NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT SIÊU ÂM DOPPLER-ĐIỀU CHỈNH DOPPLER MÀU, DOPPLER XUNG

• Để đo đạc vận tốc dòng chảy bằng Doppler xung ta phải thực hiện trên lát cắt dọc và chỉ có giá trị khi và chỉ khi thỏa mãn cùng lúc hai điều kiện: – Góc Doppler ≤ 60 0.. Với mạch máu

NGUYÊN LÝ & KỸ THUẬT SIÊU ÂM DOPPLER

(PRINCIPLES & TECHNIQUES FOR DOPPLER US)

“Người ta chỉ thấy những gì người ta được chuẩn bị để thấy."

Ralph Waldo Emerson

Bs NGUYỄN QUÝ KHOÁNG

Bs NGUYỄN QUANG TRỌNG

website: www.sieuamvietnam.vn, www.cdhanqk.com

Email: vietnamultrasound@gmail.com

(Updated, 22/08/2017)

• Hiện tượng vượt ngưỡng

• Kỹ thuật siêu âm Doppler.

• Điều chỉnh trường nhìn (tự đọc)

• Phân tích phổ Doppler (tự đọc)

• B flow imaging (tự đọc)

Kiến thức thay đổi theo thời gian, những gì mà ngày hôm nay

được xem là đúng thì ngày mai có thể sai

05/09/2017 3

• Các kỹ thuật bao gồm:

– Định hướng dòng chảy trên các loại đầu dò:

• Đầu dò convex (và microconvex – endovaginal

transducer)

• Đầu dò linear

– Điều chỉnh Doppler màu, Doppler xung

– Điều chỉnh tránh hiện tượng vượt ngưỡng.

– Điều chỉnh thang tốc độ màu.

– Điều chỉnh độ lọc thành.

– Điều chỉnh gain phổ và gain màu.

– Doppler màu hay Doppler xung, đầu dò linear hay

đầu dò convex?

4

ĐIỀU CHỈNH DOPPLER MÀU, DOPPLER XUNG

1 Hộp màu (color box).

2 Kích thước cửa sổ (SV length)

3 Doppler xung trên lát cắt dọc

4 Doppler màu trên lát cắt ngang.

5 Doppler xung trên lát cắt ngang

6 Chọn góc Doppler ≤ 600 hay = 600?

Lấy góc Doppler = 600 trên đầu dò convex.

Lấy góc Doppler = 600 trên đầu dò linear.

5

Hộp màu (color box):

- Vị trí: Hộp màu đặt càng sâu thì khoảng cách giữa đầu dò và cấu

trúc cần khảo sát càng xa, PRF tối đa càng thấp, do vậy càng dễ bị

hiện tượng vượt ngưỡng, tốc độ khung hình trên giây càng giảm Ta cố gắng thay đổi hướng tiếp cận kết hợp với xoay trở bệnh nhân, sao cho

hộp màu không đặt quá sâu

- Kích thước: Hộp màu càng lớn thì hình ảnh thu được có độ phân

giải kém, tần số khung hình trên giây giảm, do vậy chỉnh kích thước

hộp màu vừa đủ bao trùm vùng cần khảo sát

6

05/09/2017 7

Chỉnh kích thước cửa sổ (SV length)

- Với khảo sát hệ tĩnh mạch, các động mạch nhỏ: cửa sổ lấy hết đường kính mạch máu (cố gắng thu nhận tối đa tín hiệu dòng chảy với tĩnh mạch và động

mạch nhỏ)

- Đo lưu lượng dòng chảy qua AVF (Arterio-venous fistula), đo lưu lượng tuần hoàn não sau (cặp động mạch đốt sống): thu nhận toàn bộ các vận tốc của dòng chảy để máy ước tính vận tốc trung bình, kết hợp với đo khẩu kính mạch máu để tính lưu lượng dòng chảy)

- Với khảo sát các động mạch lớn: cửa sổ lý tưởng chiếm 1/3 đường kính mạch máu và đặt ở 1/3 giữa của lòng mạch (loại bỏ tín hiệu dòng chảy thấp ở hai bên thành mạch) Khi mạch máu lớn bị hẹp: Theo khuyến cáo của các tác giả thuộc Đại học Washington, kích thước cửa sổ điều chỉnh ở mức nhỏ nhất có thể,

thường là 1 mm, để nhận biết những thay đổi kín đáo về vận tốc của dòng chảy Điều này rất quan trọng vì vận tốc cao nhất của dòng chảy có khi chỉ xuất hiện khu trú ở một vùng rất nhỏ Trong thực hành, cửa sổ Doppler được di chuyển dọc theo trục dòng chảy qua chỗ hẹp được xác định trên Doppler màu để tìm vận tốc cao nhất của dòng chảy (chứ không phải là cửa sổ đặt ở chỗ hẹp nhất thấy trên hình ảnh 2D)

