Siêu âm cơ bản doppler

Siêu âm Doppler màu Dòng chảy hướng về đầu dò mã hoá màu đỏ  Từ đầu dò đi mã hoá màu xanh  Các mạch ngoằn ngoèo vừa xanh vừa đỏ tuỳ hướng chảy so với đầu dò  Dòng chảy càng nhanh cà

SIÊU ÂM DOPPLER NGUYÊN LÝ VẬT L LÝ

VÀ KỸ THUẬT

Hoàng Minh Lợi

Các tiêu chí đánh giá trên siêu âm

mạch máu kiểu đôi

B-mode: đánh giá được

 Giải phẫu và các biến thể

 Bờ mạch máu (phình

mạch, hẹp)

 Cấu trúc thành (vôi hóa,

mảng xơ vữa, nang)

Các tiêu chí đánh giá trên siêu âm

mạch máu kiểu đôi

Doppler: đánh giá huyết

Johann Christian DOPPLER

• J C Doppler trình luận án năm

1843: về sự đổi màu của các ngôi

sao di chuyển

• Ch Buys-Ballot năm 1845: Đưa ra

lý thuyết về nguồn phát âm thanh di

động có tần số cao hơn nguồn phát

cố định

KHI NGUỒN PHÁT ÂM CỐ ĐỊNH

KHI NGUỒN PHÁT ÂM DI CHUYỂN

KHI NGUỒN PHÁT ÂM DI CHUYỂN

V F+∆F F

∆ F C 2F cos θ

V =

C : v n t c sóng lan truy n trong ậ ố ề

môi tr ườ ng n ướ c 1500 m/sec,

∆F : t 20 Hz ừ đế n 20 KHz

Nguyên lý vật lý

θ V

F+∆F F

∆ F C 2F cos θ

V =

Sự khác nhau giữa siêu âm thường

& siêu âm Doppler

• C = vận tốc truyền sóng trong mô

• cosα = góc giữa chùm âm và dòng chảy

∆F = Fo * 2V cos α /C

∆F = Fo * 2V cos α /C

Các loại siêu âm DOPPLER

• Doppler liên tục

 Trong đầu dò có 2 tinh thể, 1 phát, 1 thu, hoạt động liên tục,

 Ưu điểm đo được V lớn,

 Không biết được vị trí, độ sâu.

• Doppler xung

 1 tinh thể vừa phát vừa thu sóng,

 Quét từng chuỗi, xử lí theo vùng lấy mẫu (gate),

 Biết được độ sâu, V cao không đo được

Siêu âm Doppler xung

và Doppler liên tục

continu pulsé

Siêu âm Doppler xung

temps

+

Energie

-Theo M DAUZAT

phân tích phổ theo thời gian thực

Siêu âm Doppler xung

Profil d'écoulement:

Analyse Spectrale

temps Vitesse

Energie

Theo M DAUZAT

Nguyên lý Siêu âm Doppler xung

Doppler xung: dòng chảy tầng

time

-Theo M DAUZAT

Doppler xung: dòng chảy parabol

time

-Theo M DAUZAT

PRF (pulse repetition frequency)

- T thời gian lặp lại giữa 2 chuỗi xung,

- PRF ≤ 1/T ( T ∈ độ sâu tổ chức)

Siêu âm Doppler màu

 Dòng chảy hướng về đầu dò mã hoá màu đỏ

 Từ đầu dò đi mã hoá màu xanh

 Các mạch ngoằn ngoèo vừa xanh vừa đỏ tuỳ hướng

chảy so với đầu dò

 Dòng chảy càng nhanh càng sáng

 Độ sáng của màu còn phụ thuộc vào góc quét, 900 không

có màu

Siêu âm Doppler màu

Theo M DAUZAT

Mã hoá màu quy ước

+2x

-2x

Theo M DAUZAT

Góc 90°: không có tín hiệu màu

Theo M DAUZAT

Mã hoá màu quy ước

Các phổ Doppler xung

Các phổ Doppler xung

RI=S-D/SPI= P/M

Chỉ số trở kháng (RI)

Chỉ số trở kháng (RI)

Chỉ số trở kháng (RI)

Chỉ số xung (PI)

Chỉ số xung (PI)

Đo thời gian tăng vận tốc

Đánh gía các dòng chảy

• Dòng chảy qua sau chỗ chia ↓

• Dòng chảy qua sau chỗ hẹp ↑, chảy rối

• Qua chỗ huyết khối ?

