MỤC LỤC
1
1
ỜI NÓI ĐẦU
Các thiết bị y tế là công cụ đắc lực không thể thiếu được của các thầy
thuốc trong các bệnh viện từ tuyến huyện, tuyến tỉnh, đến tuyến trung ương.
Trong những năm gần đây, công nghệ chẩn đoán hình ảnh đã có những bước
phát triển vượt bậc với sự xuất hiện của các kĩ thuật chẩn đoán hình ảnh mới
như CT, MRI. Bên cạnh sự xuất hiện của các kĩ thuật chẩn đoán hình ảnh
mới, kĩ thuật chẩn đoán hình ảnh xuất hiện đầu tiên là X quang cũng không
ngừng phát triển và ngày càng hoàn thiện hơn. Máy X-quang nói chung và
máy X-quang tăng sáng truyền hình nói riêng, giúp chẩn đoán để đưa ra các
phương pháp điều trị thích hợp giúp việc hồi phục sức khỏe của người bệnh
được nhanh chóng .
Thiết bị X quang là thiết bị tạo ảnh về cấu trúc bên trong của đối tượng
nghiên cứu trên cơ sở ứng dụng tính chất lý hóa của tia Rơnghen (tia X).
Thiết bị X quang được ứng dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực: thăm dò địa
chất, kiểm tra chất lượng sản phẩm, trong nghành hải quan… Trong y tế, nó là
một công cụ chủ yếu để chẩn đoán và điều trị bệnh. Thiết bị X quang là loại
thiết bị khá đắt tiền so với thiết bị khác trong bệnh viện. ngoài ra các thiết bị
phục vụ nó cũng khá tốn kém như: phòng đặt máy, buồng tối, bìa tăng quang,
catxet… do đó đòi hỏi kỹ thuật viên, bác sĩ sử dụng vận hành phải được trang
bị những kiến thức cơ bản để có khả năng làm chủ thiết bị. Đối với kỹ thuật
viên, kỹ sư làm công tác làm bảo dưỡng, sửa chữa lại càng phải có hiểu biết
cao hơn về phân tích mạch, đo đạc, vận hành thành thạo.
Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều máy X-quang của nhiều nước sản xuất
với nhiều mẩu mã chủng loại khác nhau. Trong đề tài này tôi đề cập tới máy
X-quang tăng sáng truyền hình XM-1550 đây là loại máy được sử dụng rộng
rãi tại các cơ sở y tế từ trung ương đến địa phương. Về cấu tạo cơ bản giống
với máy X-quang tăng sáng truyền hình khác. có nhiều tính năng thay thế cho
2

2
phép bác sĩ có thể thực hiện các kỹ thuật x-quang can thiệp vào bệnh nhân
bằng quan sát trên màn hình kết hợp thao tác trên bệnh nhân.kỹ thuật vi xử lý
được ứng dụng làm cho các quá trình xử lý của máy được tự động hóa,độ
chính xác,an toàn, tin cậy được cải thiện đáng kể so với các máy X-quang thế
hệ cũ. Mạch điện được thay thế nâng cấp thường dùng các loại IC tích hợp
lớn có vi điều khiển làm cho mạch điện có cấu tạo gọn nhẹ hơn và kích thước
khối lượng của máy giảm đi rất nhiều và điều quan trọng hơn là tốc độ xử lý
của mạch nhanh hơn, độ ổn định và có độ chính xác cao. Chính vì vậy tôi đã
tìm hiểu làm đề tài máy X-quang tăng sáng truyền hình XM-1550.
Đề tài này gồm 3 phần chính:
Phần 1: Cơ sở chụp X-quang tăng sáng truyền hình.
Phần 2: Sơ đồ khối và chức năng của máy XM-1550.
Phần 3: Vận hành bảo dưỡng và cách khắc phục một số hỏng hóc thông thường.
Đồ án được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thạc sỹ Phạm Phúc Ngọc
- giảng viên Bộ môn Điện tử Y sinh Khoa Điện tử Viễn Thông. Mục đích
của đồ án là nghiên cứu nguyên lý hoạt động của máy và phân tích hoạt động
trên sơ đồ chức năng của máy.
Trong quá trình làm đồ án, bản thân tôi nhận được sự giúp đỡ to lớn của
thầy Phạm Phúc Ngọc đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thiện đồ án.
Cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy!
Hà nội ngày 6 tháng 9 năm 2012.
Người thực hiện: Trịnh Quang Nội
3
3
Chương 1
CƠ SỞ CHỤP X-QUANG TĂNG SÁNG TRUYỀN HÌNH

1.1 TỔNG QUAN
1.1.1 Tia X

Tia x được một nhà vật lý người đức tên là Roentgen (1845-1923) phát minh
năm 1895 .Bản chất tia X là loại bức xạ điện từ có bước sóng trung bình
khoảng 8-10 cm.tia X phát ra do các điện tử có có vận tốc lớn được phóng ra
từ điện cực âm và đập vào điện cực dương động năng của chúng bị biến đối
99% biến thành nhiệt năng và một phần nhỏ thành bức xạ tia X
Từ nguyên lý trên đây để phát sinh ra tia X cần có :
+ một nguồn điện tử:được tạo nên từ phía điện cực âm của một tóc đèn,khi có
một nguồn điện có hiệu điện thế rất lớn chạy qua .Hiệu điện thế này có được
nhờ một biến áp nâng lên hàng vạn vôn.Một máy X quang thông thường có
công suất từ 45-70 kv ,các máy có công suất lớn điện áp có thể từ 50-120
kv .Chất lượng của tia X tức là sức đâm xuyên của tia X phụ thuộc vào hiệu
điện thế của dòng điện .Số lượng tia X được tạo ra phụ thuộc vào cường độ
dòng điện đi qua .Đường đi của các điện tử từ cực âm sang cực dương nằm
trong một bóng thủy tinh chân không.
+cực dương còn gọi là đối cực nơi phát sinh ra tia X .được cấu tạo bằng một
bảng kim loại chịu nhiệt cao có tác dụng hãm các điện tử đã được gia tốc .
Những tính chất cơ bản của tia X:
-Xuyên qua vật chất
-Tia X làm phát sáng chất huỳnh quang đặt trong bóng tối
-Tia X trực tiếp làm đen phim ảnh giống như ánh sáng
-Tia X có tác dụng sinh học
-Nó đựơc tạo ra bởi một đèn chân không năng lượng cao
4
4
Tuy nhiên, có những vấn đề mà Roentgen chư khám phá ra,và phải mất 50
năm sau các nhà khoa học mới đánh giá đầy đủ là tia X có thể nguy hiểm nếu
không sử dụng hợp lý và có thể gây ra bệnh ung thư
Lọc tia mềm :không có tác dụng tạo ảnh gây hại cho cơ thể .
Qua nhiều năm thiết bị X quang đã không ngừng được hoàn thiện
-cải thiện chất lượng hình ảnh

