Page 50 - Giáo trình môn học Nguyên lý tạo ảnh

CHƯƠNG 2
NGUYÊN LÝ TẠO ẢNH VÀ XỬ LÝ ẢNH CẮT LỚP VI TÍNH

Sự ra đời của máy chụp X - quang đã hỗ trợ rất nhiều cho bác sĩ trong công tác
chẩn đoán và điều trị bệnh. Tuy nhiên, các máy X - quang thông thường có nhiều
nhược điểm như:
- Độ phân giải không cao.
- Ảnh X - quang thực chất là sự chồng lên nhau của các ảnh từ các bộ phận cơ
thể nằm trên đường đi của tia Rơnghen. Điều này không cho phép chẩn đoán chính
xác các loại bệnh có liên quan đến thay đổi cấu trúc bên trong, nhất là để xác định các
khối u, dị vật, các tổn hại cơ học của mạch máu, mô.
Để giải quyết vấn đề cơ bản trên đây của X - quang thông thường, tức là để có
được hình ảnh riêng rẽ của từng lớp cắt đối tượng. Đầu tiên vào năm 1917, Radon -
nhà toán học úc đã chứng minh được định lý sau:
“Hình ảnh của một đối tượng 2 hoặc 3 chiều có thể được tái tạo lại từ một tập
hợp vô hạn những dữ liệu thu được từ các phép chiếu qua nó”.
Đây là nguyên lý cơ sở của kỹ thuật chụp cắt lớp. Tuy nhiên phải tới hơn 50
năm sau cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ máy tính, những bước đi đầu
tiên trong thực nghiệm và chế tạo máy chụp cắt lớp mới được bắt đầu.
Năm 1967, G.Hounsfield - nhà khoa học Anh quốc và Cormack - nhà vật lý
người Mỹ bắt đầu tiến hành thực nghiệm cơ sở quét lớp sọ não và khởi đầu sản xuất
thử máy quét lớp sọ não EMI.
Năm 1971, chiếc máy quét lớp sọ não EMI đầu tiên được lắp đặt tại bệnh viện

Atkinson Morley và khởi đầu thực nghiệm lâm sàng. Đến tháng 4/1972 Hounsfield
cùng J.Ambrose báo cáo về máy chụp cắt lớp EMI tại đại hội của hội quang tuyến
Anh quốc.
Năm 1973 tiếp tục lắp đặt máy cắt lớp sọ não tại bệnh viện Mayo.R.S. Ledley
thuộc học viện Georgetown chính thức công bố về hệ thống kỹ thuật chụp cắt lớp.
Tuy nhiên, những máy thuộc giai đoạn này có tốc độ rất thấp, để có được hình ảnh
một lớp cắt phải mất khoảng 4-5 phút, đồng thời chất lượng ảnh không cao, vì vậy
chưa có nhiều tác dụng trong thực tế chẩn đoán.
Cho đến năm 1974 trên cơ sở phát triển máy chụp cắt lớp EMI CT5000, viện hạt
nhân Ohio đã cho ra đời máy Delta và thực hiện lâm sàng tại bệnh viện Cleveland.
Kể từ đó trở đi, thời gian quét một lớp giảm xuống chỉ còn 20 giây và ít hơn, mang
lại hiệu quả rõ rệt trong lâm sàng.
Năm 1975 tiếp tục lắp đặt máy Acta đầu tiên tại học viện Minnesota và máy
Delta đầu tiên tại trung tâm y học nước Anh. Cũng trong năm, khoảng 20 công ty đã
tham gia sản xuất máy cắt lớp điện toán, đồng thời thu hút sự tham gia của nhiều
công ty hàng đầu như: EMI, Viện hạt nhân Ohio, Pfizer, GE, Picker, Siemens,
Artronic, Syntex... đã giới thiệu sản phẩm của mình trong triển lãm về máy chụp cắt
lớp tại đại hội quang tuyến Bắc Mỹ. Với những đóng góp to lớn cho khoa học, hai
nhà khoa học G.Hounsfield và A.Cormack đã được trao giải Nobel về Y - Sinh học
vào năm 1979.
Như vậy chỉ trong vòng 30 năm, từ những bước thử nghiệm đầu tiên, máy chụp
cắt lớp ngày càng được phát triển và hoàn thiện, trở thành công cụ chẩn đoán hình
ảnh ưu việt và được đánh giá là một trong 10 phát minh lớn nhất của thế kỷ 20.

50