Nguyên lý siêu âm tim 1

Nguyên lý chung  Sóng âm thanh tần số cao để tái lập hình ảnh  SÂ xuyên thấu cấu trúc đặc và phản hồi bề mặt ngăn cách giữa hai cấu trúc khác nhau có kháng trở âm thanh không như n

NGUYÊN LÝ SIÊU ÂM TIM

GS.TS Đặng Vạn Phước

TS Nguyễn Văn Trí

• Mục tiêu bài giảng :

âm

kiểu M, hai chiều và Doppler.

1 LỊCH SỬ SIÊU ÂM TIM

 Hartridge (1920) đưa ra giả thiết dơi phóng ra

sóng SÂ để tìm mồi.

 1949, Ludwig và Struthers dùng sóng SÂ phát

hiện vật lạ và sỏi mật trong cơ thể chó.

 1952, Wild và Reid đầu tiên dùng SÂ phát hiện

khối u ở vú.

 1954, Edler và Hertz ứng dụng SÂ để khảo sát

tim.

 1960-1972, SÂ 2 chiều dần được hoàn thiện

(Hertz, Olofsson, Bom).

1 LỊCH SỬ SIÊU ÂM TIM (tt)

 1956-1970, SÂ Doppler được hoàn thiện và ứng

dụng vào lâm sàng (Satomusa, Liv Hattle).

 SÂ màu được Omoto ứng dụng 1982.

 SÂ qua thực quản được ứng dụng vào cuối thập

niên 80.

 Ngày nay, siêu âm cản âm, siêu âm năng lượng,

siêu âm nội mạch, siêu âm 3 chiều ngày càng phát triển và ứng dụng rộng rãi trong lâm sàng.

2 NGUYÊN LÝ SIÊU ÂM TIM : 2.1 Nguyên lý chung

2.2 Các kiểu siêu âm tim

2 NGUYÊN LÝ SIÊU ÂM TIM

2.1 Nguyên lý chung

 Sóng âm thanh tần số cao để tái lập hình ảnh

 SÂ xuyên thấu cấu trúc đặc và phản hồi bề mặt ngăn

cách giữa hai cấu trúc khác nhau có kháng trở âm

thanh không như nhau

 Sóng phản hồi âm có thể thu hồi được tại bề mặt cúa

da tạo ra một hình ảnh (25-30 ảnh (frame)/ giây)

2 NGUYÊN LÝ SIÊU ÂM TIM

2.2 Các kiểu siêu âm tim.

 Có 3 kiểu siêu âm tim cơ bản :

 SÂ tim màu là một ứng dụng từ SÂ Doppler

 SÂ ba chiều là một ứng dụng từ SÂ hai chiều.

2.2.1 Siêu âm tim kiểu M

 Được áp dụng trong chẩn đoán tim đầu tiên

 Đầu dò chứa chùm SÂ phát và cả chùm SÂ nhận

 Tất cả những cấu trúc có chùm tia đi qua sẽ cho

tín hiệu phản hồi về đầu dò

 Tín hiệu phản hồi sẽ được ghi trên một băng giấy

trên màn hình đang chuyển động

 Từ đó xác định được vị trí của các cấu trúc tim

chuyển động theo thời gian

Mỗi kích thích của đầu dò đều tạo nên một dòng điện nhỏ biểu hiện theo thứ tự mà đầu dò nhận được

 Nếu những que được biểu tượng bởi dạng nốt thì kích thước và độ sáng của

nốt tương ứng với độ mạnh của tín hiệu ; cách biểu hiện này gọi là kiểu B

 Nếu tiêu biểu cho dòng điện này bằng một chuỗi các que thì độ dài của mỗi

que tương ứng với độ mạnh của tín hiệu ; cách biểu hiện này gọi là kiểu A

 Trong kiểu M, một dãi băng nhạy ánh sáng được vẽ lên qua hình ảnh kiểu B,

tạo nên hình ảnh liên tục

 Ưu điểm của SÂ kiểu M cho phép khảo sát được

1000 ảnh trong một giây Nhờ vậy xác định rõ vị trí cấu trúc tim theo thời gian và độ phân giải của cấu trúc cũng rõ ràng

 Bất lợi chính của SÂ kiểu M là do hình ảnh chỉ có

một chiều nên khó cho mặt cắt điển hình

 SÂ kiểu M chỉ có thể cho hình ảnh mặt cắt ngang

thất trái mà không thể có thông tin về mặt cắt

trục dọc

 Hiện nay, SÂ kiểu M thường kết hợp với SÂ hai

chiều cùng lúc thì thông tin từ SÂ kiểu M mới

chính xác hơn.