-nâng cao độ tương phản giữa các mô khác nhau
-cải thiện kích cỡ độ phân giải
-lọc tia cứng
Giảm tới mức thấp nhất liều lượng tới người bệnh.
1.1.2 Ống tia X
Ống tia x đơn giản là một điốt ống chân không kín bằng thuỷ tinh bao
gồm một catốt khi nung nóng phát ra các electron và một anốt chặn các tia
electron đó. Catốt được nung bằng sợi đốt, một anốt và một ống thuỷ tinh
chân không kín . Điện áp V
F
nguồn sợi đốt sinh ra dòng I
F
chạy xuyên qua
lõi sợi đốt, đốt nóng tấm kim loại của catốt. Electron trong catốt được nung
nóng bứt ra khỏi tấm kim loại của catốt đi vào trong chân không. Điện áp anốt
V
A
đủ lớn để các electron này tạo thành dòng tia I
B
. Điện áp V
A

trên ống tia
là rất lớn, có thể lên đến trên 100 kV. Điện áp cao này đẩy electron tới vận tốc
cao. Gần 1% các electron trên khi tới anốt va chạm với các nguyên tử và sinh
ra các tia X. Sau đó các tia X đi xuyên qua ống vào trong không khí. 99% các
electron còn lại tạo thành năng lượng nhiệt.
Để hiểu các tia X được sinh như thế nào đầu tiên phải xem xét đến các
dòng tia điện tử. Điện tử được thoát ra khỏi catốt đốt nóng nhờ chuyển động
nhiệt đem đến cho chúng năng lượng đủ lớn để thoát ra khỏi lực liên kết

nguyên tử đi vào trong ống chân không. Giá trị của năng lượng đó gọi là chức
năng làm việc E
H
giá trị này phụ thuộc vào kim loại làm catốt . Giá trị của
5
5
dòng tính bằng ampe sinh ra bởi bởi sự chuyển động nhiệt, I
B
nhận được từ
việc nghiên cứu cơ học lượng tử như sau:
I
B
=C
0
ACT
2
e
-11600
T
w
/
E
(1.1)
ở đây AC

là diện tích catốt tính theo m
2
, và C
0
là hệ số vật chất của catốt.

Giá trị của C
0
đối với vật chất khác nhau sẽ có giá trị khác nhau.
(I) Khi điện áp V
A
còn đủ thấp tạo ra không gian tích điện hình thành xung
quanh catốt ở trong ống chân không, dòng điện tử được theo cơ sở của vật lý
lượng tử tính theo công thức sau:
I
BE
=2,33(10
-6
)
AC
d
V
A
2
2/3
(ampe) (1.2)
ở đây d là khoảng cách tính theo m từ catốt tới anốt, và AC là diện tích
catốt tính theo m
2
. Trong một ống tia x được thiết kế phù hợp, d đủ nhỏ sao
cho I
B
<I
BE
đối với tất cả các điện áp anốt của ống tia x quang y tế. Bởi vậy I
B

là dòng giới hạn của ống; điều này nghĩa là I
B
tương ứng với giới hạn trên
của dòng trong ống tia X. Dòng I
BE
cho phép tính theo phương trình trên
được gọi là định luật Langmuir-Childs và mô tả dòng trong các điốt cung cấp
nguồn điển hình , ở đây V
A
là điện áp đủ thấp để hình thành không gian tích
điện xung quanh catôt của ống.
1.1.3 Sự hấp thu tia X
Ảnh X quang y tế được hình thành bằng cách chiếu các tia x tới bề mặt
của cơ thể và đo cường độ mà nó xuyên qua là bao nhiêu. Điều này có nghĩa là
tổng số các tia X bị hấp thu bởi cơ thể được đo bằng độ chênh lệch giữa năng
lượng bức xạ đầu vào và đầu ra. Sự hấp thu tia X là kỹ thuật cơ bản để phân
biệt giữa các cơ quan trong cơ thể dới sự quan sát của tia X . Thí dụ, các mô
xương, hấp thu nhiều tia X hơn sợi cơ và vì vậy có thể dễ dàng phân biệt ra
chúng . Việc định lượng cường độ tia X bị hấp thu bao nhiêu bởi các mô khác
6
6
nhau được xác định theo định luật Lambert. ông nhận thấy rằng với các tia X,
bề dày vật chất hấp thu ngang bằng với kích thước của cường độ bức xạ ϑ. Nói
một cách khác, phân số của năng lượng tia x bị hấp thu tỷ lệ với bề dày vật chất
hấp thu nó. Định luật Lambert được bắt đầu bởi công thức toán học sau:

ds
d
µρ
ϑ

ϑ
−=
(1.3)
ở đây ρ là mật độ khối lượng trung bình , s là khoảng cách xuyên qua vật
chất, và µ là hằng số tỷ lệ được gọi là hệ số suy giảm khối có đơn vị đo là
cm
2
/g. Ký hiệu dϑ đặc trưng sự thay đổi khác nhau của cường độ tia X theo
khoảng cách. Để giải phương trình 1.5 ta lấy tích phân 1.5 sẽ cho kết quả:
ϑ=ϑ
0
e
-
µρ
s
(w/m
2
) (1.4)
ở đây ϑ
0
là cường độ tia x tới mô và ϑ là cường độ tia x ló ra từ mô ở bề dày
s.
Các giá trị của µ theo đơn vị cm
2
/g cho bởi hình 1.3, minh hoạ các giá trị
quan hệ đối với xương và mô. Mật độ tiêu biểu của các mô sinh học là giá trị
xác định tuỳ thuộc vào các mô khác nhau. Nó là giá trị biểu kiến chỉ ra rằng
để nghiên cứu xương bác sỹ nên sử dụng điện áp anốt thấp, thường là 60 kV,
vì điều này làm cho nó dễ dàng phân biệt nó với cơ. Theo một cách khác ,nếu
bác sỹ mong muốn làm mờ xương để phân biệt mô cơ nằm dưới từ lớp mỡ,

