Training course vdmde - 2016 bsit01

HUẤN LUYỆN CHUYÊN MÔN
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN VỀ VẬT LÝ BỨC XẠ
ỨNG DỤNG TRONG CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH Y NHA
TP.HCM – THÁNG 11 NĂM 2016
(HƯỚNG DẪN NỘI BỘ)
CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ Y NHA KHOA VIỆT ĐĂNG
BỘ PHẬN KỸ THUẬT LABO

A. MỤC TIÊU HUẤN LUYỆN
(LƯU HÀNH NỘI BỘ)
TRANG BỊ CÁC KIẾN THỨC CƠ SỞ CHUNG VỀ VẬT LÝ ỨNG DỤNG TRONG CHẨN
ĐOÁN HÌNH ẢNH X - QUANG:
1. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA TIA X
2. NGUYÊN LÝ TẠO HÌNH ẢNH CHẨN ĐOÁN X-QUANG
3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NGUỒN X-QUANG
4. AN TOÀN BỨC XẠ TRONG CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH
5. MỘT SỐ QUY CHUẨN VỀ AN TOÀN BỨC XẠ TRONG CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH

A. – THUYẾT LƯỢNG TỬ
A.1. - CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ:
*Mô hình nguyên tử của John Dalton
(1766 - 1844)
*Mô hình nguyên tử của Thomas Thompson
(1772 - 1852)

*Mô hình nguyên tử của John Dalton (1766 - 1844)
- Nguyên tử có cấu trúc hình cầu
- Các nguyên tố có kích thước nguyên tử khác nhau
*Mô hình nguyên tử của Thomas Thompson (1772 - 1852)
- Cấu trúc nguyên tử được cấu thành bởi các hạt mạng điện:
Proton và Neutron

*Mô hình nguyên tử E. Rutherford (1871 - 1937)

*Mô hình nguyên tử E. Rutherford (1871 - 1937)
CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ GỒM:
- {VỎ NGUYÊN TỬ} = {e}K + {e}L + {e}M + {e}N + {e}O + …
- {HẠT NHÂN} = {P} + {N}
- Khối lượng nguyên tử (A): [A] = (nP x MP) + (nN x MN) + (ne x Me) ~ (nP x MP) + (nN x MN)
- Với: np, nn, ne – lần lượt là số proton, neutron và electron; Mp, Mn, Me – lần lượt là khối
lượng nguyên tử proton, neutron và electron (Mp, Mn >>> Me);

A.2. – CẤU TRÚC VỎ ĐIỆN TỬ:
*Mức năng lượng N. Bohr (1885 - 1962)

A.2. - CẤU TRÚC VỎ ĐIỆN TỬ:
*Mức năng lượng trong vỏ nguyên tử
K L M N O P Q
TĂNG NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT E
NeK NeL NeM NeN NeO NeP NeQ

- Bản chất của liên kết NỘI nguyên tử:
1. CẶP LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN
2. Giữa các thành phần mang điện
(é vs é, é vs p, p vs p)
3. TRONG cấu trúc nguyên tử
- Bản chất của liên kết LIÊN nguyên tử:
1. CẶP LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN
2. Giữa các thành phần mang điện
(vỏ nguyên tử vs vỏ nguyên tử, vỏ nguyên tử vs hạt nhân, hạt nhân vs hạt nhân)
3. GIỮA các nguyên tử LIỀN KỀ
- +
F tĩnh điện AB
F tĩnh điện BA

CẶP LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN: LỰC HÚT (ΦA hay Φhút) vs LỰC ĐẨY (ΦR hay Φđẩy)
{ΦA , ΦR } ~ r-1, d-1;
{ΦA , ΦR } ϵ A, B, n, εo

http://abyss.uoregon.edu/~js/ast123/lectures/lec06.html

*Chỉ số lượng tử

A.3. – BỨC XẠ ĐIỆN TỪ:
- BỨC XẠ ĐIỆN TỪ = sự kết hợp (nhân vector) của dao động điện trường TRỰC GIAO với dao động từ
trường, “TẠO SÓNG” lan truyền trong không gian (BẢN CHẤT SÓNG CỦA BỨC XẠ ĐIỆN TỪ).
- BỨC XẠ ĐIỆN TỪ = “DÒNG CHUYỂN DỜI” của các hạt lượng tử, gọi là photon (BẢN CHẤT HẠT CỦA
BỨC XẠ ĐIỆN TỪ).
-
Thông số cơ bản của
sóng điện từ:
- Biên độ (A),
- Tần số (f),
- Chu kỳ (T)
- Bước sóng (λ)
- Pha (φ)

B. - TỔNG QUAN VỀ QUANG PHỔ (SPECTRUM)
Lưu ý:
C = λ x f
λ ~ (f) -1
Với: λ - bước sóng (nm); f – tần số của sóng (Hz);
E - năng lượng của sóng (eV); C – vận tốc truyền của ánh sáng (m/s);

