại học quốc gia

Tp. Hồ Chí Minh.

[2] Ngô Quang Huy (2004), An toàn bức xạ ion hóa, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

[3] Hà Thúc Nhân (2007), Những cải tiến kỹ thuật của CT và ứng dụng trong

chụp tim- mạch vành, Luận văn tốt nghiệp, trường Đại học Bách khoa, Đại

học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.

[4] Nguyễn Đông Sơn (2009), Giáo trình Vật lý Hạt nhân Ứng dụng trong Y tế.

[5] Châu Văn Tạo (2004), An toàn bức xạ ion hóa, NXB Đại học Quốc gia, Tp.

Hồ Chí Minh.

[6] Tiêu chuẩn Việt Nam (1999), An toàn bức xạ ion hóa tại các cơ sở X quang y

tế, Hà Nội.

Tiếng Anh

[7] AAPM (American Association of Physists in Medicine) (2008), The

Measurement, Reporting, and Management of Radiation Dose in CT,

AAPM Report No.96.

[8] Brenner D J (2006), It is time to retire the computed tomography index

(CTDI) for CT quality assurance and dose optimization, For the

proposition Med, Phys.

[9] Brenner D.J (2010), Slowing the Increase in the Population Dose Resulting

from CT Scans, Center for Radiological Research, Columbia University

Medical Center, New York, New York 10032, pp.809.

[10] Cole J A , Platten D J(2008), A comparision of shielding calculation

methods for multi-slice computed tomography (CT) systems, J.Radiol.

Prot.

[11] Hans Dieter Nagel (2000), Radiation Exposure in Computed Tomography,

European Coordination Committee of the Radiological and

Electromedical Industries.

[12] Herman Cember, Thomas E. Johnson (2009), Introduction to Health

Physics, 4th Edition

[13] Jakub Taradaj, Biophysical principles of X-ray Computed Tomography,

Silesian University School of Medicine, Poland.

[14] Larson S C, Goodsitt M M, Christodoulou E G, Larson L S (2007),

Comparison of the CT scatter fractions provided in NCRP Report No. 147

to scanner-specific scatter fractions and the consequences for calculated

barrier thickness, Health phys.

[15] Lee W Goldman (2007), Principles of CT: Multislice CT, Department of

Radiation Therapy and Medical Physics, Hartford Hospital, Hartford,

Connecticut.

[16] Lois Romans, Radiation Dosimetry in CT, CEwebsource.com, Enterprises

for Continuing Education Inc, Brighton.

[17] Maria Lewis (2005), Radiation dose issues in multi-slice CT scanning,

ImPACT, St. George’s Hospital, Tooting, London.

[18] NCRP (National Council on Radiation Protection and Measurements)

(1976), Structural Shielding Design for Medical use of X Rays and

Gamma Rays of Energies up to 10 MeV, NCRP Report No.49.

[19] NCRP (National Council on Radiation Protection and Measurements)

(2005), Structural Shielding Design for Medical X-Ray Imaging

Facilities, NCRP Report No. 147.

[20] Stanley H. Stern (2007), Nationwide Evaluation of X-ray Trends (NEXT),

Tabulation And Graphical summary of 2000 survey of Computed

Tomography, Food and Drug Administration Center for Devices and

Radiological Health.

[21] Sutton D G and Williams J R (2000), Radiation Shielding for Diagnostic X-

rays: Report of a Joint BIR/IPEM Working Party, London: British

Institute of Radiology.

[22] Wallace H, Martin C J, Sutton D G, Peed D, William J R (2012),

Establishment of scatter factors for use in shielding calculations and risk

assessment for computed tomography facilities, UK.

[23] Willi A. Kalender (2000), Computed Tomography: Fundamentals, System

Technology, Image Quality, Applications, Germany.

Dẫn xuất từ Internet

[24] Bảo vệ chống phóng xạ trong xây dựng phòng X – quang,

http://www.yenbai.gov.vn/vi/org/sbn/soxaydung/pages/tinchitiet.aspx?itm

=903dc491-3e3f-4bf6-8567-f2eba0868b44

[25] General Guidance on Shielding Requirements for Medical X-Ray

Diagnostic Room, http://www.nrl.moh.govt.nz/publications/is25.asp

[26] ImPACT Dose Survey CTDI Results,

http://www.impactscan.org/ctditables.htm

[27] Máy chụp cắt lớp có an toàn, http://vietbao.vn/Khoa-hoc/May-chup-cat-lop-

co-an-toan/40157275/188/

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC A- CÁC BẢNG KẾT QUẢ THỐNG KÊ THU ĐƯỢC TỪ

