02/08/2011 1 "People only see what they are prepared to see." Ralph Waldo Emerson NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT SIÊU ÂM DOPPLER BS. NGUYỄN QUANG TRỌNG (Last update 05/07/2011) KHOA CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH BỆNH VIỆN FV – TP.HCM 02/08/2011 2 MỤC TIÊU BÀI GIẢNG •Hiểu được hiệu ứng Doppler. • Ứng dụng hiệu ứng Doppler vào trong siêu âm. •Nắm được các kỹ thuật, thao tác điều chỉnh trên máy khi thực hiện siêu âm Doppler. • Phân tích được các phổ và âm thanh thu được. 02/08/2011 3 NỘI DUNG • Hiệu ứng Doppler. • Các hệ thống Doppler. • Hiện tượng vượt ngưỡng. • Kỹ thuật siêu âm Doppler. • Vài cas minh hoạ. • Phân tích phổ Doppler. • Kết luận. docteurtrong@yahoo.com, doctortrong@yahoo.com , trong1.nguyen@fvhospital.com 02/08/2011 4 HIỆU ỨNG DOPPLER •Hiệu ứng Doppler được tìm ra vào năm 1842 bởi nhà toán học và vật lý học người Áo (Austrian mathematician and physicist) Christian Johann Doppler (1803-1853). •Lúc đó ông dùng nó để giải thích hiện tượng lệch màu sắc của các ngôi sao đang chuyển động: Khi ngôi sao tiến lại gần quả đất thì 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 t ăng lên và tần số giảm xuống). 02/08/2011 5 Định nghĩa: “Hiệu ứng Doppler 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”. 02/08/2011 6 •Một hình ảnh quen thuộc đó là khi ta nghe tiếng còi xe cấp cứu ở xa với âm trầm (do tần số thấp), khi xe chạy lại gần thì ta nghe âm bỗng (do tần số cao). 02/08/2011 7 •Hoặc là khi ta nghe tiếng tàu hỏa ( ) từ xa chạy lại rồi chạy qua: 02/08/2011 8 •Năm 1959, Satomura (Nhật) lần đầu tiên ứng dụng hiệu ứng Doppler vào Y học nhằm khảo sát tim- mạch. •Sau đó Pourcelot (Pháp) và Franklin (Mỹ) phát triển tiếp kỹ thuật này. • Khác với siêu âm B-mode, máy không xử lý tín hiệu sóng phản hồi thành hình ảnh, mà chỉ ghi nhận sự thay đổi tần số do hiệu ứng Doppler xảy ra khi chùm sóng siêu âm phát ra gặp các hồng cầu chuyển động trong mạch máu đang tiến lại gần đầu dò ho ặc đi xa đầu dò. 02/08/2011 9 • 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/giây. 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, MD et al. Color Power Doppler Ultrasound. 1999 02/08/2011 10 • 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. Arthur Fleischer, MD et al. Color Power Doppler Ultrasound. 1999 [...]... đầu dò thì ta có phổ âm (phía dưới trục X) 02/08/2011 27 Tuy vậy, cần lưu ý rằng phổ Doppler có thể đảo ngược hoàn toàn nếu ta ấn vào nút “invert” trên bàn phím máy siêu âm! 02/08/2011 28 CÁC HỆ THỐNG DOPPLER DOPPLER MÀU (COLOR DOPPLER) • Đó là tín hiệu Doppler xung được mã hóa màu sắc phủ lên hình siêu âm hai chiều • Trong khi ở Doppler xung chỉ có 1 vị trí đặt cửa sổ (gate), thì ở Doppler màu có rất... Doppler màu (color Doppler) Tín hiệu Doppler màu Doppler năng lượng (power Doppler) Duplex và Triplex sonography 15 CÁC HỆ THỐNG DOPPLER DOPPLER LIÊN TỤC • Doppler liên tục (continuous wave-CW) với đầu dò có hai tinh thể, một có chức năng phát sóng liên tục và một có chức năng nhận sóng phản hồi liên tục W Schaberle Ultrasonography