- Bản chất của
Năng lượng của bước sóng λ:
E = h x f = (h x c)/ λ
Với:
E - năng lượng của sóng (eV);
h – hằng số Planck (h = 6,625 x 10-34 Js)
f – tần số của sóng (Hz);
c – vận tốc truyền của tia/ sóng (m/s) (c = 3 x 108 m/s);
λ - bước sóng (nm);
 E ~ λ-1 và E ~ f

γ = Gamma rays
HX = Hard X-rays
SX = Soft X-Rays
EUV = Extreme-ultraviolet
NUV = Near-ultraviolet
Visible light (colored bands)
NIR = Near-infrared
MIR = Mid-infrared
FIR = Far-infrared
EHF = Extremely high frequency (microwaves)
SHF = Super-high frequency (microwaves)
UHF = Ultrahigh frequency (radio
waves)
VHF = Very high frequency (radio)
HF = High frequency (radio)
MF = Medium frequency (radio)
LF = Low frequency (radio)
VLF = Very low frequency (radio)
VF = Voice frequency
ULF = Ultra-low frequency (radio)
SLF = Super-low frequency (radio)
ELF = Extremely low frequency(radio)

A. - TỔNG QUAN VỀ QUANG PHỔ (SPECTRUM)

A.2. – VÙNG QUANG PHỔ HỮU KIẾN
THAM KHẢO TƯƠNG QUAN VỀ BƯỚC SÓNG, TẦN SỐ VÀ NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG/TIA: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/ems1.html#c1
VÙNG STT MÀU
BƯỚC SÓNG
(nm)
TẦN SỐ
(Hz)
NĂNG LƯỢNG
LƯỢNG TỬ
(eV)
GHI CHÚVÙNGQUANGPHỔHỮUKIẾN
1
TÍM
(violet)
300 – 380
2
CHÀM
(indigo)
390 – 431
3
LAM
(Blue)
456 – 510
4
LỤC
(Green)
512 – 570
5
VÀNG
(Yellow)
582 – 600
6
CAM
(Orange)
610 – 660
7
ĐỎ
(Red)
670 – 780

A.3. – BẢN CHẤT CỦA TIA SÁNG/ SÓNG ĐIỆN TỪ

A.3. – CƠ CHẾ HÌNH THÀNH TIA X

B. - TỔNG QUAN VỀ TIA X
B.1. – CƠ CHẾ HÌNH THÀNH TIA X
TIA X ĐƯỢC TẠO RA BỞI:
- ĐIỀU KIỆN CẦN: SỰ VA ĐẬP CỦA CÁC ELECTRON CÓ ĐỘNG NĂNG LỚN VỚI ĐỐI ÂM CỰC
(anticathode) BẰNG KIM LOẠI NẶNG
 XUYÊN SÂU VÀO TRONG CẤU TRÚC VỎ NGUYÊN TỬ
 LÀM DAO ĐỘNG CÁC HẠT MANG ĐIỆN TRONG NGUYÊN TỬ
 TẠO RA ĐIỆN TRƯỜNG BIẾN THIÊN
 PHÁT SINH RA SÓNG ĐIỆN TỪ LAN TRUYỀN TRONG KHÔNG GIAN.
- SÓNG NẦY CÓ TINH CHẤT GIỐNG SÓNG ÁNH SÁNG (MỘT CHÙM TIA SÁNG CỦA DÒNG HẠT
PHÔTÔN), CÓ BƯỚC SÓNG NGẮN HƠN CẢ TIA TỬ NGOẠI (λX = (0.01 – 4.00) nm), ĐƯỢC GỌI LÀ TIA X HAY
TIA ROENTGEN.

NĂNG LƯỢNG
TẠO TIA X
> 90% NHIỆT
1% TIA X
~ NĂNG LƯỢNG
ION HÓA

B.2. – PHÂN LOẠI TIA X
TIA X
λ = (0.01 – 10.00) nm
f = (3 x 1016 – 3 x 1019) Hz
E = (102 – 105) eV
TIA X MỀM
λ = (0.10 – 5.00) nm
E ~ (0.3 – 9.0) X 103 eV
TIA X CỨNG
λ = (0.01 – 0.10) nm
E ~ (9.0 – 200.0) X 103 eV
VOLUMETRIC PENETRATIVE
DIAGNOSIS
SURFACE SCANNING
DIAGNOSIS

B.3. – BẢN CHẤT CỦA TIA X

B.4. – TÁC ĐỘNG CỦA TIA X LÊN VẬT CHẤT
HIỆNTƯỢNGQUANGIONHÓA
(PHOTOIONIZATION)
HIỆNTƯỢNGTÁNXẠCOMPTON
(COMPTONSCATTERING)