CHƯƠNG TRÌNH KHẢO SÁT NEXT VÀ CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN CHE

CHẮN

1. Khu vực hố sọ sau:

Bảng A.1 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với khu

vực hố sọ sau ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc Các biến số tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 33,2 21,4

0,67 0,55 fnc

0,08 0,27 fc

0,25 0,18 fcnc

kVp 127,8 129,4

mA 201 212

1,88 1,34 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

348 275 mAs ứng với mỗi vòng quay (w)

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 12,2 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,20 1,36 (n)

5,59 4,24 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 6,35 , mm)

ial

nT ) n

1,01

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 5,74

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,16

Chiều dài quét L (mm) 47 43

59 51 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 265 220

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

D CT I

100,

⇒

0,93

D CT I

0,93 D CT I

100,

D CT I

100,

/ (

)

nT cho trong bảng A.1 và biểu thức

Trong trường hợp đối với khu vực hố sọ sau:

ial

CT I D

CT I 0,93 D

Thay giá trị CTDIvol,

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 61,01 mGy

CTDI

κ= he

1 sec

100,

L / (

)

axial

nT n

− 5

− 1

= ×

mGy

9 10

61, 01

⇔

1 sec

⇔

cm 4, 7 1, 01 secK =0,03 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,03 mGy phase-1 ×(33,2× 1,25) phase week-1 (fcnc= 0,25)

⇔

secK = 1,06 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0,93 D

Thay giá , p cho trong bảng A.1 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 60,57mGy

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

− 1

− 5

= ×

9 10

60,57

mGy

⇔

1 sec

⇔

cm 4,3 1,16 secK = 0,02 mGy phase-1

secK = 0,02 mGy phase-1 ×(21,4×1,18) phase week-1 (fcnc=0,18)

⇔ 1

secK = 0,51 mGy week-1

Giá tị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

adhe

⇔ 1

secK = 9×10-5cm-1×265 mGy cm secK = 0,02 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần: secK = 0,02 mGy phase-1×(33,2×1,25) phase week-1 secK⇔ = 0,99 mGy week-1

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

adhe

secK⇔ = 9×10-5cm-1×220 mGy cm secK⇔ = 0,02 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần: secK = 0,02 mGy phase-1× (21,4×1,18) phase week-1 secK⇔ = 0,50 mGy week-1

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n) ] = 348 mAs ×(12,2/1,20)= 3538 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 3538 mAs phase-1× (33,2×1,25) phase week-1 = 146827 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 275 mAs ×(43mm/5,74mm) = 2060 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 2060 mAs phase-1× (21,4 ×1,18) phase week-1

= 52022 mAs week-1

2. Khu vực bụng và khung chậu

Bảng A.2 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với khu vực bụng

và khung chậu ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc Các biến số tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 15,9 31,6

0,17 0,21 fnc

0,54 0,54 fc

0,29 0,25 fcnc

122,6 123,0 kVp

200 228 mA

1,90 1,09 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 312 237

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 48,8 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,06 1,15 (n)

9,38 7,72 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 9,65 , mm)

ial

nT ) n

1,00

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 10,01

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,22

Chiều dài quét L (mm) 478 461

22 16 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 1024 718

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0, 47

CT I D

CT I 0, 47 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

nT cho trong bảng A.2 và biểu thức

Trong trường hợp đối với vùng bụng và khung chậu:

ial

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá trị CTDIvol ,

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 26,72mGy

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp được

tính bằng công thức:

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L / (

)

axial

nT n

(3.7)

47,8

−

= ×

3 10

26, 72

mGy

1 sec

⇔

1, 00 secK = 0,38 mGy phase-1

Với CTDI100,p ứng với mAs trong một vòng quay của ống phát tia X. Thay số vào biểu thức (3.7):

secK = 0,38 mGy phase-1 ×(15,9× 1,29) phase week-1 (fcnc = 0,29)

⇔

secK = 7,86 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá , p cho trong bảng A.2 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 23,71mGy

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp được

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

tính bằng công thức :

(3.8)

Với CTDI100,p ứng với mAs trong một vòng quay của ống phát tia X.