- Riêng với cuống rốn, cửa sổ được đặt bao trùm cả ĐM lẫn TM rốn: vì

trong một số tình trạng bệnh lý điều này giúp ta phát hiện phổ TM rốn đập

05/09/2017 8

Volume flow qua AVF (thể tích dòng chảy qua thông nối động - tĩnh mạch): Cửa sổ mở bao trùm lòng mạch, chọn đo tự động PS, ED, TAMEAN; sau đó chỉ đo manual đường kính dòng chảy (VF Diam) thì máy sẽ cho biết VolFlow

10

Volume flow = 131 ml/min + 122 ml/min = 253 ml/min

Cách đo thể tích dòng chảy (volume flow) của cặp động mạch đốt sống:

05/09/2017 11

05/09/2017 12

• Để đo đạc vận tốc dòng chảy bằng Doppler xung ta phải thực hiện trên lát cắt

dọc và chỉ có giá trị khi và chỉ khi thỏa mãn cùng lúc hai điều kiện:

– Góc Doppler ≤ 60 0

– Thanh điều chỉnh góc (angle correct bar) biểu thị cho trục của dòng chảy

Với mạch máu không bệnh lý, có dòng chảy lớp (laminar flow), thanh điều chỉnh góc được điều chỉnh sao cho song song với thành mạch hai bên, và ta có thể thực hiện trên hình ảnh 2D chứ không bắt buộc phải có Doppler màu

Thanh điều chỉnh góc được điều chỉnh sao cho trùng với trục của dòng chảy (chứ không phải song song với thành mạch), trục này thấy rõ nhất bằng mode Doppler màu Sắc màu sáng do hiện tượng vượt ngưỡng khi dòng chảy qua chỗ

hẹp giúp ta nhận diện được trục của dòng chảy

Angle correct bar

Angle correct bar

Heinrich Iro et al Atlas of Head and Neck Ultrasound 2013 Georg Thieme Verlag KG

05/09/2017 16

Một số hình ảnh siêu âm được làm bởi 3 Bs siêu âm có kinh

nghiệm > 10 năm tại 3 BV lớn tại TpHCM

17

3 Doppler màu trên lát cắt ngang:

- Qua những phần trình bày ở trên, ta biết rằng, để nhận định hướng dòng chảy, chọn vị trí đặt cửa sổ Doppler xung, ta phải khảo sát Doppler màu trên lát cắt dọc Tuy nhiên, trên thực tế lâm sàng ta vẫn sử dụng Doppler màu trên lát cắt ngang,

vì với lòng động mạch hẹp không đồng tâm (eccentric stenosis), bắt buộc ta phải

đo đọ hẹp trên lát cắt ngang

- Ngay cả với hệ tĩnh mạch, nếu chỉ khảo sát Doppler màu trên lát cắt dọc ta có thể bỏ sót những trường hợp huyết khối không hoàn toàn

- Thế nhưng, về mặt kỹ thuật ta biết rằng khi đầu dò thực hiện lát cắt ngang thì góc Doppler sẽ gần bằng hoặc bằng 900

Vậy ta phải làm thế nào để có tín hiệu màu?

- Rất đơn giản, ta chỉ cần nghiêng nhẹ đầu dò, hoặc ngả đầu dò xuống dưới hướng chùm tia lên trên (tilt back) hoặc ngả đầu dò lên trên hướng chùm tia xuống dưới (tilt up), thì chùm tia khảo sát Doppler sẽ tạo một góc khác 900 so với trục dòng chảy, lúc này ta sẽ có tín hiệu màu Ta không nghiêng đầu dò nhiều quá, vì như vậy mạch máu không còn hình tròn mà sẽ có hình bầu dục, việc đo đạc độ hẹp sẽ không còn chính xác

Trường hợp hẹp lệch tâm, bắt buộc ta phải đo độ hẹp trên lát cắt ngang

Do vậy độ hẹp ta đo được là 29% (ECST)