thì nên sử dụng điện áp anốt cao thường là 200 kV. Hơn nữa các giá trị µ là
xấp xỉ bằng nhau. Vì vậy, thật khó để nhận được các giá trị lớn của độ tương
phản giữa các mô mềm khi sử dụng x quang.
Rõ ràng cường độ tia X phát ra từ nước là lớn hơn nhiều so với từ
xương. Điều này có nghĩa là xương hấp thu năng lượng tia x nhiều hơn nước.
Hơn nữa sự khác nhau về cường độ tia X trên phim sẽ tạo ra ảnh có tính chất
tương phản tốt.
1.1.4 Độ tương phản mô
7
7
Độ tương phản của ảnh trên phim giữa 2 mô được xác định trong các
điều kiện của các cường độ tương đối của các tia x thu đợc trên phim. ϑ
1
là
cường độ của các tia x thu được từ mô 1 và ϑ
2
là cường độ của các tia x thu
được từ mô 2. Độ tương phản giữa 2 mô đợc xác định bởi phương trình :
C
12
=10log
ϑ
ϑ
2
1
(dB) (1.5)
ở đây nhân với 10 vì tỷ số ϑ
1
/ϑ
2

là tỷ số năng lượng. Kết hợp với công
thức (15.6) ta được:
C
12
=10 log
e
e
s
s
2
22
1
11
0
0
ρμ
ρμ
−
−
ϑ
ϑ
(dB)
ở đây s
1
là bề dầy của mô 1 và s
2
là bề dầy của mô 2 .Biến đổi phương
trình này ta có :
C
12

=10 (log e) (
s
2
22
ρμ
-
s
1
11
ρμ
)
Hoặc
C
12
=4,3429 (
s
2
22
ρμ
-
s
1
11
ρμ
) (dB) (1.6)
Từ phương trình này chúng ta kết luận rằng độ tương phản giữa 2 mô
phụ thuộc vào hệ số suy giảm khối, mật độ và bề dầy của chúng. Thực tế C
12
tăng cùng với sự chênh lệch giữa các tham số trên.
1.2. ỨNG DỤNG X- QUANG, LỊCH SỬ CHỤP, CHIẾU X- QUANG

Thiết bị X quang là thiết bị tạo ảnh về cấu trúc bên trong của đối
tượng nghiên cứu trên cơ sở ứng dụng tính chất lý hoá của tia Rơnghen (tia
X).
Thiết bị X quang được ứng dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực: thăm
dò địa chất, kiểm tra chất lượng sản phẩm, trong ngành hải quan Trong y
tế, nó là một công cụ chủ yếu để chẩn đoán và điều trị bệnh. Thiết bị X
quang là loại thiết bị khá đắt tiền so với thiết bị khác trong bệnh viện.
8
8
Ngoài ra các thiết bị phục vụ nó cũng khá tốn kém như: Phòng đặt máy,
buồng tối, bìa tăng quang, catxet do đó đòi hỏi kỹ thuật viên, bác sĩ sử
dụng và vận hành phải được trang bị những kiến thức cơ bản, để có khả
năng làm chủ thiết bị. Đối với kỹ thuật viên, kỹ sư làm công tác bảo dưỡng
sửa chữa lại càng phải có hiểu biết cao hơn về phân tích mạch, đo đạc, vận
hành thành thạo.
Trải qua hơn một thế kỷ phát triển, thiết bị chụp X quang có nhiều thế hệ
và cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật nói chung, nó càng ngày càng có
nhiều chức năng chẩn đoán phức tạp hơn, đáp ứng yêu cầu thực tiễn một cách
hiệu quả.
1.2.1. Chiếu và chụp X quang
Có hai phương pháp thăm khám bằng tia X đó là chiếu và chụp. Hai
phương pháp này khác nhau về nguyên tắc, có những ưu nhược điểm nhất
định và bổ sung cho nhau.
a. Chụp X quang
Hình ảnh được ghi lại trên phim dùng cho việc chẩn đoán. Phương pháp
này có những ưu điểm sau:
- Có thể đạt được độ phân giải cao nhờ áp dụng những tham số kỹ thuật
thích hợp như trị số điện áp kV, dòng điện mA
- Có thể thay đổi độ đối quang trong phạm vi rộng bằng cách sử dụng
cường độ chiếu xạ thích hợp.

- Không bị gò bó bởi thời gian.
- Giảm liều tia đối với người bệnh do thời gian chụp rất ngắn.
- Giảm liều tia đối với người vận hành do có thể đứng ngoài khu vực ảnh
hưởng của tia.
- Cuối cùng, có thể lưu trữ ảnh lâu dài, tiện lợi cho việc theo dõi, đánh giá
sự tiến triển của căn bệnh
b. Chiếu X quang
9
9
ảnh X quang được ghi nhận và đánh giá bởi người vận hành. Những ưu
điểm của phương pháp này như sau:
- Việc chẩn đoán nhanh chóng tức thời.
- Có thể định vị người bệnh ở tư thế thích hợp nhất sao cho hướng chiếu
và kích thước chùm tia X tạo được ảnh tốt nhất.
- Có thể điều chỉnh tức thời công suất phát xạ phù hợp với từng đối tượng
thăm khám.
- Thích hợp với việc quan sát những tổ chức động như sự co bóp của tim
và các mao mạch lớn.
- Thích hợp với việc quan sát và thực hiện các thủ thuật như tháo lồng, bó
xương, lấy dị vật.
Như vậy có thể nói hai phương pháp trên có những ưu nhược điểm nhất
định so với nhau, chúng được ứng dụng trong những thăm khám các đối
tượng khác nhau và trong các hoàn cảnh khác nhau tuỳ theo chỉ định của thầy
thuốc, chúng song song tồn tại và hỗ trợ nhau.
1.2.2. Công dụng và hạn chế
a. Công dụng
Trong ngành y tế, máy X quang được ứng dụng phổ biến tại các bệnh viện
từ tuyến huyện đến trung ương. Nó là thiết bị chủ yếu dùng trong việc chẩn
đoán thông qua việc đọc, đánh giá hình ảnh trên phim. Máy có thể được dùng
để chẩn đoán những bệnh thuộc các bộ phận sau:

- Xương: rạn, gẫy, viêm khớp, các khối u
- Sọ não: chấn thương, nhiễm trùng, khối u
- Lồng ngực: lao, nhiễm trùng hô hấp, các bệnh về tim
- ổ bụng: chấn thương, tắc ruột, sỏi thận, tiết niệu
- Mô mềm: ký sinh trùng, sự vôi hoá
b. Hạn chế
10
10
Máy X quang truyền thống có những hạn chế nhất định. ảnh X quang là
ảnh xếp chồng, mặt khác độ phân giải và độ đối quang của ảnh chưa thật cao
nên khó thăm khám những bộ phận nằm sâu trong cơ thể như phát hiện khối u
trong sọ não, những khuyết tật trong mao mạch đặc biệt trong giai đoạn đầu
khi những triệu chứng còn chưa rõ rệt. Hơn nữa tia X là tia có hại cho cơ thể,
vì vậy việc thăm khám bằng máy X quang không thể áp dụng cho mọi đối
tượng.
Để bổ khuyết cho những hạn chế của máy X quang truyền thống, trong vài
thập kỷ gần đây, các nhà nghiên cứu đã phát minh ra hàng loạt thiết bị chẩn
đoán hình ảnh mới như siêu âm, chụp cắt lớp máy tính, chụp cộng hưởng từ.
Những thiết bị này đang ngày càng được sử dụng rộng rãi, tuy nhiên chúng
cũng có những hạn chế, ví dụ như chi phí đầu tư thiết bị và chi phí cho một
xét nghiệm bằng máy chụp cắt lớp điện toán cao hơn nhiều lần so với máy X
quang truyền thống, vì vậy chúng chỉ bổ sung mà không loại trừ nhau. Máy X
quang đã và vẫn là một thiết bị chẩn đoán hình ảnh quan trọng trong y tế.
1.3 MÁY X- QUANG TĂNG SÁNG TRUYỀN HÌNH
1.3.1. Máy X quang tăng sáng
Từ 60 năm về trước, người ta khám X quang bằng phương pháp chiếu X
quang và chụp X quang. Trong thời gian đó, các tiến bộ về kỹ thuật đã cho
phép chế tạo những máy phát điện và bóng X quang ngày càng mạnh và tinh
xảo. Nhưng sự cải tiến còn tương đối chậm trong phạm vi các bộ phận tiếp
nhận như màn huỳnh quang để chiếu X quang, phim và màn tăng quang.

Chiếu X quang vẫn là phương pháp đơn giản nhất để làm cho thấy được
hình ảnh của cơ thể. Những hình đó không rõ do trong điều kiện ít ánh sáng,
mắt tiếp nhận hình ảnh thông qua các tế bào que trong võng mạc. Những tế
bào này không phân biệt được các chi tiết và độ đậm nhạt bằng các tế bào
hình nón. Độ sáng của một màn chiếu X quang là chừng 0,1 - 0,001cd/cm
2
.
ánh sáng bình thường của một vật mà ta nhìn rõ được là 100cd/cm
2
.
11
11
Sự thay đổi của các photon ánh sáng lớn hơn nhiều sự thay đổi lượng của
các photon chùm tia X. R. E. Sturm và R. H. Morgan đã chứng minh rằng
võng mạc tiếp nhận ít photon ánh sáng hơn là màn huỳnh quang. Người ta có
thể làm cho hình rõ hơn bằng cách tăng cường độ tia X nhưng liều hấp thụ tia
X của bệnh nhân bắt buộc vẫn phải tương đối thấp.
Sự cần thiết tăng độ sáng đã rõ rệt. ý định trên đây không phải là mới. Từ
năm 1934, Philips đã tìm ra nguyên lý truyền hình, nhưng lúc đó kỹ thuật
chưa cho phép tạo ra máy nói trên.
Sự ra đời của máy tăng sáng còn phụ thuộc vào các tiến bộ trong các lĩnh
vực khác như:
- Việc nghiên cứu sự thay đổi các bước sóng của các tia không nhìn thấy
được thành ánh sáng (bóng huỳnh quang).
- Sự nghiên cứu các hiện tượng quang điện (bóng, máy quay phim truyền hình).
- Sự nghiên cứu về quang điện tử (ống tia âm cực).
Người ta có thể nói, bộ phận tăng sáng là tổng hợp của các máy trên, đã
được phát minh nhờ các công trình nghiên cứu mới.
Có hai giải pháp dùng để thực hiện bóng tăng sáng X quang:
- Giải pháp trực tiếp ngăn màn soi X quang và bộ phận tăng sáng. Giải

pháp này phổ biến nhất.
- Giải pháp gián tiếp ngăn màn soi X quang và bộ phận tăng sáng. Mối liên
lạc giữa hai phần trên được bảo đảm bằng các thấu kính hoặc các bộ phận
quang học có gương phản chiếu.
a. Nguyên lý máy tăng sáng trực tiếp
Bóng tăng sáng là một bóng chân không có hai màn chắn: một màn sơ cấp (màn
vào) có kích thước lớn và một màn thứ cấp (màn ra) bằng 1/10 màn thứ nhất.
Hình chiếu sáng được chùm tia X đưa tới màn huỳnh quang sau khi xuyên
qua bệnh nhân. Màn đó chuyển các photon tia X thành photon ánh sáng. Cấu
tạo của màn này cũng như màn soi X quang (có kẽm sulfat và cađimi) nhưng
12
12
mỏng hơn (vài phần mười của 1mm). Với một cường độ 1mAs, từ 60 -
100kV, mật độ tia X là 2.10
5
photon/1mm
2
trong 1s. Mỗi photon tia X biến
thành 5.000 - 6.000 photon ánh sáng. Trong các điều kiện trên, màn có độ
sáng khoảng 10
-2
cd/mm
2
. Một lớp nhạy cảm ánh sáng của màn hấp thụ hầu
hết các photon ánh sáng và phát ra các photon điện tử. Lúc đó các điện tử
được gia tốc bởi một điện thế chừng 25kV và được từ trường tập trung đập
vào màn thứ cấp kích thước nhỏ hơn.
Hình 1-48. Sơ đồ nguyên lý bóng tăng sáng
1: màn sơ cấp; 2: lớp nhạy đối với tia X; 3: điện cực hội tụ;
4: màn thứ cấp; 5: ống kính; 6: anốt