−

= ×

mGy

3 10

23, 71

1 sec

46,1 1, 22

⇔

secK = 0,27 mGy phase-1

Thay số vào biểu thức (3.8)

secK = 0,27 mGy phase-1 ×(31,6× 1,25) phase week-1 (fcnc = 0,25)

⇔ 1

secK =10,62 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

100

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

⇔ 1

secK = 1,2×3×10-4cm-1×1024 mGy cm secK = 0,37 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần: secK = 0,37 mGy phase-1×(15,9×1,29) phase week-1 secK⇔ = 7,56 mGy week-1

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

secK⇔ =1,2×3×10-4cm-1×718 mGy cm secK⇔ = 0,26 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần: secK = 0,26 mGy phase-1×(31,6×1,25) phase week-1 secK⇔ = 10,21 mGy week-1

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n) ] = 312 mAs ×(48,8/1,06) =14364 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek =14364 mAs phase-1× (15,9×1,29) phase week-1 = 294615 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

101

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 237 mAs ×(461mm/10,01mm) = 10915 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 10915 mAs phase-1× (31,6 ×1,25) phase week-1

= 431134 mAs week-1

3. Khu vực ngực

Bảng A.3 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với khu vực ngực

ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc Các biến số tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 8,6 14,0

0,25 0,23 fnc

0,62 0,72 fc

0,13 0,05 fcnc

kVp 123,2 123,1

mA 184 207

1,74 1,06 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 283 213

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 34,1 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,10 1,16 (n)

9,08 7,38 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 9,85 , mm)

ial

nT ) n

1,01

102

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 9,45

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,19

Chiều dài quét L (mm) 313 323

19 15 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 580 507

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0, 47

CT I D

CT I 0, 47 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

Trong trường hợp đối với vùng ngực:

ial

nT cho trong bảng A.3 và biểu thức

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 23,31 mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L / (

)

axial

nT n

31,3

−

= ×

mGy

3 10

23,31

⇔

1 sec

⇔

1, 01 secK = 0,22 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,22 mGy phase-1×(8,6×1,13) phase week-1 (fcnc = 0,13)

⇔

secK = 2,11 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá , p cho trong bảng A.3 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 21,68 mGy

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

103

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

−

= ×

3 10

21, 68

mGy

⇔

1 sec

⇔

32,3 1,19 secK = 0,18 mGy phase-1

secK = 0,18 mGy phase-1 ×(14,0× 1,05) phase week-1 (fcnc = 0,05)

⇔ 1

secK = 2,60 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

⇔ 1

secK =1,2×3×10-4cm-1×580 mGy cm secK = 0,21 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,21 mGy phase-1×(8,6×1,13) phase week-1 secK⇔ = 2,03 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

secK⇔ =1,2×3×10-4cm-1×507 mGy cm secK⇔ = 0,18 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,18 mGy phase-1×(14×1,05) phase week-1 secK⇔ = 2,68 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

104

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n) ] = 283 mAs ×(34,1/1,01) = 8773 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 8773 mAs phase-1× (8,6×1,13) phase week-1 = 85256 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 213 mAs ×(323 mm/9,45mm) = 7280 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 7280 mAs phase-1× (14×105) phase week-1

= 107021 mAs week-1

4. Vùng bụng

Bảng A.4 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng bụng ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Các biến số Chế độ quét xoắn ốc tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 6,5 12,9

0,18 0,19 fnc

0,57 0,54 fc

0,25 0,27 fcnc

kVp 121,2 122,1

mA 201 225

1,98 1,09 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

105

mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 329 235

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 32,1 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,07 1,16 (n)

9,52 7,67 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 9,55 , mm)

ial

nT ) n

0,99

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 10,01

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,23

Chiều dài quét L (mm) 307 302

22 16 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 655 423

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0, 47

CT I D

CT I 0, 47 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

Trong trường hợp đối với vùng bụng:

ial

nT cho trong bảng A.4 và biểu thức

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 26,45 mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L / (

)

axial

nT n

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

106

30, 7

−

= ×

3 10

26, 45

mGy

⇔

1 sec

⇔

0,99 secK = 0,25 mGy phase-1

secK = 0,25 mGy phase-1 ×(6,5× 1,25) phase week-1 (fcnc = 0,29)

⇔

secK = 2,00 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá , p cho trong bảng A.4 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 23,90 mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

30, 2

−

= ×

mGy

3 10

23,90

⇔

1 sec

⇔

1, 23 secK = 0,18 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,18 mGy phase-1 ×(12,9× 1,27) phase week-1 (fcnc= 0,27)

⇔ 1

secK = 2,88 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

⇔ 1

secK =1,2×3×10-4cm-1×655 mGy cm secK = 0,24 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,24 mGy phase-1×(6,5×1,25) phase week-1 secK⇔ = 1,92 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

107

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

secK⇔ = 1,2×3×10-4cm-1×423 mGy cm secK⇔ = 0,15 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần: secK = 0,15 mGy phase-1×(12,9×1,27) phase week-1 secK⇔ = 2,49 mGy week-1

