Cr là viết tắt của từ gì trong y hojc năm 2024

Hệ thống phát tia X hoàn toàn giống như hệ thống của X quang thường. Tia X sau khi chiếu qua bệnh nhân sẽ đến một tấm photpho (tấm thu nhận ảnh - Image plate hay Cảm biến CR - CR detector). Tấm photpho này đóng vai trò như tấm phim trong X quang thường. Tấm photpho, sau khi đã được chiếu tia, sẽ được đưa đến máy quét ảnh (Image Scanner). Máy quét ảnh có chức năng số hoá hình ảnh thu được, và làm cho tấm photpho trở lại trạng thái ban đầu để dùng cho lần thu ảnh sau. Hình ảnh đã được số hoá (digital image) được truyền đến máy tính xử lý ảnh. Tại đây ảnh có thể được thay đổi độ sáng, độ tương phản, tạo ảnh chỉ chứa xương, ảnh chỉ chứa mô… tuỳ theo từng mục đích của bác sĩ. Ảnh sau khi được xử lý có thể được hiển thị, được in ra phim, được truyền qua mạng đến nơi khác hay lưu trữ trong hồ sơ bệnh nhân. Một trong những ưu điểm lớn nhất của CR là ảnh thu được dưới dạng số, rất thuận tiện cho xử lý, lưu trữ và truyền đi xa.

3. Tấm thu nhận ảnh (Image Plate) Hình dạng ngoài của một tấm thu nhận ảnh của CR có dạng như hình dưới (giống cassette). Cấu tạo chính của CR detector (Image plate) là tấm bản phẳng phosphor rất nhạy với tia X. Hình ảnh thu được sau khi tia X đi xuyên qua vật thể và tác dụng vào detector sẽ được thể hiện thông qua sự phân bố mật độ điện tích trong detector. Hình ảnh này sẽ được tái tạo và thể hiện lại trên màn hình máy tính thông qua một hệ thống laser và máy tính. Phosphor được sử dụng trong CR detector là hỗn hợp giữa phosphor và các hợp chất Barium Fluorohalide, sử dụng Europium làm chất kích hoạt (BaFI:Eu2+, BaFCl:Eu2+, and BaFBr:Eu2+). CR detector được đặt trong cassette và được sử dụng như cassette film chung với những thiết bị chụp X-quang bình thường.

Cassette với tấm thu nhận ảnh bên trong

Cấu tạo tấm thu nhận ảnh

Khi có sự tác động của tia X, các nguyên tử europium trong mạng tinh thể barium bị ion hóa (ion +2 thành +3) và giải phóng một điện tử. Điện tử này ngay lập tức sẽ nhảy lên mức năng lượng cao nhất và nằm trong vùng dẫn (conduction band). Khi đã ở trong vùng dẫn, điện tử này sẽ di chuyển tự do cho đến khi bị bắt lại ở trạng thái bán ổn định ở vùng F-center với mức năng lượng thấp hơn một chút so với mức năng lượng của vùng dẫn nhưng cao hơn so với mức năng lượng bình thường của nguyên tử europium. Số lượng điện tử bị bắt lại tỉ lệ với mức năng lượng của tia X thu nhận được. Chính những điện tử bị bắt lại này tạo nên hình ảnh thu được từ tia X. Do có sự chuyển động nhiệt, nên các điện tử sẽ từ từ được giải phóng khỏi mức năng lượng ở vùng F-center, do đó các hình ảnh thu nhận được phải được đọc và xử lý trong thời gian ngắn (trong khoảng 8 giờ trong nhiệt độ phòng). Để thu nhận lại hình ảnh từ CR detector, ta sử dụng hệ thống laser helium-neon. Tia laser sẽ kích thích các điện tử bị bắt trong vùng F-center lên mức năng lượng cao hơn ở vùng vẫn (conduction band), khi đó điện tử lại tiếp tục được di chuyển tự do, và khi đó chúng có khuynh hướng nhảy trở về mức năng lượng ban đầu thấp hơn, khi đó sẽ phát ra một năng lượng dưới dạng ánh sáng. Ánh sáng này sẽ được thu nhận số hóa và xuất hiện trên màn hình máy tính dưới dạng ma trận điểm. Mỗi điểm ảnh được thể hiện bằng giá trị thang xám tỷ lệ với số lượng ánh sáng phát ra tương ứng với từng điểm CR detector. Để số hóa tín hiệu ánh sáng, CCD được đặt trực tiếp trong CR detector để có thể thu nhận được tín hiệu một cách tốt nhất.