1
2
3
5
6
4
Điện tử
Photon tia X
Màn thứ cấp thuộc loại P.20, có một huỳnh quang vàng lá mạ và cho một
hình ảnh sáng hơn hình của màn chiếu X quang đặt ở chỗ màn sơ cấp của
bóng hàng nghìn lần. Sự tăng sáng đó một phần nhờ có sự gia tốc các photon
điện tử và một phần nhờ việc giảm đường kính của màn thứ cấp so với màn
sơ cấp.
Hình ảnh trên màn thứ hai lại được truyền đi:
13
13
- Hoặc qua bộ phận quang học để quan sát trực tiếp. Giải pháp này không
được phổ biến vì nguy hiểm cho thầy thuốc đứng gần bóng X quang.
- Hoặc qua một máy quay phim truyền hình.
- Hoặc được kết hợp với một máy quay phim X quang. Hai cách dùng dưới
là phổ biến và thường được phối hợp với nhau.
b. Đặc điểm của bóng tăng sáng
- Đường kính của màn sơ cấp
Các bóng tăng sáng đầu tiên có một cửa vào đường kính 12,5cm, không đủ
để cho máy được áp dụng rộng rãi trong lâm sàng. Người ta đã có hướng chế
tạo thử các bóng tăng sáng lớn nhưng vẫn đảm bảo không để kích thước và
cân nặng quá mức.
Hiện nay kích thước bóng ở nhiều nước từ 16 - 30cm (Thomson). Loại
16cm nhẹ dành cho các máy lưu động. Loại 22cm, kích thước vừa phải được
dùng vào nhiều hoạt động. Loại 30cm trong một số trường hợp cho phép tiến

hành tất cả các xét nghiệm thông thường.
- Kích thước của màn thứ cấp
Kích thước của màn thứ cấp liên quan đến kích thước của màn sơ cấp.
Việc giảm hình là một yếu tố làm tăng độ sáng nên rất có lợi khi người ta chế
tạo màn thứ cấp nhỏ tối thiểu.
- Đặc điểm của hình thu được
Hình thu được được đánh giá qua độ tăng sáng và yếu tố chuyển hình.
Độ tăng sáng là tỷ lệ giữa độ sáng của màn thứ cấp và màn chiếu X quang,
với cường độ tia X như nhau. Lúc đầu, độ tăng sáng của các máy cũ chừng
1.000 lần. Hiện nay, các máy có độ tăng sáng từ 3.000 - 6.000 và một số đạt
đến 9.000 lần.
Người ta đánh giá một bóng tăng sáng cả về yếu tố chuyển hình: đó là tỷ lệ
giữa độ sáng của màn sơ cấp với cường độ chùm tia X. Yếu tố chuyển hình
14
14
chừng 50 - 100 cd/m
2
với cường độ 1mR/s. Nó phụ thuộc vào bản chất của
màn và thay đổi với chất lượng của tia X.
1.3.2. Vô tuyến truyền hình X quang
Các hình ảnh hoạt động trên màn X quang có thể truyền đi được xa. Sự
phát triển của vô tuyến truyền hình trong ngành X quang đi đôi với việc hoàn
thành bóng tăng sáng.
Vô tuyến truyền hình X quang là một phương pháp giảng dạy tốt: việc
truyền hình X quang đi một khoảng ngắn, ngay trong phòng khám bệnh được
áp dụng rộng rãi, có nhiều ưu điểm và đã thay thế cho công tác chiếu X quang
trong buồng tối. ở một số nước, thầy thuốc chỉ được chiếu X quang qua vô
tuyến truyền hình vì liều lượng tia X phát ra rất ít. Nhiều thầy thuốc có thể
cùng quan sát hình X quang trên màn vô tuyến mà không gây trở ngại, làm
vướng người đang phẫu thuật. Ngoài ra hình ảnh trên màn vô tuyến rất sáng

và chúng ta có thể quay thành phim chiếu bóng được.
a. Nguyên lý
Nếu chỉ cần truyền đi sự thay đổi theo thời gian của cường độ ánh sáng
một điểm cố định thì cũng giống như việc truyền đi cường độ của âm thanh. ở
điểm phát sáng, năng lượng ánh sáng biến thành điện năng nhờ một tế bào
quang điện và tín điện này sẽ được truyền đến máy thu cùng với sự thay đổi
biên độ của ánh sáng.
Nhưng đối với một hình ảnh cấu tạo bởi hàng nghìn, vạn điểm sáng, thì
việc truyền nhiều tín điện lại càng phức tạp, và ngoài cường độ ánh sáng còn
phải đem đến máy thu vị trí của các điểm sáng một cách chính xác.
Một sóng điện không thể truyền đi cùng một lúc các tín hiệu của một hình
ảnh. Việc phân tích quy mô một hình ảnh bằng một điểm sáng (spot) trong
ống kính truyền hình gọi là mạch quét.
15
15
Sơ đồ mạch quét trong vô tuyến truyền hình (625 dòng): Điểm sáng (spot)
đi theo các dòng số lẻ rồi qua các dòng số chẵn. Trong 1s điểm sáng (spot)
quét 50 mạch chẵn và 50 mạch lẻ.
Hình ảnh hiện lên màn thu cũng được tạo nên nhờ một điểm sáng (spot)
quét lên màn do một số mạch giống hệt các mạch trong ống kính truyền hình.
Sự tồn tại ánh sáng trên màn một thời gian ngắn và sự lưu lại cảm giác của
võng mạc cho ta thấy toàn bộ hình ảnh phát đi từ bóng tăng sáng.
Ống kính truyền hình dùng trong X quang có hai loại: ống Vidicon và ống
Orthicon.
Bộ phận quang học dùng để tụ hình X quang lên âm cực trong máy truyền hình
phải có chất lượng tốt, thật sáng để giảm bớt liều hấp thụ tia X cho bệnh nhân.
b. ống Vidicon
Nguyên lý của ống này dựa trên hiệu ứng quang dẫn.
Phía trước ống có một tấm bia rất mỏng có tính chất quang dẫn. Chất selen
dùng làm chất quang dẫn lúc đầu đã được thay thế bằng chất trisulfua