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)] = 329 mAs ×(32,1/1,07) = 9870 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 9870 mAs phase-1× (6,5×1,25) phase week-1 = 80194 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 235 mAs ×(302mm/10,01mm) = 7090 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 7090 mAs phase-1× (12,9 ×1,27) phase week-1

= 116154 mAs week-1

5. Vùng xoang

108

Bảng A.5 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng xoang ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc Các biến số tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 5,9 5,1

0,97 0,91 fnc

0,01 0,09 fc

0,01 0,00 fcnc

kVp 123,6 123,2

mA 177 188

1,56 1,15 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 258 207

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 25,6 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,21 1,14 (n)

3,65 3,32 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 4,68 , mm)

ial

nT ) n

1,12

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 3,98

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,08

Chiều dài quét L (mm) 91 102

41 36 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 396 309

109

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0,93

CT I D

CT I 0,93 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

Trong trường hợp đối với vùng xoang:

ial

nT cho trong bảng A.5 và biểu thức

CT I D

CT I 0,93 D

Thay giá trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 47,02 mGy

CTDI

κ= he

1 sec

100,

L / (

)

axial

nT n

− 1

− 5

= ×

mGy

9 10

47, 02

⇔

1 sec

⇔

cm 9,1 1,12 secK = 0,03 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,03 mGy phase-1 ×(5,9× 1,01) phase week-1 (fcnc = 0,01)

⇔

secK = 0,20 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0,93 D

Thay giá , p cho trong bảng A.5 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 39,81mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

10, 2

− 5

− 1

= ×

9 10

39,81

mGy

⇔

1 sec

⇔

1, 08 secK = 0,03 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

⇔ 1

secK = 0,17 mGy week-1

Giá tị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần: secK = 0,03 mGy phase-1 ×5,1 phase week-1 (fcnc = 0,00)

Phương pháp sử dụng DLP:

110

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

adhe

⇔ 1

secK = 9×10-5cm-1×396 mGy cm secK = 0,04 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,04 mGy phase-1×(5,9×1,01) phase week-1 secK⇔ = 0,21 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

adhe

secK⇔ = 9×10-5cm-1×309 mGy cm secK⇔ = 0,03 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,03 mGy phase-1×5,1 phase week-1 secK⇔ = 0,14 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)] = 258 mAs ×(25,6/1,21) = 5459 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 5459 mAs phase-1× (5,9×1,01) phase week-1 = 32527 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

111

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 207 mAs ×(102mm/3.98mm) = 5305 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần: Wweek = 5305 mAs phase-1× 5.1 phase week-1

= 27056 mAs week-1

6. Vùng xương chậu

Bảng A.6 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng xương

chậu ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc Các biến số tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 5,2 7,4

0,31 0,27 fnc

0,60 0,65 fc

0,09 0,08 fcnc

kVp 123,4 122,3

mA 197 227

1,78 1,14 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 308 243

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 22,9 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,09 1,18 (n)

9,15 7,51 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 9,34 , mm)

112

/ (

ial

nT ) n

0,99

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 9,61

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,18

Chiều dài quét L (mm) 212 236

23 17 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 490 359

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0, 47

CT I D

CT I 0, 47 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

Trong trường hợp đối với vùng xương chậu:

ial

nT cho trong bảng A.6 và biểu thức

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 27,66 mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L / (

)

axial

nT n

21, 2

−

= ×

mGy

3 10

27, 66

⇔

1 sec

⇔

0,99 secK = 0,18 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,18 mGy phase-1 ×(5,2× 1,09) phase week-1 (fcnc = 0,09)

⇔

secK = 1,00 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá , p cho trong bảng A.6 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 24,36 mGy

113

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

−

= ×

3 10

24,36

mGy

⇔

1 sec

⇔

23, 6 1,18 secK = 0,15 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,15 mGy phase-1 ×(7,4×1,08) phase week-1 (fcnc = 0,08)

⇔ 1

secK = 1,17 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

⇔ 1

secK = 1,2×3×10-4cm-1×490 mGy cm secK = 0,18 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,18 mGy phase-1×(5,2×1,09) phase week-1 secK⇔ = 1,00 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

secK⇔ = 1,2×3×10-4cm-1×359 mGy cm secK⇔ = 0,13 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,13 mGy phase-1×(7,4×1,08) phase week-1 secK⇔ = 1,03 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

114

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)] = 308 mAs ×(22,9/1,09) = 6471 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 6471 mAs phase-1×(5,2×1,09) phase week-1 = 36677 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 243 mAs ×(236 mm/9,61mm) = 5968 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 5968 mAs phase-1×(7,4 ×1,08) phase week-1

= 47693 mAs week-1

7. Vùng xương cột sống (xương vùng cổ, xương vùng ngực, xương vùng thắt

lưng)

