siêu âm doppler màu và những ứng dụng trong chẩn đoán bệnh

5 August 21, 2014HIỆU ỨNG DOPPLER  Hiệu ứng Doppler được định nghĩa như sau: ”Đó là sự thay đổi tần số của sóng khi có sự dịch chuyển tương quan giữa nguồn phát sóng và người quan sát,t

Trang 1

August 21, 2014 1

SIÊU ÂM DOPPLER MÀU

VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH

BS.NGUYỄN QUÝ KHOÁNGBS.NGUYỄN QUANG TRỌNG

KHOA CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH BỆNH VIỆN AN BÌNH -TP.HCM

Trang 2

2 August 21, 2014

DÀN BÀI

 Hiệu ứng Doppler

 Các hệ thống Doppler.

 Doppler liên tục.

 Doppler xung.

 Doppler màu.

 Doppler năng lượng.

 Một số yếu tố kỹ thuật.

 Ứng dụng.

 Bệnh lý tim:

 Bệnh lý tim bẩm sinh.

 Bệnh lý tim mắc phải.

 Bệnh lý mạch máu:

 Bệnh lý động mạch trung tâm và ngoại vi.

 Bệnh lý tĩnh mạch trung tâm và ngoại vi.

 Bệnh lý mạch máu trong các tạng.

 Bệnh lý các tạng.

 Bệnh lý tuyến giáp.

 Bệnh lý bìu.

 Bệnh lý sản-phụ khoa.

Trang 3

3 August 21, 2014

DÀN BÀI

 Hiệu ứng Doppler.

 Doppler xung.

 Doppler màu.

 Ứng dụng.

 Bệnh lý tim:

Trang 4

4 August 21, 2014

ánh sáng của nó sẽ chuyển thành màu xanh (tức là bước sóng giảm và tần số của sóng ánh sáng tăng lên).Ngược lại,khi ngôi sao đi

xa quả đất thì ánh sáng của nó chuyển thành màu đỏ (tức là bước sóng tăng lên và tần số giảm xuống).

Trang 5

5 August 21, 2014

HIỆU ỨNG DOPPLER

 Hiệu ứng Doppler được định nghĩa như sau: ”Đó là sự thay đổi tần số của sóng khi có sự dịch chuyển tương quan giữa nguồn phát sóng và người quan sát,tần số sóng phản hồi tăng lên khi nguồn

phát sóng và/hoặc người quan sát tiến lại gần nhau,tần số này sẽ giảm xuống trong trường hợp ngược lại”.

Trang 6

6 August 21, 2014

Christian Johann Doppler (1803-1853)

Trang 7

7 August 21, 2014

 Một hình ảnh quen thuộc đó là khi ta nghe tiếng còi xe cấp cứu từ xa với âm trầm (do tần số thấp),khi xe chạy lại gần ta thì ta nghe âm bổng (do tần số cao)

Trang 8

8 August 21, 2014

TIẾNG TÀU HỎA

 Hoặc là khi ta nghe tiếng tàu lửa từ xa chạy lại,rồi chạy qua:

Trang 9

9 August 21, 2014

động trong mạch máu đang tiến lại gần đầu dò hoặc

đi xa đầu dò.

Trang 10

10 August 21, 2014

 Sóng âm gồm có hai thành

phần: tần số (frequency) và biên

độ (amplitude)

 Tần số (f) sóng âm liên quan

đến độ dài bước sóng

(wavelength) λ theo công thức:

f = V(velocity) / λ (wavelength)

 Vận tốc sóng âm đi qua hầu hết

các mô trong cơ thể với vận tốc

1.540m/sec.Do vậy khi thay đổi Do vậy khi thay đổi

độ dài bước sóng thì tần số sóng

âm cũng thay đổi

 Biên độ biểu hiện cường độ của

sóng âm

Arthur Fleischer,M.D et al Color Power Doppler Ultrasound.1999.