- HIỆU ỨNG ION HÓA (IONAIZATION):
A + Ekích thích  An+ + n x é + χphóng thích
TIA X CẤP NĂNG LƯỢNG* Ekích thích  KÍCH THÍCH ĐIỆN TỬ (ELECTRON)  PHÓNG THÍCH
 TẠO ION HÓA TRỊ n+ (An+) TÙY THEO:
- MỨC NĂNG LƯỢNG Ekích thích
- NGUYÊN TỐ/SỐ KHỐI/HÓA TRỊ KHẢ DĨ (n+)
- PHÓNG THÍCH BỨC XẠ CÓ NĂNG LƯỢNG χphóng thích (có bước sóng λχ)

- HIỆU ỨNG TÁN XẠ (SCATTERING):
Ekích thích  Ehấp thụ + Ephản xạ* + Etán xạ
TIA X CẤP NĂNG LƯỢNG* Ekích thích  KÍCH THÍCH  TÁN XẠ
(do chiết suất tỷ đối nij giữa các mội trường i và j liền kề ≠1)
 HỆ SỐ TÁN XẠ PHỤ THUỘC:
- CHIẾT SUẤT TỶ ĐỐI nIJ GIỮA CÁC MỘI TRƯỜNG i VÀ j LIỀN KỀ ≠1
- PHÓNG THÍCH BỨC XẠ CÓ NĂNG LƯỢNG E tán xạ VÀ BƯỚC SÓNG λχ

- HIỆU ỨNG TÁN XẠ COMPTON (COMPTON SCATTERING):
Ekích thích  Ehấp thụ + Ephản xạ* + Etán xạ
TIA X CẤP NĂNG LƯỢNG* Ekích thích  KÍCH THÍCH  TÁN XẠ
(do chiết suất tỷ đối nij giữa các mội trường i và j liền kề ≠1)
 HỆ SỐ TÁN XẠ PHỤ THUỘC:
- CHIẾT SUẤT TỶ ĐỐI nIJ GIỮA CÁC MÔI TRƯỜNG “LAN TRUYỀN” i VÀ j LIỀN KỀ ≠1
- PHÓNG THÍCH BỨC XẠ CÓ:
• NĂNG LƯỢNG E tán xạ : E tán xạ < EX-quang
• BƯỚC SÓNG λχ : λtán xạ >λX-quang

B.4. – TÁC ĐỘNG CỦA TIA X LÊN VẬT CHẤT  TÁC DỤNG PHỤ

CỤM THU
ẢNH
NGUỒN
TẠO
X - QUANG
CHÙM TIA
X - QUANGVẬT THỂ

ĐỘ TƯƠNG PHẢN PHIM X QUANG
PHỔ CHÙM TIA X - QUANG
SUY BIẾN
HÌNH
“NHIỄU”
TÁN XẠ
“KHỬ”
NHIỄU
“GHI”
HÌNH
XỬ LÝ
HÌNH ẢNH
HIỂN THỊ
HÌNH ẢNH
HOÀN THIỆN
HÌNH ẢNH
VẬT THỂ ĐA CẤU
TRÚC  TƯƠNG
PHẢN VỀ ĐỘ
“XUYÊN THẤU”
“MÔI TRƯỜNG” (GIẢI PHẪU) SINH THỂ
LƯỚI “LỌC” BỘ THU ẢNH
XỬ LÝ THUẬT TOÁN
CHẾ ĐỘ/ ĐIỀU KIỆN
HIỂN THỊ ĐỒ HỌA
THÔNG SỐ HIỂN THỊ/ ĐẶC
TÍNH THIẾT BỊ HIỂN THỊ
VÀ
ĐIỀU KHIỂN TẠO ẢNH

http://www.freepatentsonline.com/EP2609861A1.html
CT/PX

http://www.freepatentsonline.com/EP2609861A1.html

3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NGUỒN X-QUANG
TRÌNH BÀY SAU TRONG BÀI
CHUYÊN ĐỀ NGUỒN X - QUANG

4.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ AN TOÀN BỨC XẠ TRONG CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH

4.2. MỘT SỐ TIÊU CHÍ VỀ AN TOÀN BỨC XẠ TRONG CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH

4.2. MỘT SỐ TIÊU CHÍ VỀ AN TOÀN BỨC XẠ TRONG CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH
BỨC XẠ
X - QUANG
BỨC XẠ X – QUANG
HỮU ÍCH
(PRIMARY RADIATION)
TÁN XẠ
(SCATTERING RADIATION)
RÒ
(LEAKAGE RADIATION)

5. MỘT SỐ QUY CHUẨN VỀ AN TOÀN BỨC XẠ TRONG CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH
5. 1. A. - QUY CHUẨN VỀ PHÒNG CHỤP PHIM X – QUANG
5. 1. B. – QUY CHUẨN VỀ PHÒNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ CHỤP PHIM X – QUANG

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN
SỰ CHÚ Ý CỦA QUÝ VỊ!

Training course vdmde - 2016 bsit01

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Training course vdmde - 2016 bsit01

Similar to Training course vdmde - 2016 bsit01 (20)

More from Lam Dao

More from Lam Dao (16)

Recently uploaded

Recently uploaded (17)

Training course vdmde - 2016 bsit01