Trên lát cắt dọc tĩnh mạch đùi chung (hình bên trái) ta không thấy huyết khối, thế nhưng trên lát cắt ngang (hình giữa) ta thấy huyết khối không hoàn toàn, nếu ta thực hiện lát cắt dọc lệch qua phải một chút (mũi tên thứ 2), ta sẽ thấy cục huyết

khối (hình bên phải)

Đầu dò đặt vuông góc với dòng chảy  Không có tín hiệu màu

trong lòng mạch máu

Cắt ngang động mạch cảnh chung phải: Ngả đầu dò xuống dưới hướng chùm tia lên trên Dòng chảy được mã hóa màu xanh dòng chảy thuận hướng,

hướng từ thân lên não

22

4 Doppler xung trên lát cắt ngang:

- Với hệ động mạch: đôi khi mạch máu rất nhỏ, dễ xác định trên lát cắt ngang hơn là lát cắt dọc, thì ta có thể dùng Doppler xung trên lát cắt ngang để xác định động mạch có bị tắc hay chưa.

- Các trị số Doppler xung không phụ thuộc vào góc Doppler là các

tỷ số như: RI, PI, S/D ratio…(được sử dụng nhiều trong Doppler

sản khoa) thì ta có thể thực hiện trên lát cắt dọc hoặc lát cắt ngang

và không cần phải điều chỉnh góc Doppler cũng như thanh điều

chỉnh góc

- Doppler xung trên lát cắt ngang không cho phép đo đạc vận tốc

dòng chảy vì ta không biết trị số góc Doppler trên lát cắt ngang

- Với hệ tĩnh mạch: Doppler xung được sử dụng để đo thời gian trào ngược (không quan tâm đến PSV và EDV) Theo các

guidelines khuyến cáo thì Dopper xung cần được thực hiện trên lát cắt ngang; trong thực tế thì làm trên lát cắt dọc cũng được chấp

nhận vì không sai về nguyên lý Doppler

05/09/2017 23

05/09/2017 24

Khảo sát Doppler động mạch tử

cung không cần phải điều chỉnh

góc Doppler cũng như thanh điều

chỉnh góc, vì các trị số quan tâm

là: PI, RI, S/D ratio

5-Sep-17 25

- Các trị số về vận tốc của dòng chảy trên Doppler xung như PSV

và EDV chỉ có giá trị khi và chỉ khi góc Doppler ≤ 600 và thanh điều chỉnh góc trùng với trục của dòng chảy - Điều này chỉ có thể làm được trên lát cắt dọc Trên lát cắt ngang, ta không biết được góc

Doppler bằng bao nhiêu độ (thường là gần 900) cũng như không xác định được trục của dòng chảy, và do vậy các trị số vận tốc (PSV,

EDV) trên lát cắt ngang không có giá trị

Doppler xung cần phải được thực hiện trên lát cắt dọc

ACR–AIUM–SPR–SRU Practice Parameter for the Performance of Peripheral Venous Ultrasound Examination Revised 2015

Neil M Khilnani Chronic Venous Disease of the Lower

Extremities AJR 2014; 202:633–642

Đầu dò siêu âm cắt ngang mạch máu, nhưng tạo một góc

hướng lên trên, giúp ta định hướng được dòng chảy trong

và sau khi thực hiện nghiệm pháp đuổi máu

CFV

GSV

SSV

Erika Mendoza et al Duplex Ultrasound of Superficial

Leg Veins Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

Quan điểm của tôi: Khi bạn khảo sát Doppler

xung với hệ tĩnh mạch, nếu không cần đến trị số

vận tốc (PSV, EDV…), bạn có thể thực hiện trên

lát cắt dọc hoặc lát cắt ngang

05/09/2017 27

• Trong thực hành ta có hai trường phái để lấy góc Doppler xung:

– Góc Doppler nhỏ nhất có thể (≤ 60 0 ):

• Ưu điểm: Trị số vận tốc dòng chảy ước lượng ít sai số nhất

• Nhược điểm: không so sánh được vận tốc dòng chảy của cùng một cấu trúc giữa 2 bên với nhau, không so sánh được ở cùng một cấu trúc giữa các bệnh nhân với nhau

• Quan trọng nhất là tỷ số PSV giữa ICA và CCA sẽ ít giá trị (vì nếu góc Doppler khác nhau, sai số sẽ không như nhau)

– Góc Doppler cố định 60 0

• Ưu điểm: Có một chuẩn cố định về góc Doppler, độ sai số chấp nhận

và như nhau giữa các cấu trúc Do vậy ta có thể so sánh vận tốc dòng chảy hai bên, có thể so sánh cùng một cấu trúc giữa các bệnh nhân với nhau

• Quan trọng nhất là tỷ số PSV giữa ICA và CCA (ICA/CCA ratio)

sẽ có giá trị hơn (sai số như nhau với cùng một trị số góc Doppler)

* Trên một số máy siêu âm có nút chức năng Quick Angle, khi ta chọn

chức năng này, máy sẽ tự động chọn góc Doppler = 60 0

• Vậy ta chọn góc Doppler cố định < 60 0 ?