Trang 11

11 August 21, 2014

 Để khảo sát các cấu trúc nằm ở

sâu,yêu cầu thời gian phát xung

phải kéo dài hơn.Điều này liên

quan đến khoảng thời gian lập lại

xung (pulse repetition interval-PRI)

 Nếu khoảng cách càng xa thì PRI

càng dài.Ví dụ như nếu khoảng

cách đến mô cần khảo sát là

20cm,thì khoảng thời gian cần phải

có để nhận được tín hiệu là 260

μs.Ngược lại nếu khoảng cách đến

mô cần khảo sát chỉ có 5cm thì

khoảng thời gian cần thiết là 65 μs

Trang 12

12 August 21, 2014

 Sóng âm được truyền đi

(transmitted-T) từ một đầu dò Doppler xung với

một tần số hoặc bước sóng cố

định.Tần số của sóng âm sẽ không

thay đổi nếu như các cấu trúc mà nó

gặp trên đường đi không chuyển

động

 Chuyển động của các tế bào máu

làm thay đổi tần số của sóng phản hồi

trở về (reflected-R) đầu dò.Nếu

chuyển động của dòng máu hướng về

đầu dò,tần số sóng phản hồi tăng lên

và bước sóng ngắn lại.Ngược lại,nếu

dòng máu chuyển động xa đầu dò,thì

tần số sóng phản hồi sẽ giảm và độ

dài bước sóng sẽ tăng.Arthur Fleischer,M.D et al Color Power Doppler Ultrasound.1999.

Trang 13

13 August 21, 2014

 Khi gặp dòng máu chuyển

động,sóng âm trở về

(returning waveform) sẽ tăng

hoặc giảm tần số.Do vậy tần

số của sóng truyền đi và trở

về khác nhau,chúng sẽ lệch

pha với nhau

 Hiệu số của hai tần số này

chính là tần số Doppler

Trang 14

14 August 21, 2014

Trang 15

15 August 21, 2014

 Tần số Doppler Δ F của tín hiệu hồi âm từ các tế bào máu đang chuyển động so với tần số sóng âm phát đi (F0) được tính theo công thức (FE là tần số sóng âm phản hồi):

Trang 16

16 August 21, 2014

 Từ công thức trên ta rút ra được:

-Tần số Doppler Δ F tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy

-Tần số Doppler Δ F có trị số lớn nhất khi chùm tia song song với dòng chảy (cos θ=1).Khi chùm tia vuông góc với dòng chảy thì cos θ =0 Không có tín hiệu Doppler

-Với đầu dò phát với tần số 2-8MHz thì trị số Δ F thu được nằm trong phạm vi tần số nghe được (50Hz-15KHz)

Trang 17

17 August 21, 2014

Trang 18

18 August 21, 2014

DÀN BÀI

 Doppler xung.

 Doppler màu.

 Ứng dụng.

 Bệnh lý tim:

Trang 19

19 August 21, 2014

CÁC HỆ THỐNG DOPPLER

 Sóng âm có thể truyền qua mô hoặc liên tục (continuous) hoặc dạng xung (pulsed)

 Phát sóng liên tục được dùng trong Doppler liên tục (continuous Dop.) với đầu dò có hai tinh thể,một có chức năng phát sóng và một có chức năng nhận sóng phản hồi

 Phát sóng dạng xung được dùng trong Doppler xung (pulsed Dop.),Doppler màu (color Dop.) và Doppler năng lượng (power Dop.) với đầu dò có một tinh thể vừa có chức năng phát và nhận sóng âm

 Với vận tốc 1.540m/s,mỗi 1cm sóng truyền đi và về (round trip) mất 13 μs (microseconds)

 Sóng âm phát ra từ đầu dò trong một khoảng thời gian cố định,tiếp theo là đầu dò nhận sóng trở về cũng cùng một khoảng thời gian

Trang 20

20 August 21, 2014

 Tín hiệu Doppler thu nhận được có thể thể hiện dưới dạng âm thanh,dạng phổ hoặc hình ảnh

 Dưới dạng âm thanh,ta có thể phân biệt được dòng chảy êm dịu liên tục của tĩnh mạch,dòng chảy phụt gọn,cách khoảng của động mạch,dòng chảy phụt kéo dài,thô ráp của động mạch bị hẹp

TĨNH MẠCH

ĐỘNG MẠCH

HẸP ĐỘNG MẠCH

SAU HẸP

Trang 21

21 August 21, 2014

CONTINUOUS DOPPLER PULSED DOPPLER

Trang 22

22 August 21, 2014

CONTINUOUS DOPPLER PULSED DOPPLER

Trang 23

23 August 21, 2014

DÀN BÀI

 Doppler xung.

 Doppler màu.

 Ứng dụng.

