Download luận văn thạc sĩ ngành vật lí nguyên tử với đề tài: Tính toán che chắn an toàn bức xạ cho phòng máy CT, cho các bạn làm luận văn tham khảo

1. 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

2. 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

3. 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

4. 1
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

5. 2
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

6. 3
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

7. 4
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

8. 5
TLDs – Thermoluminescent detectors: Các liều kế nhiệt phát quang
TVL- Tenth- value layer: Bề dày giảm mười

9. 6
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Trọng số bức xạWR 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

10. 7
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

11. 8
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

12. 9
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

13. 10
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

14. 11
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

15. 12
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 κ cũng 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

16. 13
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

17. 14
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.

18. 15
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.
1.1 Tia X
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:

19. 16
- 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

20. 17
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.
1.2 Sự suy giảm của chùm photon khi đi qua vật chất
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
với chùm đơn năng (có cùng năng lượng E) giữa N(0) và N(x) có mối quan hệ:
( ) (0) x
N x N e µ−
= (1.1)
Hoặc 0( ) x
I x I e µ−
= (1.2)
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.

21. 18
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
của các photon tán xạ đến vị trí khảo sát. Khi đó sử dụng công thức gần đúng sau:
( ) (0) x
N x BN e µ−
= (1.3)
Với 1B ε= + với .xε µ≅
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
vật chất có bề dày x:
(0) ( ) (0) [1-Be ]x
N N N x N µ−
∆= − = (1.4)
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.

22. 19
1/2 ln 2 / 0,693/HVL x µ µ= = ≈ (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
mười. Bề dày giảm mười thương được kí hiệu 1/10x hay TLV. Đơn vị thường dùng
là cm.
1/10 ln10 / 2,3/TVL x µ µ= = ≈ (1.6)
1.3 Một số đại lượng mô tả chùm tia bức xạ
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
vật chất:
/ / ( . )D E m E Vρ=∆ ∆ =∆ ∆ (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

23. 20
1Gy = 100 Rad
1.3.2 Kerma (K)
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
tố vật chất và dm là khối lượng vật chất của thể tích đó:
kdE
K
dm
=
(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.
1.3.3 Liều tương đương (H)
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

24. 21
WRH D= × (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 xạWR của một số bức xạ [2, tr. 32]
1.3.4 Liều hiệu dụng (E)
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:
Loại bức xạ Năng lượng WR
Tia X, gamma, beta Bất kỳ 1
Neutron
Nhiệt (0,025 eV) 5
0,01 MeV 10
0,1 MeV 10
0,5 MeV 20
> 0,1 MeV- 2 MeV 20
> 2 MeV- 20 MeV 5
Proton Năng lượng cao 5
Hạt α , mảnh vỡ phân
hạch, hạt nhân nặng
20

25. 22
WT T
T
E H= ∑
(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
Tủy xương, ruột, phổi, dạ dày
Bàng quang, vú, gan, thực quản, tuyến giáp
Da, bề mặt xương
Các vùng khác
0,20
0,12
0,05
0,01
0,05
1.4 Các giới hạn liều đối với chiếu xạ nghề nghiệp và chiếu xạ
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.
1.4.1 Chiếu xạ nghề nghiệp
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;

26. 23
- 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.
1.4.2 Chiếu xạ dân chúng
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.

27. 24
- 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.

28. 25
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.
Bức xạ
sơ cấp
Bức xạ
tán xạ
Bức xạ rò
Lớp che
chắn thứ cấp
Bucky
ngực
Bức xạ
truyền qua
Lớp che chắn
sơ cấp

29. 26
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.

30. 27
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.
1.5.2 Những yếu tố cần thiết trong thiết kế che chắn
1.5.2.1 Tường bên trong
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.