Đánh gía các dòng chảy

Đo các dòng chảy

Đo các dòng chảy

Đo các dòng chảy

Đo lưu lượng dòng chảy

Baseline and wall filter

Aliasing

Nyquist limit (= upper frequency threshold)

Aliasing Nyquist limit

Hiện tượng Aliasing

• Về phương diện toán học, giới hạn Nyquist được mô tả theo phương trình:

∂Fmax = ½ PRF

Hiện tượng Aliasing

Hiện tượng Aliasing

 Khi tần số xung vượt

qua giới hạn PRF/2 (giới hạn Niquist), đỉnh phổ bị ngắt và chuyển xuống phía dưới

 Hạ đường đẳng điện

thấp xuống

 Hạ thấp PRF hoặc

dùng đầu dò có tần số thấp hơn

 Tăng góc α

• PRF mean = 2.F Dop.

• Vậy F ≤ ½ PRF

• Tức là ½ PRF tính từ đường đẳng điện

Cách khắc phục Aliasing

Chỉnh màu

Chỉnh màu

Chỉnh độ phân giải tối ưu

• Phân giải hình ảnh 2D vừa đủ pixel tương thích phổ màu

• Chỉnh gain thấp nhất để lòng mạch hoàn toàn trống âm

• Điều chỉnh vị trí lấy mẫu và góc quét

• Nên sử dụng một focus, nhiều focus không cần thiết

Chỉnh độ phân giải tối ưu

Chỉnh độ phân giải tối ưu

Gain màu 53dB - thiếu

Gain màu 79dB thừa

Gain màu 76dB thừa

PRF quá cao

PRF thấp

Góc sai 900

Góc sai (cắt ngang)

Điều chỉnh đúng

Siêu âm năng lượng (mạch)

• Siêu âm năng lượng hiển thị tổng cường độ tín hiệu Doppler phản xạ lại từ các phân tử di chuyển bằng các điểm ảnh ở mức cân bằng

• Trong khi đó vận tốc dòng chảy, hướng dòng chảy

không xác định được

• Màu trong siêu âm Doppler năng lượng được xác định bằng mật độ các phân tử di chuyển phản hồi

• Siêu âm năng lượng đánh giá dòng chảy thấp và dòng chảy ít hồi âm nhạy hơn siêu âm Doppler xung (đo vận tốc, hướng dòng chảy)

• Siêu âm năng lượng lấy nhiều mẫu đo trên đường đi hơn Doppler xung, tỉ tín hiệu nhiễu ít hơn

• Tín hiệu càng sáng chứng tỏ mật độ phân tử của dòng chảy càng cao

Siêu âm năng lượng (mạch)

Power (Angio) Mode

Siêu âm năng lượng (mạch)

HÌNH ẢNH HÒA ÂM MÔ

(TISSUE HARMONIC IMAGING)

• Trong siêu âm thường tần số thu thường thấp hơn tần

số phát

• Trong siêu âm hòa mô tần số thu gấp đôi tần số phát, vd: tần số đầu dò phát ra là 3.0 MHz thì tần số thu là 6.0 MHz

• Là kĩ thuật siêu âm giúp cải thiện những hạn chế về độ đâm xuyên và độ phân giải  nâng cao chất lượng hình ảnh siêu âm

• Rất hữu ích để đánh giá các tổn thương dạng kén, chứa

mô tăng âm như mỡ, vôi hoặc không khí

Dạng phổ tần số truyền và nhận

• Tần số ban đầu (f) được phát ra từ

bề mặt đầu dò và suy giảm tuyến tính khi qua cơ thể

• Tần số hòa âm (2f) gia tăng gấp

đôi trước khi bị suy giảm theo chiều sâu của cơ thể

• Hình ảnh hòa âm mô chỉ sử dụng tần số 2f sau khi lọc bỏ các tần số nhận khác (f, 3f )

TISSUE HARMONIC IMAGING

Cải thiện mối tương quan tín hiệu/ nhiễu ảnh Giảm hiệu ứng phản xạ bên Giảm độ mờ và các thùy phụ

Cải thiện chất lượng ảnh, thấy rõ các mạch nhỏ

Bệnh nhân béo phì +++

Hình ảnh hòa âm mô

Test 1

Dòng chảy bầu dục: xoắn thừng tinh

Test 2

Màu đảo ngược: do thay đổi hướng trục mạch

Test 3

Màu đảo ngược: Trục mạch đa chiều

Test 4

Artéfacts: hiệu ứng gương soi

Test 5

Artéfacts: aliasing ở viên sỏi

Test 6

Màu đảo ngược: do thay đổi hướng trục mạch

và mạch đa chiều: varicocele

Test 7

Artéfact màu do mảng xơ vữa

Test 8

Giả phình ở điểm chọc sau chụp động mạch

Test 9

Màu đảo ngược

Test 10

Dòng chảy trở kháng thấp: động mạch cảnh trong

Test 11

Dòng chảy trở kháng thấp: động mạch thận bình thường

Test 12

Dòng chảy trở kháng thấp:

dò động tĩnh mạch thận

Test 13

Dòng chảy trở kháng cao: động mạch ngoại biên lúc nghỉ

Test 14

Hình ảnh bình thường: Trào ngược sau tâm thu

Test 15

Sai kỹ thuật

Test 16