Bảng A.7 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối vùng

xương cột sống ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc Các biến số tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 4,6 4,4

0,85 0,89 fnc

0,12 0,11 fc

0,03 0,00 fcnc

126,9 127,5 kVp

115

232 mA 210

1,40 2,13 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

307 mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 406

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 38,4 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,21 1,08 (n)

3,42 3,78 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 3,60 , mm)

ial

nT ) n

0,93

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

4,19 với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,15

206 Chiều dài quét L (mm) 124

30 38 CTDIvol (mGy)

606 DLP (mGy cm) 453

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0, 47

CT I D

CT I 0, 47 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

Trong trường hợp đối với vùng xương cột sống:

ial

nT cho trong bảng A.7 và biểu thức

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 42,92 mGy

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

116

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L / (

)

axial

nT n

12, 4

−

= ×

3 10

42,92

mGy

⇔

1 sec

⇔

0,93 secK = 0,17 mGy phase-1

secK = 0,17 mGy phase-1 ×(4,6×1,03) phase week-1 (fcnc = 0,03)

⇔

secK = 0,81 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá , p cho trong bảng A.7 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 41,90 mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

−

= ×

mGy

3 10

41,90

⇔

1 sec

⇔

20, 6 1,15 secK = 0,23 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

⇔ 1

secK = 1,00 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần: secK = 0,23 mGy phase-1 ×4,4 phase week-1 (fcnc = 0,00)

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

⇔ 1

secK = 1,2×3×10-4cm-1×453 mGy cm secK = 0,16 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,16 mGy phase-1×(4,6×1,03) phase week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

117

secK⇔ = 0,77 mGy week-1

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

secK⇔ = 1,2×3×10-4cm-1×606 mGy cm secK⇔ = 0,22 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,22 mGy phase-1×4,4 phase week-1 secK⇔ = 0,96 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)] = 406 mAs ×(38,4/1,08)=14436 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek =14436 mAs phase-1×(4,6×1,03) phase week-1 = 68396 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 307mAs ×(206mm/4,19mm) = 15094 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 15094 mAs phase-1× 4,4 phase week-1

= 66412 mAs week-1

118

8. Vùng ngực+ bụng+ xương chậu

Bảng 1.1. Bảng A.8 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với

vùng ngực+bụng+khung chậu ở chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc Các biến số tuần tự

Số ca kiểm tra trung bình mỗi tuần 3,0 6,2

0,15 0,11 fnc

0,68 0,66 fc

0,17 0,23 fcnc

kV p 122,9 122,8

mA 193 222

1,85 1,10 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 323 232

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 73,3 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,08 1,14 (n)

9,13 7,65 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 9,19 , mm)

ial

nT ) n

1,00

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 10,07

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1.24

Chiều dài quét L (mm) 678 641

119

23 16 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 1567 909

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0, 47

CT I D

CT I 0, 47 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

Trong trường hợp đối với vùng ngực, bụng và xương chậu:

ial

nT cho trong bảng A.8 và biểu thức

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 27,94 mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L / (

)

axial

nT n

67,8

−

= ×

mGy

3 10

27,94

⇔

1 sec

⇔

1, 00 secK = 0,57 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,57 mGy phase-1 ×(3,0× 1,17) phase week-1 (fcnc= 0,17)

⇔

secK = 2,00 mGy week-1

Giá tị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

D CT I

0, 47 D CT I

Thay giá , p cho trong bảng A.8 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 24,10 mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

−

= ×

3 10

24,10

mGy

⇔

1 sec

⇔

64,1 1, 24 secK = 0,37 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

120

secK = 0,37 mGy phase-1 ×(6,2× 1,23) phase week-1 (fcnc = 0,23)

⇔ 1

secK = 2,85 mGy week-1

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

⇔ 1

secK = 1,2×3×10-4cm-1×1567 mGy cm secK = 0,56 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,56 mGy phase-1×(3,0×1,17) phase week-1 secK⇔ = 1,98 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

secK⇔ = 1,2×3×10-4cm-1×909 mGy cm secK⇔ = 0,33 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,33 mGy phase-1×(6,2×1,23) phase week-1 secK⇔ = 2,50 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)] = 323 mAs ×(73,3/1,08) = 21922 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

121

Wweek = 21922 mAs phase-1× (3,0×1,17) phase week-1 = 76947 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 232 mAs ×(641mm/10.07mm) = 14768 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 14768 mAs phase-1×(6,2×1,23) phase week-1