31. 28
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
Bề dày danh định (mm và inch) và khối lượng danh định (lb foot-2
)
(phía đáy mỗi cột) của chì
Giáthànhtươngđốimỗitấmchì

32. 29
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.
1.5.2.2 Tường bên ngoài
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.
1.5.2.3 Cửa
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

33. 30
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.
1.5.2.4 Cửa sổ
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.
1.5.2.5 Sàn nhà và trần nhà
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.

34. 31
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.
1.5.2.6 Vùng không gian xen kẽ
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.
1.5.2.7 Những lưu ý trong thiết kế che chắn
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

35. 32
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.

36. 33
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.

37. 34
Bảng 1.3 Hệ số chiếm cứ đối với một số khu vực cụ thể [19, tr.31]
Các khu vực cụ thể
Hệ số chiếm
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
trẻ em, các phòng bên cạnh phòng chứa thiết bị phát tia X, khu
vực đọc phim, phòng điều khiển tia X.
1
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
nhân
1/20
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
vực tủ để đồ
1/40
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
trung bình mỗi tuần (N) cho phép xác định tải làm việc tổng cộng mỗi tuần (Wtot):
tot normW .WN= (1.11)

38. 35
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.

39. 36

40. 37
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.
2.1 Kiến thức chung về máy CT
2.1.1 Giới thiệu chung về CT
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

41. 38
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.
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của máy CT
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.

42. 39
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
Khoang máy

43. 40
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.

44. 41
- 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
- Bước dịch của bàn ở chế độ quét tuần tự (table increment) ( axialI , mm): Khoảng
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 .

45. 42
- Pitch: Pitch là một hệ số đặc trưng cho mức độ chồng chập của các lát cắt. Hệ
số pitch được xác định như sau:
b
TF
p
T
=
(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.

46. 43
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 Ống phát tia X
Detector Detector

47. 44
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.
Hình 2.4 Máy CT thế hệ thứ 4
Ống phát
tia X
Vòng các
detector cố định
Ống phát tia X
Detector

48. 45
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.
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
Bia Tungsten
Hệ thống thu nhận dữ liệu
Hệ thống detector
Ống bắn
electron
Cuộn lái tia
Bàn bệnh nhân
Chùm electron
Thấu kính từ

49. 46
nhanh hơn, khắc phục được nhiễu ảnh do cử động, đường ranh giới của hình ảnh
thu được liên tục, không bị mấp mô.
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.
Bàn bệnh nhân
dịch chuyển
Ống tia X quay
xung quanh bệnh
nhân
Hướng vuông góc với
mặt phẳng quét
Chùm tia X
hình quạt
Lát cắt
Bề dày
một lát cắt
Hướng vuông góc
với mặt phẳng quét

50. 47
Hình 2.7 CT đơn lát cắt và CT đa lát cắt
2.1.4 Liều bức xạ ở máy CT
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
cho bề dày danh định của chùm tia X. Đơn vị của CTDI là miligray (mGy)
1
D ( )
b
CT I D z dz
T
+∞
−∞
= ∫
(2.2)
Trong đó, D(z) là phân bố liều bức xạ dọc theo trục z (Trục vuông góc với
mặt phẳng quét).
bT là bề dày danh định của chùm tia X.
Trong trường hợp, máy CT đa lát cắt thì b nT nT= 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.
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
CTDI
cm
Liều
tương
đối

51. 48
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
mm tương ứng với chiều dài 100 mm của buồng ion hóa.
50
100
50
1
D ( )
mm
b mm
CT I D z dz
T
+
−
= ∫
(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
giá trị 100 mAs hoặc 1 mAs. Để phân biệt, người ta kí hiệu 100DnCT I (CTDI chuẩn
hóa – normalized CTDI) là giá trị CTDI tương ứng với 1 mAS và được xác định
như sau:
100
100
D
D
As
n
CT I
CT I
m
=
(2.4)
Khi đó: 100 100D D AsnCT I CT I m= (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.

