Ứng dụng siêu âm trong y học

Bài báo cáo trình bày các ứng dụng của siêu âm trong y học (không tạo ảnh) Đo nhịp tim thai bằng siêu âm Doppler Đo loãng xương bằng siêu âm Dao mổ siêu âm Siêu âm trị liệu Siêu âm hội tụ cường độ cao (HIFU) trị ung thư Siêu âm tán sỏi thận ngoài cơ thể

ỨNG DỤNG SIÊU ÂM TRONG Y HỌC NỘI DUNG Mở đầu Theo dõi nhịp tim thai phương pháp siêu âm Doppler Chẩn đoán loãng xương phương pháp siêu âm định lượng (QUS: Quantitative Ultrasound) Dao mổ siêu âm Siêu âm trị liệu Điều trị ung thư phương pháp siêu âm hội tụ cường độ cao (HIFU: High intensity focused ultrasound) Tán sỏi thể sóng xung kích Tài liệu tham khảo Mở đầu Siêu âm y học Chẩn đoán Theo dõi tim thai Chẩn đoán loãng xương Điều trị Chẩn đoán hình ảnh Dao mổ siêu âm Siêu âm trị liệu Điều trị ung thư Tán sỏi thể Theo dõi nhịp tim thai phương pháp siêu âm Doppler Nhịp tim thai 172 bpm 149 bpm 126 bpm 103 bpm 80 bpm Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần 12 110 -160 bpm Nhịp tim thai thông số sinh tồn quan trọng thai nhi Theo dõi nhịp tim thai giúp pháp thay đổi bất thường nhịp tim thai chuyển để xử lý kịp thời, qua giảm thiểu tử vong đảm bảo việc sinh suôn sẻ P N T Wells, DSc, FEng, "Doppler ultrasound in medical diagnosis," The British Journal of Radiology, vol 62, no 737, pp 399-420, 1989 Hiệu ứng Doppler Hiệu ứng Doppler tìm vào năm 1842 nhà toán học người Áo Christian Johann Doppler (1803-1853) Hiệu ứng Doppler: thay đổi tần số sóng nguồn phát chuyển động tương đối so với máy thu J T Bushberg et al., "Ultrasound," in The Essential Physics of Medical Imaging, Lippincott Williams & Wilkins, 2002 Năm 1959, Satomura (Nhật) lần ứng dụng hiệu ứng Doppler vào Y học nhằm khảo sát tim-mạch Sau Pourcelot (Pháp) Franklin (Mỹ) phát triển tiếp kỹ thuật Máy ghi nhận thay đổi tần số hiệu ứng Doppler xảy chùm sóng siêu âm phát gặp hồng cầu chuyển động mạch máu tiến lại gần đầu dò xa đầu dò ΔF: tần số Doppler Fo: tần số sóng phát Fr: tần số sóng phản hồi v: vận tốc dòng máu c: tốc độ sóng âm truyền thể (1540m/s) α: góc chùm sóng siêu âm mạch máu Jerold T Bushberg et al., "Ultrasound," in The Essential Physics of Medical Imaging, Lippincott Williams & Wilkins, 2002 Máy theo dõi tim thai Dựa hiệu ứng Doppler Tần số đầu dò 1-2,5 MHz Theo dõi nhịp tim thai thai nhi: 50-210 bpm Loại đầu dò: chống thấm nước không Loại chống thấm nước sử dụng sanh nước User manual service manual thiết bị Sơ đồ khối máy theo dõi tim thai User manual service manual thiết bị Ưu – khuyết điểm Ưu điểm: Không xâm lấn, không bị nhiễm trùng Dễ thực Có khả theo dõi liên tục, in liệu giấy Khuyết điểm: Cử động thai nhi thai phụ ảnh hưởng trình theo dõi Alfirevic Z, Devane D, Gyte GML, "Continuous cardiotocography (CTG) as a form of electronic fetal monitoring (EFM) for fetal assessment during labour," The Cochrane Database of Systematic Reviews, no 5, 2013 10 Nguyên lý điều trị ung thư HIFU • Dựa hiệu ứng: nhiệt • • Cường độ HIFU: 100 – 10000 W/cm2 Hiệu ứng nhiệt: tăng nhiệt đến 600C 1s => hoại tử đông tế bào Hiệu ứng cơ: tạo bọt khí, dòng chảy vi mô lực xạ Áp lực nén đỉnh: tới 70 MPa Y F Zhou, “High intensity focused ultrasound in clinical tumor ablation”, World J Clin Oncol , vol.2, no.1, pp 8-27, 2011 43 Nguyên lý điều trị ung thư HIFU Y F Zhou, “High intensity focused ultrasound in