 Bệnh lý tim:

Trang 24

24 August 21, 2014

DOPPLER LIÊN TỤC

-Người ta sử dụng đầu dò với 2 tinh thể làm 2 nhiệm vụ khác nhau: Một làm nhiệm vụ phát sóng âm liên tục,một làm nhiệm vụ thu sóng phản hồi liên tục

-Ưu điểm: Doppler liên tục đo được vận tốc dòng máu rất lớn (mà điều này thường thấy trong tình trạng bệnh lý)

-Nhược điểm:Nó không ghi được tốc độ tại 1 điểm xác định mà nó chỉ ghi được tốc độ trung bình của nhiều điểm chuyển động mà chùm sóng âm phát ra gặp trên đường đi của nó

+Mà ta biết rằng tốc độ giữa dòng chảy luôn luôn cao hơn tốc độ ở cạnh thành mạch

+Hơn nữa khi chùm sóng âm xuyên qua hai mạch máu cạnh nhau (hai động mạch cạnh nhau hoặc một động mạch và một tĩnh mạch đi kèm) thì tốc độ ghi được là tốc độ trung bình của các tốc độ ở hai mạch máu

Trang 25

25 August 21, 2014

DOPPLER LIEÂN TUÏC

Trang 26

26 August 21, 2014

DÀN BÀI

 Doppler xung.

 Doppler màu.

 Ứng dụng.

 Bệnh lý tim:

Trang 27

27 August 21, 2014

-Sự kết hợp hình ảnh siêu âm hai chiều (cung cấp thông tin về cấu trúc giải phẫu,vị trí đặt cửa sổ,góc θ ) và Doppler xung (cung cấp thông tin về dòng chảy) được gọi là Duplex sonography

Trang 28

28 August 21, 2014

DOPPLER XUNG

Trang 29

29 August 21, 2014

DOPPLER XUNG

 Phổ Doppler biểu hiện dòng máu có

nhiều hình dạng khác nhau phụ

thuộc vào đặc tính của mạch máu

hoặc buồng tim được khảo sát.Để

hiểu được ta cần biết:

1.Thời gian (time): Phổ Doppler mô

tả thời gian theo trục X

2.Tần số (frequency): Các tần số

sóng âm trở về biểu hiện trên trục Y

3.Biên độ (amplitude): Biên độ của

sóng âm biểu hiện bằng độ sáng

(brightness) của phổ Doppler

Trang 30

30 August 21, 2014

DOPPLER XUNG

 Hộp trắng chỉ một phổ

Doppler phóng đại ở

bên (P)

 Hộp xanh trên phổ

Doppler được phóng

đại chỉ một điểm thời

gian trong chu kỳ tim

 Những đường màu

vàng biểu hiện độ lớn

của các tần số riêng

biệt

Trang 31

31 August 21, 2014

DOPPLER XUNG

 Hình bên mô tả ba

sóng Doppler được ghi

nhận vào một thời

điểm xác định (hộp

hồng)

 Mỗi tín hiệu Doppler

có một tần số khác

nhau và được biểu

hiện bằng một vị trí

khác nhau trên phổ

Doppler (ô màu cam:

tần số thấp,ô màu

xanh da trời: tần số

trung bình, ô màu

xanh lá cây: tần số

cao hơn

Trang 32

32 August 21, 2014

DOPPLER XUNG

 Sự khác nhau về biên độ

biểu hiện bằng các màu trên

thang độ xám.Với cùng một

tần số,biên độ sóng càng

cao thì màu càng sáng

 Khi dòng máu đi về phía đầu

dò thì cho phổ dương,còn khi

dòng máu đi xa đầu dò cho

phổ âm

Trang 33

33 August 21, 2014

 Do có sự ma sát với thành mạch,dòng chảy ở cạnh thành mạch luôn luôn hơi thấp hơn dòng chảy ở trung tâm

 Phần lớn dòng chảy của hệ tim-mạch (bao gồm tim và các mạch máu lớn) là dòng chảy lớp và hiếm khi có vận tốc vượt quá 1,5m/s

Trang 34

34 August 21, 2014

DOPPLER XUNG

 Ngược lại dòng chảy cuộn xoáy xuất hiện khi có sự tắc nghẽn ngăn chặt dòng chảy lớp.Điều này khiến cho các hồng cầu chuyển động vô tổ chức,không cùng hướng và tạo nên vô số dòng xoáy.Nếu tắc nghẽn nặng,hồng cầu có thể chuyển động với vận tốc 7m/s

Trang 35

35 August 21, 2014

DOPPLER XUNG

-Dòng chảy lớp bình thường qua van ĐMC thì tâm thu với vận tốc khá đồng đều.-Dòng chảy cuộn xoáy qua van ĐMC thì tâm trương với nhiều vận tốc khác nhau

Trang 36

36 August 21, 2014

DOPPLER XUNG

Trang 37

37 August 21, 2014

Trang 38

38 August 21, 2014

DÀN BÀI

 Doppler xung.

