Page 11 - Giáo trình môn học Nguyên lý tạo ảnh

→
(  ) s = . (s) (2.5)
Trong đó  là hằng số tỷ lệ, gọi là hệ số hấp thụ tuyến tính (cm /g); (s) là mật
2
độ vật chất trung bình theo bề dày s (g/cm ).
3
Tiến hành lấy tích phân biểu thức (2.4) ta được :
s
J (s ) = J o exp(−   (s )ds ) = J 0 e −  s ) 6 . 2 (
0
Biểu thức (2.6) gọi là định luật hấp thụ tổng quát Lambert - Ber. Trong đó, J o là
2
cường độ tia tới, còn J(s) là cường độ tia qua độ dày s có thứ nguyên W/m .
Từ đây có thể rút ra một số nhận xét:
Khi s càng lớn (lớp vật chất càng dày) thì cường độ chùm tia ló càng nhỏ, tức là
tia X bị hấp thụ càng nhiều.

0.16 Hệ số suy giảm 
2
(cm /g)

0.15
0.14
0.13
0.12
0.11
0.10
0.09
0.08
Xương
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03 Cơ
0.02 Năng lượng
0.01
0 X - quang (keV)
40 60 80 100 120 140 160 180

Hình 1.8. Biểu đồ quan hệ giữa hệ số suy giảm tuyến tính và năng lượng photon X-
quang.
Khi  càng lớn thì năng lượng chùm tia Rơnghen cũng bị hấp thụ càng nhiều.
Trên hình 1.8 mô tả mối quan hệ của giá trị hệ số hấp thụ tuyến tính giữa xương và
cơ theo các mức năng lượng. Các giá trị của mật độ, đặc trưng cho các phần tử sinh
học, được cho trong bảng 1.1. Rõ ràng là để nghiên cứu xương, bác sĩ có thể sử dụng
điện áp anốt thấp, khoảng 60 kV, như vậy sẽ dễ dàng phân biệt nó với cơ. Mặt khác,
nếu bác sĩ muốn làm mờ xương để phân biệt các mô cơ trong mỡ, người ta có thể sử
dụng một điện thế anốt cao cỡ 200kV. Trên bảng 1.1 cho thấy giá trị mật độ của các

mô mềm không khác nhau nhiều. Hơn nữa, các giá trị  cũng gần bằng nhau, nên rất
khó nhận được giá trị độ tương phản lớn giữa các mô mềm khi sử dụng tia X. Ngoài
ra, cường độ tia X phát ra từ nước lớn hơn nhiều so với phát ra từ xương, điều này có
nghĩa là xương hấp thụ năng lượng X - quang nhiều hơn nước. Các cường độ tia X -
quang càng khác nhau khi chiếu lên phim sẽ cho hình ảnh có độ tương phản càng tốt.
Bảng 1.1. Mật độ của một số dạng vật chất sinh học thông thường
2
Dạng vật chất Mật độ (g/cm )
11