4. Máy đọc ảnh CR (CR Reader) Máy đọc này sẽ phát ra tia laser có năng lượng khoảng 2 eV (ánh sáng laser đỏ) để quét qua tấm photpho. Khi đó, các electron đang bị F giữ sẽ bị kích thích để nhảy lên vùng dẫn. Các electron này chỉ ở trên vùng này một thời gian rất ngắn thì nhảy xuống mức năng lượng thấp hơn. Sự chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng lượng thấp của các electron làm phát ra một ánh sáng màu xanh (cỡ 3 eV). Dựa vào cường độ sáng phát ra, máy quét sẽ số hoá cho từng điểm sáng. Từ đó xác định độ đen trắng cho ảnh X quang chụp được. Sau khi đã mã hoá cho ảnh, máy quét sẽ chiếu một luồng ánh sáng cực sáng vào tấm photpho. Khi đó tất cả các electron bị giữ ở bởi nguyên tử F sẽ trở về trạng thái cơ bản. Tấm thu nhận ảnh sẽ trở về trạng thái giống như trước lúc chụp cho bệnh nhân và được dùng lại cho lần chụp sau.

Hình dạng một số máy đọc CR (CR Reader)

Khi tia laser tới (Incident Laser Beam) xuyên qua lớp chống trầy xước (Protective Layer), nó sẽ tương tác với lớp photpho (Phosphor Layer) (Hình 6). Do hiện tượng tán xạ nên tia laser bị trải rộng trong lớp photpho, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ phân giải của máy đọc CR. Độ phân giải không gian (Spatial Resolution) của ảnh càng tốt khi hiện tượng tán xạ càng ít. Điều này có thể đạt được bằng cách giảm nhỏ đường kích chùm tia laser tới, nhưng khi đó dĩ nhiên thời gian để đọc hết ảnh cũng tăng lên và dung lượng ảnh cũng lớn hơn. Tương tác giữa tia laser và lớp photpho sẽ tạo ra ánh sáng màu xanh. Ánh sáng này sẽ theo bảng dẫn sáng (Light Guide) đến đập vào ống nhân quang (PMT). Ông nhân quang PMT (Photomultiplier Tube) sẽ chuyển ánh sáng thành tín hiệu điện. Biên độ của tín hiệu điện sẽ tỉ lệ thuận với cường độ tia X hấp thụ của lớp photpho. Với cùng một mức năng lượng của tia laser (2eV), tuỳ theo mật độ của tia X bị hấp thu bởi lớp photpho mà cường độ của ánh sáng phát quang (Photostimulated Luminescence) và do đó biên độ của tín hiệu điện sẽ khác nhau giữa các điểm trên ảnh thu được. Sự khác nhau này sẽ là căn cứ cho việc mã hoá độ đen trắng của ảnh và cho sự hiển thị ảnh.

Tương tác giữa tia laser với lớp photpho.

Cấu tạo của bộ đọc ảnh CR được minh hoạ trong hình dưới. Trong hệ thống này, chiều chuyển động của tấm photpho (Plate Direction) là chiều dọc, chiều quét của tia laser (Scan Direction) là chiều ngang. Tia laser phát ra được chiếu qua tấm gương đa giác (Polygonal Mirror). Tấm gương này quay tròn, làm cho tia laser được quét theo chiều ngang của tấm photpho. Tại mỗi điểm được chiếu, ống nhân quang PMT sẽ nhận được tín hiệu ánh sáng và chuyển nó thành tín hiệu điện. Tín hiệu điện sẽ được khuyếch đại, chuyển đổi sang dạng số (ADC)… Cuối cùng ta có được ba thông số về điểm ảnh là toạ độ (x,y) và cường độ z của tia X hấp thụ tại điểm đó. Giá trị của z là cơ sở cho quá trình hiển thị ảnh.