 Doppler màu.

 Ứng dụng.

 Bệnh lý tim:

Trang 39

39 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

-Tín hiệu Doppler xung được mã hóa màu sắc phủ lên hình siêu âm hai chiều.Khác với Doppler xung chỉ có 1 vị trí đặt cửa sổ,ở đây có rất nhiều vị trí đặt cửa sổ ở kề cận nhau trên vùng khảo sát,thông tin Doppler thu nhận được từ mỗi vị trí đặt cửa sổû được phân tích để xác định hướng dòng chảy và tốc độ trung bình.Những thông tin này được chuyển đổi thành tín hiệu màu chồng lên hình ảnh siêu âm hai chiều.Dòng chảy hướng về đầu dò được mã hóa màu đỏ,chạy xa đầu dò mã hóa màu xanh

-Thông thường thì trên mỗi đường tạo ảnh có khoảng 32 đến

128 vị trí lấy mẫu,do vậy để có được thông tin chính xác,ta không nên để thể tích hộp màu (sample volume) quá lớn

Trang 40

40 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

Trang 41

41 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

Trang 42

42 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

-Với đầu dò convex,ở vùng xa đầu dò,các vị trí lấy mẫu sẽ thưa

ra do sự phân kỳ của chùm tia siêu âm,do vậy sẽ có những vị trí không có thông tin Doppler.Để khắùc phục hiện tượng này máy sẽ làm phép tính trung bình của 2 vị trí lấy mẫu cạnh nhau để tạo thông tin Doppler cho vùng khuyết chen giữa

Trang 43

43 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

 Khi khảo sát Doppler xung ta

đặt vị trí cửa sổ (gate,sample

volume) vào trong mạch máu

hoặc buồng tim và sóng

Doppler được biểu hiện dưới

dạng phổ (A)

 Để khảo sát Doppler màu hoặc

Doppler năng lượng ta đặt một

hộp màu (sample volume,color

box) bao trùm cấu trúc cần

khảo sát (B).Mỗi ô vuông của

hộp màu sẽ ghi nhận tín hiệu

Doppler và nó chứa đựng

thông tin về tần số và biên độ

Trang 44

44 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

 Tín hiệu Doppler màu được mã

hóa sao cho dòng máu hướng

về đầu dò có màu đỏ và dòng

máu đi xa đầu dò có màu xanh

Trang 45

45 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

 Nếu như Doppler xung

biểu hiện tất cả các tần

số nhận được thì Doppler

màu chỉ biểu hiện tần số

trung bình (MEAN

frequency) tại một điểm

thời gian xác định

 Vì Doppler màu sử dụng

tần số trung bình,nó có

thể biểu hiện cả hướng

(màu-color) và tần số

trung bình (sắc màu-hue)

của dòng chảy trong cùng

một ô vuông (pixel)

Trang 46

46 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

 Vận tốc trung bình ở giữa

dòng (B) luôn luôn cao hơn

vận tốc ở cạnh thành mạch

(A và C).Do vậy màu được

mã hóa ở giữa dòng sáng

hơn hai bên tương ứng với

vận tốc hoặc tần số trung

bình cao hơn

Trang 47

47 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

 Khi dòng máu đi xa đầu dò

thì Doppler màu cho màu

xanh với vùng giữa dòng

sáng hơn hai bên do có vận

tốc hoặc tần số trung bình

cao hơn

Trang 48

48 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

DOPPLER MÀU CỦA CUỐNG RỐN

Trang 49

49 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

 Với dòng chảy lớp thì vận tốc khá đồng nhất,trong khi với dòng chảy cuộn xoáy thì hiện diện nhiều vận tốc và hướng chảy khác nhau,do vậy nếu chỉ mã hóa hai màu xanh-đỏ thì sẽ bỏ sót thông tin mà tín hiệu Doppler đem lại.Để khắc phục điều này người ta mã hóa thêm các màu thể hiện bằng sơ đồ dưới đây:

Trang 50

50 August 21, 2014

DOPPLER MÀU

Hình A: Chỉ mã hóa hai màu xanh đỏ.

Hình B: Mã hóa nhiều màu,đem lại nhiều thông tin hơn.

Trang 51

51 August 21, 2014

DÀN BÀI

 Doppler xung.

 Doppler màu.

 Ứng dụng.

 Bệnh lý tim:

Định dạng
Số trang	192
Dung lượng	48,23 MB