25/10/2008 1 "People only see what they are prepared to see." "People only see what they are prepared to see." Ralph Waldo Emerson Ralph Waldo Emerson NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT SIÊU ÂM DOPPLER BS. NGUYỄN QUANG TRỌNG (Update 29/08/2008) KHOA CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH BỆNH VIỆN AN BÌNH – TP.HCM 25/10/2008 2 NỘI DUNG • Hiệu ứng Doppler. • Các hệ thống Doppler. • Hiện tượng vượt ngưỡng. • Kỹ thuật siêu âm Doppler. • Phân tích phổ Doppler. • Kết luận. 25/10/2008 3 HIỆU ỨNG DOPPLER •Hiệu ứng Doppler được tìm ra vào năm 1842 bởi 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 tăng lên và tần số giảm xu ống). 25/10/2008 4 Định nghĩa: “Đólàsự 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”. 25/10/2008 5 •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). •Hoặc là khi ta nghe tiếng tàu hỏa từ xa chạy lại rồi chạy qua: 25/10/2008 6 •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 hoặc đi xa đầu dò. 25/10/2008 7 • 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 25/10/2008 8 • 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 25/10/2008 9 • 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 thì tần số sóng phản hồi sẽ 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 tăng. Arthur Fleischer, MD et al. Color Power Doppler Ultrasound. 1999 25/10/2008 10 •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 ). Arthur Fleischer, MD et al. Color Power Doppler Ultrasound. 1999 [...]... • 25/10/2008 Doppler liên tục (continuous wave-CW) Doppler xung (pulsed wave-PW) Duplex sonography Tín hiệu Doppler xung Doppler màu (color Doppler) Tín hiệu Doppler màu Doppler năng lượng (power Doppler) 14 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... và xử lý 25/10/2008 19 CÁC HỆ THỐNG DOPPLER DUPLEX SONOGRAPHY • Sự kết hợp hình ảnh siêu âm hai chiều (cung cấp thông tin về cấu trúc giải phẫu, vị trí đặt cửa sổ, góc α) và Doppler xung (cung cấp thông tin về dòng chảy) được gọi là Duplex sonography 25/10/2008 20 25/10/2008 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,... cuộn xoáy qua van ĐMC thì tâm trương với nhiều vận tốc khác nhau 25/10/2008 31 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 • Nhưng trong khi ở Doppler xung chỉ có 1 vị trí đặt cửa sổ (gate), thì ở đây có rất nhiều vị trí đặt cửa sổ ở kế cận nhau trên vùng khảo sát 25/10/2008 32 • Thông tin Doppler thu nhận được từ mỗi...- ∆F: tần số Doppler - Fo: tần số của sóng phát đi - Fr: tần số của sóng phản hồi - v: vận tốc của dòng máu - c : tốc độ của sóng âm truyền trong cơ thể (#1540m/s) - α: góc giữa chùm tia siêu âm và mạch máu W Schaberle Ultrasonography in Vascular Diseases p1-27 2005 25/10/2008 11 • Từ công thức trên ta rút ra: - Tần số Doppler ∆ F tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy -... 25/10/2008 Arthur Fleischer, MD et al Color Power Doppler Ultrasound 1999 26 • Theo qui ước, khi dòng máu đi về phía đầu dò thì ta có phổ dương (phía trên trục X); ngược lại, khi dòng máu đi xa đầu dò thì ta có phổ âm (phía dưới trục X) 25/10/2008 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! 25/10/2008 28 • Để hiểu được các dòng chảy... 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 25/10/2008 18 • 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. .. 15 • 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 25/10/2008 16 • Khi chùm sóng âm xuyên qua hai mạch máu cạnh nhau (hai động mạch hoặc một động mạch và một tĩnh mạch)... (laminar flow) và dòng chảy cuộn xoáy (turbulent flow) • Dòng chảy lớp thấy được ở các mạch máu có vách song song và nhẵn (smooth), nhờ vậy các hồng cầu ở cùng một vùng sẽ chuyển động với cùng một vận tốc và cùng hướng • Tuy vậy, 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... hiện độ lớn của các tần số riêng biệt 25/10/2008 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 (các mũi tên) 25/10/2008 Arthur Fleischer, MD et al Color Power Doppler Ultrasound 1999 25 • Sự khác nhau về biên độ biểu hiện bằng độ sáng trên thang... 25/10/2008 22 • Phổ Doppler gồm có 3 thành phần: – Thời gian (time): được mô tả theo trục X – Tần số (frequency): được mô tả theo trục Y – Biên độ (amplitude): được mô tả bằng độ sáng (brightness) của phổ 25/10/2008 Arthur Fleischer, MD et al Color 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 . • Các hệ thống Doppler. • Hiện tượng vượt ngưỡng. • Kỹ thuật siêu âm Doppler. • Phân tích phổ Doppler. • Kết luận. 25/10/2008 3 HIỆU ỨNG DOPPLER •Hiệu ứng Doppler được tìm ra vào năm 1842 bởi. Waldo Emerson NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT SIÊU ÂM DOPPLER BS. NGUYỄN QUANG TRỌNG (Update 29/08/2008) KHOA CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH BỆNH VIỆN AN BÌNH – TP.HCM 25/10/2008 2 NỘI DUNG • Hiệu ứng Doppler. • Các. 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