antimoan rất nhạy cảm và thích hợp với màn thứ cấp P. 20 của bóng tăng
sáng. Có nơi sản xuất bia bằng plumbicon. ánh sáng chiếu vào bia sẽ làm
giảm điện trở và một dòng điện sẽ phát sinh. Cường độ dòng điện mới tỷ lệ
thuận với độ sáng của điểm chiếu lên màn. Ngoài tấm bia còn có hai cuộn dây
hội tụ và quét đưa dòng điện qua dây cáp đồng trục với màn thu hình.
Hình 1-49. Cấu tạo ống Vidicon
1: bia; 2: hệ thống hội tụ; 3: anốt;
4: catốt; 5: hệ thống quét; 6: quang kính
Tín hiệu
Chùm điện tử
16
16
c. ống Orthicon
Nguyên lý của ống này dùng hiệu ứng quang điện.
Màn kính mỏng quét bột cesi phát sinh ra quang điện tử khi bị photon ánh
sáng đập vào. Các điện tử được gia tốc và đập vào tấm bia thủy tinh mỏng tạo
nên một luồng điện tải dương tỷ lệ thuận với cường độ của tia sáng đi tới. Một
chùm tia điện tử được súng điện tử bắn đi tới tấm bia và trở lại bộ phận bội
nhân điện tử.
Hình 1-50. Cấu tạo ống Orthicon
1: màn nhạy sáng; 2: biathuỷ tinh; 3: hệ thống hội tụ;
4: hệ thống quét; 5: súng điện tử; 6: bộ nhân điện tử;
7: quang điện tử; 8: quang kính
Tín hiệu
5
4
3
2
1
8

7
6
17
17
1.4. Sơ lược về việc ứng dụng vi xử lý trong thiết bị X- quang
Việc ứng dụng kỹ thuật số và mạch vi xử lý (microprocessor) trong hệ
thống điều khiển là một tiến bộ mới trong công nghệ chế tạo máy X quang
trong những năm gần đây. Microprocessor thường được ứng dụng trong các
máy X quang cao tần.
Nhờ ứng dụng Microprocessor, máy X quang trở nên đa năng, quá trình
chụp nhanh chóng, chính xác và tin cậy hơn. Hơn nữa, máy ngày càng trở nên
gọn nhẹ hơn, chiếm ít diện tích hơn và cơ động. Người sử dụng có thể xây
dựng và lưu trữ các chương trình thăm khám phù hợp với công việc của mình
trong bộ nhớ của máy và có thể bắt máy thực hiện các chương trình này chỉ
cần với vài thao tác đơn giản.
Người sửa chữa, bảo dưỡng cũng sẽ được hỗ trợ bởi thông tin do máy
cung cấp về tình trạng của nó thông qua các chương trình kiểm tra và các
thông báo lỗi (nếu xảy ra). Ngoài ra, một điều không kém quan trọng là giá
máy không những không tăng mà càng ngày càng giảm nhờ việc ứng dụng
phổ cập những công nghệ điện tử cao cấp này.
Bộ não của hệ thống điều khiển là một bộ xử lý trung tâm (Central
Processing Unit - CPU). Nó chính là một bộ vi xử lý chịu trách nhiệm điều
18
18
hành, kiểm soát và ghép nối mọi hoạt động của mọi thiết bị nằm trong hệ
thống sao cho cả hệ thống thực hiện lệnh của người vận hành một cách trật tự
và hoàn hảo. Việc ghép nối giữa CPU với các thành phần khác trong hệ thống
điều khiển như các bộ nhớ (memory), các cổng giao diện (port) và các thiết
bị khác như bàn phím, khối cao thế được thực hiện thông qua các tuyến tín
hiệu bao gồm tuyến điều khiển (control bus), tuyến địa chỉ (address bus) và

tuyến dữ liệu (data bus). Các chương trình và dữ liệu trong hệ thống điều
khiển được lưu trữ trong hai loại bộ nhớ là bộ nhớ tĩnh và bộ nhớ động. Bộ
nhớ tĩnh hay còn gọi là bộ nhớ chỉ đọc ROM/PROM (Read Only Memory) là
bộ nhớ lưu trữ chương trình chính của hệ thống điều khiển như chương trình
kiểm tra khi bật máy, các thủ tục của một thao tác như chiếu hoặc chụp,
chương trình kiểm tra tình trạng thiết bị và thông báo lỗi Bộ nhớ động là bộ
nhớ có thể ghi và đọc RAM (Random Access Memory), nó lưu trữ những
thông tin tạm thời trong quá trình hoạt động vì vậy khi tắt máy thì những
thông tin này sẽ bị xoá. Tại một số máy RAM còn lưu trữ những chương trình
và số liệu do người vận hành thiết lập trong trường hợp này RAM sẽ được
nuôi bằng nguồn ắcquy để bảo tồn thông tin khi tắt máy.
Hệ thống điều khiển giao tiếp với các thiết bị ngoại vi thông qua các cổng
(port), mỗi cổng sẽ được gán một địa chỉ và một thứ tự ưu tiên nhất định để
sao cho chúng hoạt động đồng bộ và không gây nhiễu cho nhau.
Trên đây là một vài nét chung rất sơ lược về hệ thống điều khiển ứng dụng
CPU, do có nhiều loại CPU nên trong thực tế các máy sẽ khác nhau. Vì những
loại máy X quang này khá phức tạp nên các cán bộ kỹ thuật cần hiểu thấu đáo
nguyên lý hoạt động của từng khối thiết bị và biết cách khai thác các chương
trình kiểm tra, hiểu rõ ý nghĩa các thông báo lỗi để khu trú được khu vực hoặc
bảng mạch điện bị trục trặc. Việc phát hiện và thay thế các linh kiện bị hỏng
thường ít có cơ hội ngoại trừ phần nguồn cấp điện.
1.5. Kết luận
19
19
Với việc phát hiện và ứng dụng tia X vào trong lĩnh vực y tế đã đem lại
hiệu quả trong chẩn đoán và có tác dụng to lớn đối với sụ phát triển của y học
hiện đại. Ngày nay cùng với việc phát triển của khoa học kỹ thuật, việc ứng
dụng tia X được nâng lên một tầm mới. Từ chỗ chỉ là X- quang thông thường,
đến nay các kỹ thuật tăng sáng, truyền hình đã cho phép bác sĩ có thể thực
hiện các kỹ thuật X- quang can thiệp vào bệnh nhân bằng quan sát trên màn