• Muharrem Tola và cs: nghiên cứu trên 87 BN hẹp động mạch cảnh trong

19 động mạch cảnh bị loại trừ (12 bị tắc, 5 bị vôi hóa rộng, và 2 hẹp rất

nặng với dấu hiệu sợi dây)

• Đo đạc vận tốc được thực hiện với góc Doppler 60° và 45° Trị số PSV

và EDV với góc Doppler 60° cao hơn trị số PSV và EDV đo được với góc Doppler 45° (24.2% và 24.7%, theo thứ tự)

• Đo đạc vận tốc có thể thực hiện được ở tất cả các mạch máu với góc

Doppler 60° Tuy nhiên, ở 5 ICAs và ở 11 CCAs, không thể thực hiện

đo đạc vận tốc với góc Doppler 45°

• “Vì việc đo đạc vận tốc có thể dễ dàng thực hiện ở động mạch cảnh với góc Doppler 60° và cũng vì một góc Doppler cố định 60° được sử dụng rộng rãi ngày nay, việc sử dụng góc Doppler 60° có thể trở thành tiêu chuẩn kỹ thuật trong khảo sát Doppler động mạch cảnh”

Muharrem Tola et al Effect of Doppler Angle in Diagnosis of Internal Carotid Artery Stenosis

J Ultrasound Med 2006; 25:1187–1192

• Trong khi chưa có sự đồng thuận, nếu ta chọn đo với góc Doppler ≤ 60 0 thì việc ghi chú trị số góc Doppler tương ứng với từng vị trí khảo sát là cần thiết và bắt buộc Tuy nhiên, ở những lần khảo sát kế tiếp của bệnh nhân, nếu muốn so sánh thì ta phải lấy đúng số đo góc tương ứng với mỗi cấu trúc của lần siêu âm trước đó !

• Còn nếu ta chọn đo với góc Doppler cố định bằng 60 0 thì ta cũng phải ghi chú điều này trong báo cáo kết quả

• Trên thực tế hiện nay, càng ngày càng có nhiều chuyên gia siêu

âm chọn góc Doppler = 600 thể hiện qua những hình siêu âm minh họa trong các sách mới xuất bản (ví dụ như cuốn sách của John S Pellerito and Joseph F Polak Introduction to Vascular

Ultrasonography, 6th Edition 2012, Elsevier) Cho dù phần đánh

giá độ hẹp động mạch cảnh trong trong cuốn sách này, tác giả Grant

EG (người viết bảng đồng thuận 2002) vẫn yêu cầu lấy góc

Doppler ≤ 600

• Còn tác giả John S Pellerito, trong bài giảng trình bày tại Los

Angeles Radiological Society 2013 với tựa đề “Pitfalls of Carotid Doppler Evaluation” đã khuyến cáo: “Use consistent Doppler

angle (usually 600) (sử dụng góc Doppler hằng định, thường là

600) và nhấn mạnh rằng “the key is consistency for all patients on

every scan” (chìa khóa là sự hằng định cho tất cả các bệnh nhân

cho các lần siêu âm) (slide 37)

Trị số PSV cũng như EDV sẽ khác nhau với góc Doppler khác nhau

Trị số sẽ lớn nhất với góc Doppler bằng 60 0

05/09/2017

Ở đầu dò convex ta không thể điều chỉnh được độ nghiêng của chùm tia siêu âm (khảo sát 2D, Doppler màu cũng như Doppler xung): cả 3 loại

chùm tia khảo sát đều được phát vuông góc với mặt đầu dò

Nửa trên thang tốc độ màu mã hóa hướng của dòng chảy tạo với chùm tia khảo

sát Doppler trở về một góc Doppler < 90 0 ; Ngược lại, nửa dưới thang tốc độ màu mã hóa hướng của dòng chảy tạo với

chùm tia khảo sát Doppler trở về một góc Doppler > 90 0 !

