NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT SIÊU ÂM DOPPLER

Chia sẻ: Nguyen Quynh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:140

Thêm vào BST

Báo xấu

400
lượt xem 116
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT SIÊU ÂM DOPPLER

"People only see what they are prepared to see." "People Ralph Waldo Emerson Ralph 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 1
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 2
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 xuống). 25/10/2008 3
Định nghĩa: “Đó 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”. 25/10/2008 4
• 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 5
• 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 6
• 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 7
• 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 8
• 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 9
• 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 10
- ∆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. - ∆F có trị số lớn nhất khi chùm tia song song với dòng chảy (cos α =1). Khi chùm tia vuông góc với dòng chảy thì sẽ không có 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: W. Schaberle. Ultrasonography in Vascular Diseases. p1-27. 2005 25/10/2008 12
C. M. Rumack et al. Diagnostic Ultrasound. 3rd Edition. 2005 25/10/2008 13
CÁC HỆ THỐNG DOPPLER • 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). 25/10/2008 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. Ultrasonography in Vascular Diseases. p1-27. 2005 25/10/2008 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) thì tốc độ ghi được là tốc độ trung bình của các tốc độ ở hai mạch máu. C. M. Rumack et al. Diagnostic Ultrasound. 3rd Edition. 2005 25/10/2008 17
CÁC HỆ 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 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