hình kết hợp thao tác trên bệnh nhân. Kỹ thuật vi xử lý được ứng dụng làm
cho các quá trình xử lý của máy được tự động hoá, độ chính xác, an toàn, tin
cậy được cải thiện đáng kể.
20
20
Chng 2
S KHI V CHC NNG CA MY XM-1550
2.1. Thnh phn chc nng
a. Chc nng
Thit b l loi mỏy ng dng tia Rnghen trong vic chn oỏn. Cng
nh nhng thit b ng dng tia X khỏc nhng n thit b ny ó cú s ci
tin v phỏt trin mnh m hn cỏc thit b X-quang thụng thng nh k
thut tng sỏng v truyn hỡnh. Vi mỏy X- quang tng sỏng truyn hỡnh,
ngi bỏc s cú th thc hin k thut X-quang can thip, bnh nhõn cú th
phi ung thuc cn quang trc khi chiu. Khi chiu nh tỏc dng thuc cn
quang m ngi bỏc s d dng quan sỏt trờn mn hỡnh v thc hin mt s
can thip chuyờn mụn trc tip vo bnh nhõn. Khi cn thit lu li hỡnh nh
phc v chn oỏn, hi chn, quỏ trỡnh iu tr tip theo k thut viờn cú
th iu chnh t bn iu khin sao cho hỡnh nh t c trờn mn hỡnh nh
mong mun v chp. nh s c lu li trờn phim ng trong catxet.
b. Thnh phn
Mỏy X-quang tng sỏng truyn hỡnh XM-1550 cú s khi nh sau:

Thiết bị xử lý
tín hiệu
Thiết bị quan
sát
Lăng kính
Bóng
X-Quang

Bệnh nhân
Thiết bị tăng
sáng
Thiết bị thu
ảnh
ống nhân
quang
Thiết bị tự động
điều khiển ánh
sáng
Thiết bị
cao thế
Hỡnh 2-1. S khi ca mỏy X-quang tng sỏng truyn hỡnh
21
21
+ Khối cao thế: Tạo ra điện áp cao từ 40 – 150 KV đặt vào hai cực của
bóng X- quang. Nhờ điện thế cao mà có sự chênh lệch điện áp giữa hai cực
của bóng X-quang. Sự chênh lệch này sẽ hút đám mây điện tử tại catốt đến
đập vào anốt tạo sinh ra tia X.
+ Bóng X-quang: Nhiệm vụ tạo tia X, đây là bộ phận thiết yếu của thiết
bị. Đám mây điện tử sinh ra do ta cung cấp dòng cho sợi đốt của catôt. Đám
mây này nhờ sự chênh lệch điện áp giữa hai cực đến va đập với anốt. Một
phần trong số đó sinh ra tia X. Tia X này được định hướng phát ra theo hướng
xác định để phục vụ chiếu và chụp tiếp theo.
+ Thiết bị tăng sáng: Nếu như thực hiện thu và biến đổi trực tiếp tín hiệu
sau bệnh nhân rồi đưa lên truyền hình thì khi ta quan sát trên màn hình bằng
cách thông thường sẽ không thể phân biệt được các chi tiết đảm bảo cho việc
chẩn đoán do không đủ độ sáng. Do vậy ta phải có thiết bị tăng sáng, thiết bị
tăng sáng này có tác dụng biến cứ một photon tia X thành 5000 – 6000
photon ánh sáng.

+ Thiết bị thu ảnh: Đây là bộ phận biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu
điện. Để phục vụ cho việc xử lý tín hiệu và đưa lên hệ thống truyền hình để
quan sát. Trong thiết bị người ta thường sử dụng bộ cảm biến quang điện
CCD. Tuy nhiên trong một số trường hợp người ta cũng dùng ống Vidicon để
thực hiện chức năng biến đổi này.
Bằng cách dùng một camera CCD 2/3”, hình ảnh đồng nhất của phần có
độ nhạy cao và tỷ trọng cao đến phần chia ảnh của camera, chẳng hạn dòng
khuyếch đại hình ảnh có độ nhiễu thấp, dòng bù gama, dòng giảm mức nhiễu
và dòng white-compressing, thiết bị có thể đem lại hình ảnh sinh động và
giảm mức nhiễu xuống thấp hơn.
Bằng cách dùng camera CCD trong việc chia ảnh của camera, nó không
yêu cầu nhiều hơn trong việc sử dụng thiết bị điều khiển camera và cáp của
camera. Chính vì vậy làm cho nó rất nhỏ về mặt kích thước và nhẹ về mặt
22
22
trọng lượng, đối chiếu với tiêu chuẩn dùng camera ta có thể sử dụng ống
Vidicon. Hơn nữa nó là một dạng tương thích với ống tăng sáng, cho phép dễ
dàng kết hợp, và chính vì vậy nó cũng được cải tiến tin cậy cho thiết bị.
Bằng cách dùng một camera CCD 2/3” cho phần độ nhạy cao và tỷ trọng
cao, sẽ thu được hình ảnh chất lượng cao. Dạng khung đầu ra có độ phân giải
ngang 560 dòng, 450 dòng cho độ phân giải dọc(350 dòng trong trường hợp
dạng ống là Vidicon).
Việc chọn CCD được cải tiến các đặc tính biến điệu vùng giữa và hình
ảnh tương phản tốt hơn (2.5 MHz, lớn hơn xấp xỉ 10% so với cách dùng
Vidicon).
+ Thiết bị xử lý tín hiệu: Tín hiệu video trước khi được hiển thị trên màn
quan sát sẽ được xử lý để đồng bộ với bóng hình.
+ Thiết bị quan sát:
Quá trình chụp, ảnh được hiển thị trên màn hình giám sát để thực hiện các
kỹ thuật X- quang can thiệp. Hoặc sau khi điều chỉnh trên màn quan sát và thấy