2.2.2 SÂ tim hai chiều

cắt thay đổi từ góc cắt 60 độ đến 90 độ

trúc

xuyên thấu sẽ kém hơn

Những phương pháp tạo thành hình ảnh hai chiều

đối nhỏ giúp chùm tia chuyển nhanh thành hình quạt

kiểu M

hình ảnh hai chiều

chức và sẽ cho hình ảnh bằng với kích cỡ chùm tia

2.2.2 Sieâu aâm tim hai chieàu

3 4

5

6

2.2.3 Siêu âm Doppler liên tục

Kỹ thuật Doppler giúp chúng ta

 Đo được gián tiếp vận tốc dòng máu trong tim qua

sự di chuyển của hồng cầu

 Nguyên tắc của Doppler dựa vào sự thay đổi tần số

giữa chùm siêu âm truyền đi và chùm siêu âm phản hồi khi gặp một vật đang di chuyển

2fo x Vcosθ

f =

• Hồng cầu di chuyển về phía đầu dò thì chiều dài sóng phản hồi sẽ bị rút ngắn lại, còn nếu hồng cầu di chuyển xa đầu dò, chiều dài sóng sẽ dài ra Khi vận tốc hướng về phía đầu dò sẽ ghi được phổ nằm ở trên đường đẳng điện và ngược lại khi vận tốc đi xa khỏi đầu dò sẽ ghi được phổ nằm ở dưới đường đẳng điện.

• Đầu dò Doppler liên tục chứa 2 tinh thể, một phát chùm SÂ truyền đi liên tục và một chùm siêu âm phản hồi liên

số âm thanh mà chúng ta có thể nghe được, do đó chúng

ta có thể sử dụng tín hiệu âm thanh nghe được này điều chỉnh đầu dò để có hình ảnh phổ Doppler rõ nhất

 Phổ Doppler trên màn hình là một biểu đồ của vận tốc theo thời gian.

số lượng hồng cầu đang di chuyển ở vận tốc đó Ví dụ, phổ động mạch phổi có đậm độ dầy đặc ở sát đường đẳng điện : phản ánh hầu hết dòng máu ở trên và dưới van đang di

chuyển với vận tốc thấp (1m/s)

Dòng máu tăng tốc qua van với tốc

• Doppler liên tục giúp ước lượng độ hẹp của van tim và áp lực động mạch phổi Doppler liên tục

đo được vận tốc cao nhưng không thể định vị trí phát tín hiệu dòng chảy.

2.2.4 Siêu âm Doppler xung

 Nhu cầu cần xác định vị trí xuất phát rối loạn

dòng chảy hoặc cần xác định vận tốc tại một

vùng cụ thể dẫn đến hính thành Doppler xung.

 Một tinh thể truyền ra sóng siêu âm sau đó tạm dừng truyền và quay ra nhận lại sóng hồi âm

• SADoppler kết hợp với hình SAhai chiều vì vậy có thể xác định được vị trí cần đo bằng đặt “cửa sổ ghi” (sample volume) lên vị trí cần đo hiện trên màn hình

 Doppler xung chủ yếu đo

van động mạch chủ

2.2.5 Siêu âm Doppler màu

 Người ta áp dụng nguyên lý SÂ xung nhiều cửa ghi để thu tín hiệu

 Tín hiệu từ các cửa Doppler này được mã hóa dưới dạng màu chồng lên hình ảnh siêu âm hai chiều tạo thành hình Doppler màu.

Mã hóa dòng chảy theo nguyên tắc :

màu xanh Có thể đảo ngược màu quy ước bằng nút trên máy.

chảy tăng thì màu xanh thẫm chuyển thành xanh tươi, màu đỏ chuyển thành xanh lá cây và màu vàng, thậm chí màu rất sáng (trắng).

màu đối lập nhưng phai nhạt như màu đỏ biến thành màu xanh nhạt.

độ khác nhau) thì ở đó có hình khảm màu (mosaic) gồm đỏ,

 Doppler màu có ưu điểm là thể hiện dòng chảy dưới dạng hình ảnh 2 chiều, nhờ vậy nhận định được hướng dòng chảy.

 Nhược điểm của siêu âm Doppler màu là có số ảnh trong một giây thấp, độ phân giải kém.