52. 49
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
tâm. Do đó người ta sử dụng giá trị CTDI trung bình và được kí hiệu là CTDIw.
w 100, 100,
1 2
D D D
3 3
c pCT I CT I CT I= +
(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
lượng CTDIvol được xác định bằng cách chia CTDIw cho hệ số pitch:
wD
D vol
CT I
CT I
p
=
(2.7)
Phantom phần thân người
đường kính 32 cm
Phantom phần đầu người
đường kính 16 cm
CTDI100,p
CTDI100,c
CTDI100,p
CTDI100,c

53. 50
Hay: 100, 100,1/ 3 D 2 / 3 D
D
c p
vol
CT I CT I
CT I
p
+
=
(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
quét L:
D volDLP CT I L= × (2.9)
Hay: D D vol R vol R bDLP CT I N TF CT I p N T= = (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
trong một ca kiểm tra
100, 100,1/ 3 D 2 / 3 D
D
c p
vol
CT I CT I
CT I
p
+
=
bTF pT= : Quãng đường dịch chuyển của bàn bệnh nhân trong
một vòng quay của ống phát tia X.
2.2 Các phương pháp tính toán che chắn cho phòng máy CT
2.2.1 Phương pháp sử dụng CTDI
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
tích phân của liều hấp thụ D(z) dọc theo trục z vuông góc với mặt phẳng quét:
1
( ) ( )S RK D z dz N f z dzκ κ
+∞ +∞
−∞ −∞
= =∫ ∫
(2.11)

54. 51
Trong đó, NR là tổng số vòng quay của ống phát tia X trong một pha chụp.
( )f z là phân bố liều ứng với một vòng quay riêng lẻ (không có sự
chuyển động của phantom).
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.
5 1
ad 9 10he cmκ − −
= × (2.12.1)
4 1
d 3 10bo y cmκ − −
= ×
(2.12.2)
CTDI100 đo được trên một vòng quay riêng lẻ sử dụng buồng ion hóa dài 10
cm:
50
100
50
1
D ( )
mm
b mm
CT I f z dz
T
+
−
= ∫
(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.
Khi đó, phương trình (2.11) được xác định như sau:
1
100Dsec R bK N T CT Iκ≈ (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
trong mỗi vòng quay tương ứng là TF vτ= . Chiều dài quét dọc theo trục z là
RL N TF=
Phương trình (2.14) được viết lại:

55. 52
1
sec 100D
L
K CT I
p
κ=
(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.
100DnCT I được định nghĩa là giá trị 100DCT I ứng với mỗi mAs và được xác
định bằng phương trình (2.4) nên từ (2.14) và (2.15) ta được:
1
sec 100 100As D As DR b n n
L
K N T m CT I m CT I
p
κ κ= =
(2.16)
Mục đích của việc tính toán che chắn là xác định bề dày của lớp che chắn
sao cho giá trị air kerma tại khu vực lưu trú bên ngoài lớp che chắn giảm tới giá trị
/P T≤ (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
nhất của lớp che chắn sẽ thỏa biểu thức:
2
arrier 1
( )b
P d
B x
T K N
 
=  
  (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.

56. 53
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
viết lại:
2
sec
sec arrier 1
sec
( )b
dP
B x
T K N
 
=  
  (2.18)
Trong đó, 1
secK là giá trị air kerma thứ cấp ứng với mỗi pha chụp CT tại
khoảng cách 1m khi chưa được che chắn.
secd là khoảng cách từ nguồn phát bức xạ thứ cấp tới vị trí bị
chiếm cứ bên ngoài lớp che chắn thứ cấp.
Từ các giá trị sec arrier( )bB x 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
thức:
1
sec
2
sec
arrier
d1
ln
1
b
NTK
P
x
γ
β
α
βαγ
α
  
 + 
  =  
+ 
   (2.19)
Trong đó, , ,α β γ là các tham số phụ thuộc vào vật liệu của lớp che chắn,
cũng như sự phân bố tải làm việc theo giá trị của kVp.
2.2.2 Phương pháp sử dụng DLP
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.
Theo phương trình (2.9):
D volDLP CT I L=