= 112619 mAs week-1

9. Vùng hộp sọ (bao gồm xương mặt, ổ mắt, sella turcica, xoang)

Bảng A.9 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng hộp sọ ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 3,9 4,3

0,91 0,87 fnc

0,04 0,08 fc

0,05 0,05 fcnc

124,5 124,9 kVp

188 209 mA

1,78 1,16 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

313 221 mAs ứng với mỗi vòng quay (w)

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 31,8 (N)

1,19 Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,05

122

(n)

3,50 3,25 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 3,59 , mm)

ial

) nT n

0,99

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 3,83

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,19

Chiều dài quét L (mm) 98 144

55 38 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 563 458

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

D CT I

100,

⇒

0,93

D CT I

0,93 D CT I

100,

D CT I

100,

/ (

)

Trong trường hợp đối với vùng hộp sọ:

ial

nT cho trong bảng A.9 và biểu thức

CT I D

CT I 0,93 D

Thay giá trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 55,75 mGy

CTDI

κ= he

1 sec

100,

L / (

)

axial

nT n

− 5

− 1

= ×

9 10

55, 75

mGy

⇔

1 sec

⇔

cm 9,8 0,99 secK = 0,05 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,05 mGy phase-1 ×(3,9× 1,05) phase week-1 (fcnc = 0,05)

Giá tị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

123

⇔

secK = 0,20 mGy week-1

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0,93 D

Thay giá , p cho trong bảng A.9 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 46,30mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

14, 4

−

= ×

9 10

46,30

mGy

⇔

1 sec

⇔

1,19 secK = 0,05 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,05 mGy phase-1 ×(4,3×1,05) phase week-1 (fcnc = 0,05)

⇔ 1

secK = 0,23 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

adhe

⇔ 1

secK = 9×10-5cm-1×563 mGy cm secK = 0,05 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,05 mGy phase-1×(3,9×1,05) phase week-1 secK⇔ = 0,21 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

adhe

secK⇔ = 9×10-5cm-1×458 mGy cm secK⇔ = 0,04 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

124

secK = 0,04 mGy phase-1×(4,3×1,05) phase week-1 secK⇔ = 0,19 mGy week-1

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)] = 313 mAs ×(31,8/1,05) = 9479 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 9479 mAs phase-1× (3,9×1,05) phase week-1 = 38818 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 221 mAs ×(144mm/3.83mm) = 8309 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 8309 mAs phase-1×(4,3×1,05) phase week-1

= 37516 mAs week-1

10. Vùng thận

Bảng A.10 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng thận ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Chế độ quét xoắn ốc tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 4,9 2,5

125

0,14 0,37 fnc

0,38 0,12 fc

0,48 0,51 fcnc

kVp 121,2 122,3

mA 194 229

1,91 1,11 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 328 244

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 28,1 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,00 1,15 (n)

6,90 5,67 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 6,79 , mm)

ial

nT ) n

1,00

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 7,78

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,32

Chiều dài quét L (mm) 190 242

20 17 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 404 459

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0, 47

CT I D

CT I 0, 47 D

100,

CT I D

100,

Trong trường hợp đối với vùng thận:

126

/ (

)

ial

nT cho trong bảng A.10 và biểu thức

CT I D

100,

Thay giá trị CTDIvol , CT I 0, 47 D vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 24,29 mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L / (

)

axial

nT n

19, 0

−

= ×

3 10

24, 29

mGy

⇔

1 sec

⇔

1, 00 secK = 0,14 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,14 mGy phase-1 ×(2,5× 1,48) phase week-1 (fcnc= 0,48)

⇔

secK = 0,51 mGy week-1

Giá tị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá , p cho trong bảng A.10 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 27,26 mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

−

= ×

3 10

27, 26

mGy

⇔

1 sec

⇔

24, 2 1,32 secK = 0,15 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,15 mGy phase-1 ×(4,9×1,51) phase week-1 (fcnc = 0,51)

⇔ 1

secK = 1,11 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

⇔ 1

secK =1,2×3×10-4cm-1×404 mGy cm

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

127

⇔ 1

secK = 0,15 mGy phase-1

secK = 0,15 mGy phase-1×(2,5×1,48) phase week-1 secK⇔ = 0,54 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

1.2 bo y d

secK⇔ =1,2×3×10-4cm-1×459 mGy cm secK⇔ = 0,17 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,17 mGy phase-1×(4,9×1,51) phase week-1 secK⇔ = 1,22 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n) ] = 328 mAs ×(28,1/1,00)=9217 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 9217 mAs phase-1×(2,5×1,48) phase week-1 = 34102 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 244 mAs ×(242mm/7,78mm) = 7590 mAs phase-1

128

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 7590 mAs phase-1×(4,9×1,51) phase week-1