in Vascular Diseases p1-27 2005 02/08/2011 16 • Ưu điểm: Doppler liên tục... Power Doppler Ultrasound 1999 23 • Ta phóng đại một phổ Doppler để phân tích: – Hộp xanh chỉ một điểm thời gian trong chu kỳ tim – Những hộp màu vàng biểu hiện độ lớn của các tần số riêng biệt 02/08/2011 Arthur Fleischer, MD et al Color Power Doppler Ultrasound 1999 24 • Vào một thời điểm xác định (hộp hồng) các tín hiệu Doppler có tần số khác nhau được biểu hiện bằng những vị trí khác nhau trên phổ Doppler. .. volume) là được ghi nhận và xử lý 02/08/2011 21 TÍN HIỆU DOPPLER XUNG • Tín hiệu Doppler thu nhận được thể hiện dưới dạng âm thanh, dạng phổ và 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 ( ) 02/08/2011 22 • Phổ Doppler gồm có 3 thành phần:... chia sẻ khả năng xử lý dữ liệu, và do đó chất lượng hình ảnh và thông tin thu được sẽ kém đi 02/08/2011 31 • Với đầu dò convex, ở vùng xa đầu dò, các vị trí lấy mẫu (gate) 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 khắc 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... hóa màu đỏ; ngược lại, chạy xa đầu dò được mã hóa màu xanh 02/08/2011 33 Tín hiệu màu thu được sẽ chồng lên hình siêu âm 2D, cho ra hình siêu âm màu 02/08/2011 34 Tuy vậy, cần lưu ý rằng màu sắc được mã hóa này có thể đảo ngược hoàn toàn nếu ta ấn vào nút “invert” trên bàn phím máy siêu âm! 02/08/2011 35 02/08/2011 36 ... tín hiệu Doppler (cos α = 0) - Với đầu dò phát với tần số 2-8MHz thì ∆F thu được nằm trong phạm vi tần số mà tai người nghe được (50Hz-15KHz) - Vận tốc dòng chảy được tính theo công thức: 02/08/2011W Schaberle Ultrasonography in Vascular Diseases p1-27 2005 14 CÁC HỆ THỐNG DOPPLER • • • • • • • 02/08/2011 Doppler liên tục (continuous wave-CW) Doppler xung (pulsed wave-PW) Tín hiệu Doppler xung Doppler. .. 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 tăng 02/08/2011 Arthur Fleischer, MD et al Color Power Doppler Ultrasound 1999 11 • 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 (∆F ) 02/08/2011 Arthur Fleischer, MD et al Color Power Doppler. .. trí đặt cửa sổ ở kế cận nhau trên vùng khảo sát 02/08/2011 29 • Thông tin Doppler thu nhận được từ mỗi vị trí đặt cửa sổ 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 02/08/2011 30 • Tuỳ theo chất lượng của máy siêu âm, trên mỗi đường tạo ảnh có khoảng 32 đến 128 vị trí lấy mẫu (gate) hoặc... THỐNG DOPPLER DOPPLER XUNG • Phát sóng dạng xung được dùng trong Doppler xung (pulsed wave-PW) với đầu dò có một tinh thể vừa có chức năng phát và nhận sóng phản hồi W Schaberle Ultrasonography in Vascular Diseases p1-27 2005 02/08/2011 20 • Sóng âm được phát đi theo từng chuỗi xung dọc theo hướng quét của đầu dò, song chỉ những xung phản hồi từ vị trí đặt cửa sổ (gate, sample volume) là được ghi nhận và . hiệu ứng Doppler. • Ứng dụng hiệu ứng Doppler vào trong siêu âm. •Nắm được các kỹ thuật, thao tác điều chỉnh trên máy khi thực hiện siêu âm Doppler. •. phổ và âm thanh thu được. 02/08/2011 3 NỘI DUNG • Hiệu ứng Doppler. • Các hệ thống Doppler. • Hiện tượng vượt ngưỡng. • Kỹ thuật siêu âm Doppler. • Vài