Đề cương ôn tập môn “Thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học I” 2010
Biên soạn : Sky
Chương I –II: Bức xạ và nguyên tử
I.Bức xạ: là năng lượng di chuyển trong ko gian hay vật chất. Có 2 loại bức xạ trong chẩn đoán h/a: bức xạ
hạt và bức xạ điện từ.
 Gồm as khả kiến, sóng radio, tia X,…
1.Bức xạ điện từ:
 Ko cần môi trường.
 Vận tốc tối đa trong chân ko là 2,998x 10
8
m/s.
 Sóng điện từ di chuyển theo đường thẳng. Tuy nhiên khi có tương tác hấp thụ hay tán xạ với vật
chất thì đường đi của nó có thể thay đổi.
 Bức xạ điện từ sd trong chẩn đoán h/a là:
o Tia Gamma
o Tia X
o Bức xạ tần số raido
 Bức xạ điện từ có bản chất sóng và hạt:
o Bản chất sóng: đặc trưng bởi biên độ, bước sóng, chu kỳ, tần số, vận tốc
o Bản chất hạt: được thể hiện dưới dạng năng lượng của các photon ( NL của 1 photon:
)
 Khi 1 hạt nhân ko bền phân rã, sẽ có các hạt và NL được phát xạ từ hạt nhân này  các hạt và NL
này được gọi là bức xạ hạt nhân
2.Bức xạ hạt:
 Có 3 loại bức xạ hạt nhân là: alpha, beta và gamma.
 Bức xạ alpha và beta là các hạt.
 Bức xạ Gamma giống như sóng as nhưng có tần số cao hơn rất nhiều.
II.Bức xạ từ chuyển mức electron: gồm có bức xạ tia X đặc trưng và bức xạ tia X hãm.
 Electron NL cao có thể đánh bật 1 electron gần hạt nhân trong 1 nguyên tử ra khỏi vị trí của nó. Lỗ
trống này sẽ được lấp đầy bỏi 1 e cách xa nhân hơn. NL phóng thích của mỗi lần chuyển mức bằng
với sự khác biệt về NL liên kết giữa lớp điện tử đầu và cuối.

b
) thì ion bị bắn bay ra khỏi nguyên tử.
o Khi bắn phá theo 1 dây chuyền ( ion hóa thứ cấp)  tạo “delta rays”
 Khoảng 70% NL ko bắn e ra khỏi nguyên tử  ko tạo ion hóa
 Các hạt e có đường đi là kết hợp của nhiều quá trình tán xạ bởi lực Coulomb.
2.Đường đi các hạt mang điện:
 Các hạt nặng ( như hạt alpha) có khối lượng lớn nên đường đi ít bị ảnh hưởng.
 Path = chiều dài e đi
 Range = độ xuyên sâu tuyến tính của hạt qua vật chất
 Range <= Path
 Hạt neutron ko có điện tích nên ko có sự kích thích hay ion hóa.
3.Tương tác của các hạt neutron:
 Các hạt này có thể tác động với hạt nhân để đẩy ra các hạt mang điện như p
+
và alpha
2+
.
 Là sự làm chệch hướng đường đi ban đầu của các hạt photon.
4.Tán xạ:
 Có 2 loại:
o Tán xạ đàn hồi: KE ko đổi trong quá trình tán xạ.
o Tán xạ ko đàn hồi: tán xạ bị mất KE.
Có 4 tương tác quan trọng của tia X với vật chất được sd trong y học hạt nhân và chẩn đoán hình ảnh:
II.Tương tác của tia X với vật chất:
 Là kết quả của sự tương tác của photon tới.
1.Tán xạ cổ điển (Classical-Rayleigh-Elastic-Coherent Scattering):
 Ko có sự ion hóa.
 Ko bị mất NL.
 Đường đi của photon tán xạ ko lệch nhiều so với đường đi của photon tới.
 Xác suất xảy ra khoảng 5%.

 Phải có E của photon tới > 1,02 MeV và xảy ra trong vùng hạt nhân nặng.
4.Hiệu ứng tạo cặp (Pair Production):
 Tạo ra cặp negatron và positron .
 Giảm theo định luật Lambert – Beer :
III.Độ suy giảm của tia X:

o : hệ số suy giảm khối lượng
o : hệ số suy giảm tuyến tính
 HVL (Half Value Layer) : độ dày cần thiết để giảm cường độ tia X còn 1 nửa

 Liều hấp thụ:
IV.Liều hấp thụ, liều chiếu, liều hiệu dụng, liều tương đương:
o Absortbed Dose = (Gy)
o 1 Gy = 1 J/kg
 Liều chiếu:
o (kk = 0.00876, nước-cơ= 0.009, xương:
0.02-0.04)
o (C/kg) ( C= 6 x 10
18
e, 1 R =2,58 x 10
4
C/Kg)
 Liều tương đương:
o H = D.w
R
(Sv)
o w
R
: hệ số phát xạ khối lượng
 Liều hiệu dụng:

 Phổ của các tia X hãm là phổ liên tục và đa sắc
 Hệ số tạo tia X phụ thuộc vào số khối nguyên tử Z và điện thế gia tốc (kVp): X-ray efficiency
E
max
.Z.10
-6b.Quá trình tạo tia X đặc trưng:
 Các e tới có KE (lớn hơn NL liên kết của các e nguyên tử) sẽ va chạm với các e nguyên tử ở các
mức NL cao, đẩy các nguyên tử này ra ngoài.
 Các e nguyên tử ở mức thấp hơn sẽ nhảy lên, lấp lỗ trống của e nguyên tử vừa bị va chạm.
 Sự nhảy mức NL này phát xạ ra các photon tia X đặc trưng với NL tương đương với NL liên kết
của e nhảy mức.
 Phổ của tia X đặc trưng sẽ là phổ rời rạc.