= 56156 mAs week-1

11. Vùng gan

Bảng A.11 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với vùng gan ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Các biến số Chế độ quét xoắn ốc tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 2,0 4,7

0,09 0,19 fnc

0,53 0,40 fc

0,38 0,41 fcnc

kVp 121,4 121,8

mA 198 232

1,87 1,12 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 338 247

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 26,5 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,00 1,06 (n)

9,34 7,20 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 9,10 , mm)

ial

nT ) n

0,98

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng 8,87 với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn

129

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,22

Chiều dài quét L (mm) 237 256

21 17 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 433 376

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0, 47

CT I D

CT I 0, 47 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

ial

nT cho trong bảng A.11 và biểu thức

Trong trường hợp đối với vùng gan:

CT I D

100,

Thay giá trị CTDIvol , CT I 0, 47 D vào biểu thức (3.3) ta được: CTDI100,p = 25,00mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L / (

)

axial

nT n

23, 7

−

= ×

mGy

3 10

25, 00

⇔

1 sec

⇔

0,98 secK = 0,18 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,18 mGy phase-1 ×(2,0×1,38) phase week-1 (fcnc = 0,38)

⇔

secK = 0,50 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá , p cho trong bảng A.11 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 25,19mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

130

25, 6

−

= ×

3 10

25,19

mGy

⇔

1 sec

⇔

1, 22 secK = 0,16 mGy phase-1

secK = 0,16 mGy phase-1 ×(4,7× 1,41) phase week-1 (fcnc = 0,41)

⇔ 1

secK =1,05 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

⇔ 1

secK = 1,2×3×10-4cm-1×433 mGy cm secK = 0,16 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,16 mGy phase-1×(2,0×1,38) phase week-1 secK⇔ = 0,43 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

secK⇔ =1,2×3×10-4cm-1×376 mGy cm secK⇔ = 0,14 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,14 mGy phase-1×(4,7×1,41) phase week-1 secK⇔ = 0,90 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

131

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)] = 338 mAs ×(26,5/1,00) = 8957 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 8957mAs phase-1×(2,0×1,38) phase week-1 = 24721 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 247 mAs ×(256mm/8,87mm) = 7129 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 7129 mAs phase-1× (4,7 ×1,41) phase week-1

= 47242 mAs week-1

12. Tuyến tụy

Bảng A.12 Số liệu thu được từ chương trình khảo sát NEXT đối với tuyến tụy ở

chế độ quét tuần tự và chế độ quét xoắn ốc [20]

Chế độ quét Các biến số Chế độ quét xoắn ốc tuần tự

Số ca chụp trung bình mỗi tuần 1,6 3,1

0,08 0,12 fnc

0,73 0,57 fc

0,19 0,33 fcnc

kVp 121,4 122,0

mA 198 233

2,07 1,13 Thời gian ứng với mỗi vòng quay (τ, s)

132

mAs ứng với mỗi vòng quay (w) 344 256

Số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp 28,0 (N)

Số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay 1,00 1,11 (n)

6,03 5,08 Bề dày của mỗi lát cắt ( nT , mm)

I ( axial

/ (

Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự 5,91 , mm)

ial

nT ) n

1,00

Quãng đường dịch chuyển của bàn ứng

với mỗi vòng quay ở chế độ quét xoắn 6,60

p TF nT

/ (

ốc (TF, mm)

Pitch 1,20

Chiều dài quét L (mm) 159 191

22 18 CTDIvol (mGy)

DLP (mGy cm) 330 340

Phương pháp sử dụng CTDI:

Chế độ quét tuần tự

CT I D

100,

⇒

0, 47

CT I D

CT I 0, 47 D

100,

CT I D

100,

/ (

)

ial

Trong trường hợp đối với tuyến tụy:

CT I D

nT cho trong bảng A.12 và biểu thức ta được: CTDI100,p = 26,72mGy

100,

Thay giá trị CTDIvol , CT I 0, 47 D vào biểu thức (3.3)

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L / (

)

axial

nT n

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

133

15,9

−

= ×

3 10

26, 72

mGy

⇔

1 sec

⇔

1, 00 secK = 0,13 mGy phase-1

secK = 0,13 mGy phase-1 ×(1,6× 1,19) phase week-1 (fcnc = 0,19)

⇔

secK = 0,24 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

CT I D

CT I 0, 47 D

Thay giá , p cho trong bảng A.12 và biểu thức trị CTDIvol

100,

vào biểu thức (2.8) ta được: CTDI100,p= 26,23mGy

κ=

CTDI

1 sec

bo y d

100,

L p

19,1

−

= ×

mGy

3 10

26, 23

⇔

1 sec

⇔

1, 20 secK = 0,13 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,13 mGy phase-1 ×(3,1× 1,33) phase week-1 (fcnc = 0,33)