33

Cách duy nhất để có được góc Doppler = 600 là ta phải sử dụng

Kỹ thuật gót – ngón chân như hình minh họa bên dưới

Heinrich Iro et al Atlas of Head and Neck Ultrasound 2013

Georg Thieme Verlag KG

05/09/2017 34

Khi mạch máu chạy song song dưới mặt da, để đạt

được góc Doppler = 60 0 là một thách thức vì nó phải đồng thời thỏa mãn điều kiện: Thanh điều chỉnh góc trùng với trục của dòng chảy

Lỗi kỹ thuật hay mắc phải:

1 Chọn Quick angle để có góc Doppler = 60 0,

không điều chỉnh thanh điều chỉnh góc dù nó

không trùng với trục dòng chảy (sai)

2 Điều chỉnh thanh điều chỉnh góc cho trùng

với trục dòng chảy, lúc này góc Doppler vượt quá 60 0 (sai)

• Với đầu dò linear ta có hai phương pháp để lấy góc

chức năng này!)

Heel - toe Technique: Khi mạch máu

chạy song song dưới mặt da, ta ép nhẹ một bên của đầu dò, mô mềm phía dưới đầu dò

bị đè ép, mạch máu sẽ trở nên không song song với mặt da, lúc đó ta sẽ lấy được góc

Doppler tốt để khảo sát dòng chảy

05/09/2017 38

Heel - toe Technique: Trong thực hành, ta làm theo các bước như sau:

1 Lấy lát cắt dọc mạch máu bằng siêu âm 2D

2 Thêm mode Color Doppler để định hướng dòng chảy

3 Thêm mode Pulse Doppler, chọn Quick angle (60 0 )

4 Ép một bên đầu dò cho đến khi thấy thanh điều chỉnh góc trùng với trục của dòng chảy

Điều chỉnh riêng tia khảo sát Doppler xung (fine steer): Trong thực hành, ta làm

theo các bước như sau:

1, 2, 3: như kỹ thuật gót – ngón chân Lưu ý: chọn Quick angle (60 0 )

4 Chỉnh fine steer cho đến khi thấy thanh điều chỉnh góc trùng với trục của dòng chảy (mỗi nấc thay đổi 2 0 )

05/09/2017 40

05/09/2017 41

ĐIỀU CHỈNH TRÁNH HIỆN TƯỢNG VƯỢT NGƯỠNG

1 Chuyển dịch đường nền (baseline) lên trên hoặc xuống

dưới tùy thuộc phổ thu được.

2 Tăng PRF (scale): máy thu tín hiệu nhiều lần trên đường đi

về của sóng âm.

3 Giảm ΔF bằng cách giảm tần số đầu dò (đổi đầu dò convex

có tần số thấp hơn).

05/09/2017 42

Chỉnh baseline để tránh

aliasing phổ

05/09/2017 43

Chỉnh color baseline để tránh

aliasing màu

05/09/2017 44

Lưu ý rằng khi ta sử dụng 3 modes đồng thời (Triplex sonography - hoạt động cùng lúc B-mode, Doppler màu-CF và Doppler xung-PW), lúc ta điều chỉnh PRF thì điều chỉnh này thường sẽ ảnh hưởng đồng thời trên Doppler màu và Doppler xung Cũng lưu ý rằng PRF không giống nhau trên

Doppler màu và Doppler xung, tuy rằng sẽ cùng tăng hoặc cùng giảm khi ta điều chỉnh

Cũng lưu ý rằng khả năng tăng PRF sẽ tùy thuộc chất lượng máy Thông thường, máy

tốt hơn thì khả năng tăng PRF sẽ cao hơn

05/09/2017 45

- Ta có thể tránh hiện tượng vượt ngưỡng khi chuyển từ đầu dò linear qua convex, thế nhưng độ phân giải rất kém trên B-mode với đầu dò convex

- Lưu ý rằng tần số đầu dò khác nhau cho từng mode thăm khám: Tần số linear 12

MHz là tần số đầu dò cho B-mode, còn tần số đầu dò cho Doppler màu là 5 MHz và cho Doppler xung cũng 5 MHz (tốt hơn cho khảo sát Doppler)

- Khi chuyển qua đầu dò convex, tần số đầu dò cho B-mode là 4 MHz, Doppler màu là 3.1 MHz, Doppler xung là 2.5 MHz

- Tức là ta chỉ giảm được tần số đầu dò Doppler màu từ 5 MHz xuống 3.1 MHz, và Doppler xung từ 5 MHz xuống 2.5 MHz, chứ không phải là giảm tần số đầu dò từ 12 MHz xuống 4 MHz (chỉ cho B-mode)