rằng đủ điều kiện chẩn đoán thì người kỹ thuật viên thực hiện thao tác chụp để
lưu ảnh trên phim sử dụng lâu dài trong quá trình theo dõi người bệnh. Thậm
chí khi bạn đang chạy chế độ chụp Radiography, bạn có thể quan sát hình ảnh
giống như Fluoscopy với màu trắng được nén ít hơn trong một ảnh.
+ Ống nhân quang: Như trong sơ đồ khối đã chỉ ra thì có thể thấy rằng
các photon ánh sáng được lấy từ phần giữa của ống tăng sáng và phần thu
nhận tín hiệu. Các photon ánh sáng này được đưa quan ống nhân quang để
đưa đên thiết bị tự động điều chỉnh ánh sáng. Ở đây ống nhân quang có tác
dụng biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện.
+ Thiết bị tự động điều khiển ánh sáng (ABR – Automatic Brightes
Regulation): Có chức năng tự động điều chỉnh ánh sáng làm cho ta có hình
ảnh phù hợp trên màn hình giám sát thông qua việc điều khiển điện áp chiếu
23
23
của ống tia X( F - KV). Khối này được tạo thành từ một số mạch điều chỉnh
mA, kV và tích dòng x thời gian.
c. Hoạt động theo sơ đồ khối
Hình chiếu sáng được chùm tia X đưa tới màn huỳnh quang sau khi
xuyên qua bệnh nhân. Màn đó chuyển các photon tia X thành photon ánh
sáng. Cấu tạo của màn này cũng như màn soi X quang (có kẽm sulfat và
cađimi) nhưng mỏng hơn (vài phần mười của 1mm). Với một cường độ
1mAs, từ 60 - 100kV, mật độ tia X là 2.10
5
photon/1mm
2
trong 1s. Mỗi
photon tia X biến thành 5.000 - 6.000 photon ánh sáng. Trong các điều kiện
trên, màn có độ sáng khoảng 10
-2
cd/mm

2
. Một lớp nhạy cảm ánh sáng của
màn hấp thụ hầu hết các photon ánh sáng và phát ra các photon điện tử. Lúc
đó các điện tử được gia tốc bởi một điện thế chừng 25kV và được từ trường
tập trung đập vào màn thứ cấp kích thước nhỏ hơn.
Màn thứ cấp có một lớp huỳnh quang vàng lá mạ và cho một hình ảnh
sáng hơn hình của màn chiếu X quang đặt ở chỗ màn sơ cấp của bóng hàng
nghìn lần. Sự tăng sáng đó một phần nhờ có sự gia tốc các photon điện tử và
một phần nhờ việc giảm đường kính của màn thứ cấp so với màn sơ cấp. Việc
tăng sáng này cũng chính là ưu điểm của máy X-quang tăng sáng so với máy
X-quang thường bởi vì như chúng ta đã biết thì mắt thường của chúng ta chỉ
nhìn rõ vật có độ sáng 100cd/mm
2
. Trong khi độ sáng của một màn X-quang
chừng 0.1 – 0.001 cd/mm
2
.
Như trong sơ đồ chỉ ra thì hình ảnh tăng sáng sẽ chiếu đến lăng kính
quang học (thực chất lăng kính này gắn ngay sau ống tăng sáng). Ánh sáng
được khúc xạ vào đúng thiết bị thu ảnh. Thiết bị thu ảnh có nhiêm vụ biến
đổi dạng tín hiệu quang thành tín hiệu điện. Tín hiệu điện tiếp tục được xử lý
để hiển thị trên màn hình. Quá trình chiếu và hiển thị liên tục như vậy là một
ưu điểm rất lớn của máy tăng sáng truyền hình, nó cho phép người bác sĩ có
24
24
thể can thiệp trực tiếp vào các bộ phận trên cơ thể và giám sát qua hệ thống
hiển thị. Ngoài ra người bác sĩ còn có thể dùng thêm thuốc cản quang cho
bệnh nhân uống để làm rõ một số nội tạng trong quá trình chiếu.
2.1.1. Tính năng kỹ thuật
a. Hệ thống nguồn cấp

Dạng tín hiệu Đơn pha.
Tần số nguồn 50Hz/60Hz
Công suất
≥
30kVA
Phạm vi điều chỉnh +/-10%
Nguồn điện áp 200V,220V, 240V
Phạm vi điều chỉnh điện áp +/-10%
Điện trở nối đất <100 ôm
Ta có thể tham khảo một số định mức hoạt động của ống tia X (X-1550U-
(TX-IIIB))như sau: 100kV/320mA; 150kV/200mA; 120kV/4mA
Ghi chú: Vì công suất đầu ra là giá trị điện áp cao của tia X, ống điện áp
(kV)và ống thời gian (mAs) được giới hạn theo công suất của ống tia X sẽ
được kết hợp với nhau.
b. Khối tạo cao thế X- quang
Thực hiện chức năng tạo điện áp cao cấp cho bóng X-quang theo phương
pháp chỉnh lưu cả sóng một pha: các đặc trưng của khối được cho trong bảng sau:
Các tham số Đặc trưng kỹ thuật
Hệ thống XM- 1550- TX III B
Định mức tức
thời
Công suất điện danh định: 27.3 kW ứng với 100kV/
320mA/ 0.1s.
Tích dòng- thời gian tham khảo:
50mAs ứng với 70kV/50mAs (500mA/0.1s)
32mAs ứng với 100kV/32mAs (320mA/0.1s)
20mAs ứng với 150kV/20mAs (200mA/0.1s)
Định mức bền 120 kV và 4mA.
25
25