⇔ 1

secK = 0,52 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng DLP:

Chế độ quét tuần tự

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

⇔ 1

secK = 1,2×3×10-4cm-1×330 mGy cm secK = 0,12 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,12 mGy phase-1×(1,6×1,19) phase week-1 secK⇔ = 0,23 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Chế độ quét xoắn ốc

134

κ=

DLP

1 sec

1, 2 bo y d

secK⇔ = 1,2×3×10-4cm-1×340 mGy cm secK⇔ = 0,12 mGy phase-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m ứng với một pha chụp:

secK = 0,12 mGy phase-1×(3,1×1,33) phase week-1 secK⇔ = 0,50 mGy week-1

Giá trị air kerma thứ cấp tại khoảng cách 1 m trong một tuần:

Phương pháp sử dụng sơ đồ đồng liều

Chế độ quét tuần tự

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase = mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR) = mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [số lát cắt thu được sau mỗi pha chụp

(N)/số lát cắt thu được sau mỗi vòng quay (n)] = 344 mAs ×(28,0/1,00) = 9632 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 9632 mAs phase-1× (1,6×1,19) phase week-1 = 18339 mAs week-1

Chế độ quét xoắn ốc

Tải làm việc ứng với mỗi pha chụp:

Wphase= mAs ứng với mỗi vòng quay (w)× số vòng quay (NR)

= mAs ứng với mỗi vòng quay (w) × [chiều dài quét (L)/ độ dịch chuyển

của bàn ứng với mỗi vòng quay (TF)]

= 256 mAs ×(191mm/6,60mm) = 7408 mAs phase-1

Tải làm việc trong một tuần:

Wweek = 7408 mAs phase-1× (3,1 ×1,33) phase week-1

= 30545 mAs week-1

135

PHỤ LỤC B – CÁC ĐƯỜNG CONG BIỂU DIỄN SỰ TRUYỀN QUA MỘT

SỐ VẬT LIỆU CHE CHẮN CỦA BỨC XẠ THỨ CẤP ĐỐI VỚI CT

Sự truyền qua chì của bức xạ thứ

Các tham số trong phương trình (2.19)

cấp từ CT

a u q n ề y u r t ố s ỉ

T

Bề dày chì (mm)

Hình B.1 Đường cong biểu diễn sự truyền qua chì của bức xạ thứ cấp đối với CT

[19, tr. 123]

136

Các tham số trong phương trình (2.19)

Sự truyền qua bê tông của bức xạ thứ cấp từ CT

a u q n ề y u r t ố s ỉ

T

Bề dày bê tông (mm)

Hình B.2 Đường cong biểu diễn sự truyền qua bê tông của bức xạ thứ cấp đối với

CT [19, tr. 124]

Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Tính toán che chắn an toàn bức xạ cho phòng máy CT

Chủ đề:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Bùi Thị Hải

TÍNH TOÁN CHE CHẮN AN TOÀN BỨC XẠ CHO PHÒNG MÁY CT

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Bùi Thị Hải

TÍNH TOÁN CHE CHẮN AN TOÀN BỨC XẠ CHO PHÒNG MÁY CT

Chuyên ngành : Vật lý Nguyên tử, Hạt nhân & Năng lượng cao

Mã số

: 60 44 05

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. NGUYỄN ĐÔNG SƠN

Thành phố Hồ Chí Minh – 2012

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................................ 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ............................................................................. 8

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU

NỘI DUNG

CHƯƠNG I: NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ ATBX LIÊN QUAN ĐẾN

THIẾT BỊ X QUANG TRONG Y TẾ

Tia X

1.1

Sự suy giảm của chùm photon khi đi qua vật chất

1.2

Một số đại lượng mô tả chùm tia bức xạ

1.3

1.4

dân chúng

1.5 Một số vấn đề che chắn cho các dụng cụ X-quang

ì h c m ấ t i ỗ m

i ố đ g n ơ ư t h n à h t á i G

CHƯƠNG II: CT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHE CHẮN CHO

PHÒNG MÁY CT

Kiến thức chung về máy CT

2.1

Các phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT

2.2

∫

∫

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHE CHẮN CHO PHÒNG MÁY CT

Tính toán che chắn cho phòng máy CT trong trường hợp cụ

3.1

thể

Đánh giá kết quả và thảo luận

3.2

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

a u q n ề y u r t ố s ỉ

T

a u q n ề y u r t ố s ỉ

T

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi