Chẩn Đoán Hình Ảnh

1. Sơ lược lịch sử phát triểnNăm 1895 Roengtgen đã tìm ra tia X từ đó về sau có nhiều cải tiến kỹ thuật như chụp cắt lớp qui ước nhưng vẫn còn nhiều hạn chế trong khảo sát và chẩn đoán cơ quan nội tạng. Năm 1972, G.N Hounsfield đã phát minh ra phương pháp chụp cắt lớp điện toán (PPCCLĐT) (Computed tomography scanner) phương pháp này giúp cho chúng khảo sát chi tiết hơn những cấu trúc bên trong cơ thể. Có thể xem đây là một sự tiến bộ lớn nhất trong kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh y khoa. Cho đến đến nay phương này càng phổ biến và kỹ thuật ngày càng được nâng cao.

2. Định NghĩaPPCCLĐT là phương pháp dùng một chùm tia X, có độ dày nhất định quay quanh một bộ phận của cơ thể, ở nhiều góc độ khác nhau, theo trục ngang (axial). Phần tia X còn lại sau khi đã được cơ thể hấp thu sẽ được ghi nhận bởi các đầu dò (detectors). Hệ thống này chuyển các dữ liệu đến hệ thống vi tính. Dữ liệu được xử lý bằng các phương trình toán học phức tạp và cho ra hình ảnh. Hình ảnh này được hiển thị trên màn hình, phim hoặc lưu trữ. PPCCLĐT giống như X quang qui ước là dùng tia X nhưng khác nhau là:  Thường chụp theo hướng trục (axial) thay vì theo hướng thẳng và

nghiêng. Tia X sau khi qua cơ thể được tiếp nhận bằng các đầu dò thay vì trực tiếp

ghi nhận trên phim. Chùm tia nhỏ nên giảm được lượng tia khuếch tán. Độ nhạy cảm của hệ thống đầu dò với tia X rất cao so với phim X quang

thường và được xử lý bằng vi tính để tái tạo hình nên có thể cho ta thấy được sự khác biệt độ đậm rất nhỏ mà phương pháp X quang qui ước không có.

Ví dụ: Trong não có thể phân biệt, chất trắng, chất xám, dịch não tủy mạch máu..v.v. Trong trung thất, bụng có thể phân biệt được cấu trúc mô mềm, mạch máu và các nội tạng khác ..v.v.

3. Giới thiệu về các thế hệ CCĐT.  Từ khi ra đời chiếc máy đầu tiên đến nay, đã có rất nhiều tiến bộ về kỹ thuật.Chúng ta có thể tạm chia 4 thế hệ máy cơ bản. Thế hệ thứ nhất: Vật thể đặt giữa đầu đèn và một đầu dò, chùm tia song

song. Đầu đèn có chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay. Thời gian cho một lớp cắt khoảng 4 –5 phút và chỉ áp dụng cho những vùng không di động như đầu.

Thế hệ thứ hai: Giống thế hệ thứ nhất là đầu đèn có hai chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay nhưng chùm tia rẻ quạt (3 –5 độ) và có khoảng 6 –60 đầu dò. Thời gian cho một lớp cắt giảm xuống còn 10 –20 giây. Hiện nay hai thế hệ này không còn sử dụng nữa.

Thế hệ thứ ba: Phổ biến nhất hiện nay có chùm tia rẻ quạt rộng (30 –60 độ) phủ trọn cơ quan khảo sát nên dữ liệu đầy đủ hơn. Thời gian cho một lớp cắt khoảng 1- 4 giây. Ở thế hệ này, đầu đèn và hệ thống đầu dò cùng quay. Có khoảng 400 –800 đầu dò.

Thế hệ thứ tư: Chỉ có đầu đèn quay còn hệ thống đầu dò đứng yên. Có nhiều đầu dò hơn (>1000). Không có sự khác biệt nhiều về tính năng kỹ thuật máy thế hệ 3 và 4.

Phân loại theo phương thức thu thập dữ liệu: Loại máy CT thế hệ 1, 2 dùng phép chiếu // vì vậy gọi là máy quét chùm //. Loại máy thế hệ 3 dùng phép chiếu xuyên tâm, có sự chuyển động của bang X quang và cảm biến nên gọi là máy quét chum rẻ quạt. Còn thế hệ thứ 4 cũng dùng phép chiếu xuyên tâm như bang X quang thì quay còn hệ thống detector thì đứng yên nên gọi là máy quét cảm biến vòng.

4. So sánh với chụp X quang thông thườngTrong phương pháp chụp X quang cổ điển h/a của đối tượng được ghi trên phim dưới dạng ảnh bóng mờ 2 chiều. Hình ảnh tạo ra theo kiểu chụp này là hình ảnh xếp chồng của nhiều đối tượng khác nhau trên đường truyền của tia X. Do vậy việc chẩn đoán dựa vào phim cũng bị hạn chế

5. Hệ thống chụp cắt lớp điện toán- Giàn quay:

Là nơi chứa bóng X quang, đầu dò và hệ thống tích lũy dữ liệuĐể tạo các lớp cắ chéo, giàn quay có thể điều chỉnh nghiêng so với các mặt phẳng đứng các góc tới +_30 tùy thuộc vào loại máy. Góc nghiêng có thể đặt tự động hoặc do con người

- Bóng x quang:Cấu trúc bóng x quang ở máy CT giống như của máy X thông thường đó là loại anod quay và tốc độ quay có thế điều khiển và làm mát bằng dầu và quạt gió để có khả năng phát tia lâu dài. Khả năng chịu nhiệt của bóng rất cao tới vài MHU, thông thường trong bóng có chứa cảm biến nhiệt để đo lường và kiểm soát tình hình của bóng

- Đầu dòĐầu dò khí xê-nông: dựa vào sự ion hóa khí xê-nông để sinh ra dòng điện được tích lũy như là một dữ liệu thô để tái tạo ảnhĐầu dò chất rắn thông thường CdWo4: được chế tạo bởi vật liệu phát quang và điốt phát quang. Khi tia X va đập vào tấm vật liệu sẽ được biến đổi thành ánh sang. Nhờ diode phát quang ánh sang này được biến đổi thành dòng điện.Đầu dò chất rắn gồm đất hiếm sử dụng gốm đất hiếm thay cho CdWo4 làm vật liệu phát quang

- Bàn bệnh nhânDùng di chuyển bệnh nhân ra vào vùng quétCó thể điều chỉnh cao thấp đượcViệc định vị bàn bệnh nhân có thể trực tiếp tại bảng điều khiển cạnh bàn hoặc giàn quay

- Hệ thống máy tínhMáy tính là bộ não của hệ thống máy CT. hầu hết các máy tính CT hiện đại đều có thể tái tạo ảnh nhanh nhất và thực hiện một số công việc như đặt chương trình, đk các tham số chụp, lưu trữ, tính toán… các máy tính CT hiện đại có các cổng giao diện và có cỏ thể nói mạng theo chuẩn DICOM để truyền ảnh trong mạng y tế nội bộ và từ xa

- Bàn điều khiển

Là khối liên lạc trung tâm giữa người dùng và hệ thống thiết bị, tại bàn điều khiển có bàn phím và màn hình

- Máy chụp phimLà công cụ lưu ảnh trên phim, ha được chụp lại từ một hình được bố trí trong máy. Hiện nay hệ thống máy CT đều trang bị hệ thống chụp kỹ thuật LASER và sự dụng phim khô

6. Công nghệ chụp xoắn ốc là mốc quan trọng nhất về tiến bộ công nghệ chụp cắt lớp vi tính, công nghệ này bắt đầu được ứng dụng trên lâm sang từ năm 1991Trong chụp CLVT qui ước, cáp cao áp cấp điện cho bóng X quang cuộn một vòng, khi bóng x quay một đường tròn 360 và sẽ phải quay ngược chiều 360 để cáp điện không bị xoắn, lớp cắt tiếp theo được thực hiện sau khi bóng dừng lại và quay ngược chiều quay của lớp cắt trước. Thời gian nghỉ giữa 2 lớp cắt 10s nên bệnh nhân không thể nhịn thở cho nhiều lớp cắt. nhờ công nghệ tiếp điện qua vòng trượt và bộ biến áp đặt ngay cạnh bóng X trong khối quay nên bóng X có thể quay liên tục cùng chiều, không cần thời gian nghỉ giữa hai lớp cắt. Bàn bệnh nhân được tịnh tiến liên tục theo một hướng với tốc độ đều tạo nên hình quét của cùm QTX trên cơ thể là một đường xoắn liên tục không khép kín.Công nghệ chụp xoắn ốc cho phép bóng X quang quay và phát tia liên tục từ 10-30s, 60-90s. Nhờ vậy nếu một vòng quay của bóng cần 1s, ta có thể quét hộp sọ và lồng ngực mà chỉ cần bệnh nhân nhịn thở từ 20-25s. Nhưng quan trọng hơn là:- Dữ kiện thu được từ khám xét mang đặc điểm của thể tích một vùng cơ

thể có tính liên tục, không phải là cộng dữ liệu của nhiều lớp cắt.- Giảm được lượng thuốc cản quảng tiêm vào cơ thể bệnh nhân- ảnh không gian 3D dựng lại từ các dữ liệu có sẵn đạt được chất lượng cao

vì không bị khoẳng phân cách giữa các lớp cắt, do đó ảnh chụp mạch máu, chụp xương có giá trị chẩn đoán cao hơn

Kỹ thuật CLĐT xoắn ốc (Helical CT). Nguyên lý cơ bản cũa kỹ thuật CT xoắn ốc là sự thu dữ liệu, đầu đèn quay và di chuyển bàn bệnh nhân đều liên tục. Như vậy chùm tia sẽ vạch ra một đường xoắn ốc trên vùng khảo sát, đây là lý do kỹ thuật mang tên xoắn ốc (Helical scan). So với kỹ thuật CT qui ước (Conventional CT), CT xoắn ốc có vài đặc điểm khác biệt và tiện lợi như:

Đầu đèn quay và phát tia liên tục Bàn bệnh nhân di chuyển trong lúc đầu đèn quyét Ghi được tín hiệu của một thể tích Thời gian khảo sát rất ngắn

Có thể tái tạo và dựng hình đa dạng và chi tiết hơn so với CT qui ước.  Chụp căt lớp siêu nhanh (Ultrafast scanner): Máy xử dụng một chùm tia điện tử kích thích một vòng tròn đầu đèn cố định và quét liên tục rất nhanh, thời gian có thể từ 50 – 100 phần ngàn giây. Máy này dùng khảo sát tim, mạch máu và các cơ quan chuyển động nhanh. CT đa lớp cắt (Multislices): Máy được lắp đặt với nhiều hàng đầu dò (các máy thường có một hàng đầu dò), có khả năng khảo sát đồng thời nhiều lắt cắt (hiện nay 4-32 lát cắt) với thời gian quét nhanh (<0.5 giây/vòng). Khảo sát tốt trong các trường hợp cần thời gian nhanh (tim-mạch, có bơm cản quang, bộ phận cử động…).