clinical tumor ablation”, World J Clin Oncol , vol.2, no.1, pp 8-27, 2011 Y S Kim et al., “High-Intensity Focused Ultrasoud Therapy: an Overview for Radiologists”, Korean J Radiol, vol.9, pp.291-302, 2008 44 • Đầu dò: • Kết hợp chẩn đoán hình ảnh MRI siêu âm Hệ thống HIFU Đặt thể đặt trực tràng Dạng lõm phẳng kết hợp với thấu kính âm để hội tụ chùm tia siêu âm => Công nghệ đầu dò dãy pha J Garnon et al., “Overview of Thermal Ablation Devices: HIFU, Laser Interstitial, Chemical Ablation,” in Interventional Radiology Techniques in Ablation, Springer, 2013, chap 5, pp 29 -41 Y F Zhou, “High intensity focused ultrasound in clinical tumor ablation”, World J Clin Oncol , vol.2, no.1, pp 8-27, 2011 45 Điều trị ung thư HIFU 46 Điều trị ung thư HIFU • • • • • • • Ung thư tuyến tiền liệt Ung thư vú U xơ tử cung Ung thư thận Ung thư gan Ung thư tuỵ Ung thư bàng quang 47 Sonablate 5000 48 Ưu – khuyết điểm Ưu điểm:  Ít đau  Thời gian hồi phục nhanh  Không để lại sẹo  Có thể dùng sau xạ trị không thành công Khuyết điểm:  Kết phẫu thuật phụ thuộc vào kinh nghiệm kỹ thuật bác sĩ  Tỉ lệ biến chứng cao thực sau xạ trị 49 Tán sỏi thể sóng xung kích 50 Sỏi thận 51 Tán sỏi thể sóng xung kích  Sóng xung kích: sóng âm có áp lực biến đổi đột ngột, biên độ lớn ngắt quãng  Hệ thống tán sỏi thể sóng xung kích gồm: • Hệ thống định vị sỏi • Nguồn tạo sóng xung kích • Thiết bị tập trung sóng vào tiêu điểm • Môi trường dẫn truyền sóng N H Đức, “Điều trị sỏi thận niêu quản sóng xung kích”, Thời y học, vol 12, no 71, pp 28-30, 2012 52 Tán sỏi thể sóng xung kích 53 PiezoLith 3000Plus • • • Định vị X-quang siêu âm Nguồn tạo sóng xung kích: áp điện Độ xuyên sâu tối đa: 165mm (trung tâm), 200mm (ngoại biên) • Xung đơn, xung liên tục gồm 30 -360 sóng xung kích/phút, đồng ECG PiezoLith 3000Plus Brochure 54 Ưu – khuyết điểm Ưu điểm:  Không xâm lấn  Tránh tình trạng sót sỏi  Ít đau  Ít tổn hại đến thận  Không phải nằm viện Khuyết điểm:  Tán sỏi kích thước 2cm trở xuống  Nếu sỏi cứng lớn chưa vỡ hết phải tán lại - lần  Biến chứng: chảy máu, sỏi kẹt niệu quản, đau mảnh sỏi vụn… 55 Tài liệu tham khảo P N T Wells, DSc, FEng, "Doppler ultrasound in medical diagnosis," The British Journal of Radiology, vol 62, no 737, pp 399-420, 1989 J T Bushberg et al., "Ultrasound," in The Essential Physics of Medical Imaging, Lippincott Williams & Wilkins, 2002 Alfirevic Z, Devane D, Gyte GML, "Continuous cardiotocography (CTG) as a form of electronic fetal monitoring (EFM) for fetal assessment during labour," The Cochrane Database of Systematic Reviews, no 5, 2013 H P T Lan, Cẩm nang điều trị loãng xương Tp Hồ Chí Minh: NXB Y học, 2011 D Mitton, C Roux, P Laugier, "Bone Overview," in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011 P Laugier, G Haıat, "Introduction," in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011 P Laugier, "Quantitative Ultrasound Instrumentation for Bone In Vivo Characterization," in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011 S J Lee, K H Park, "Ultrasonic Energy in Endoscopic Surgery," Yonsei Medical Journal, vol 40, no 6, pp 545-549, 1999 G C Obonna, R.K Mishra, "Differences between Thunderbeat, LigaSure and Harmonic Scalpel Energy System in Minimally Invasive Surgery," World Journal of Laparoscopic Surgery, vol 7, no 1, pp 41-44, 2014 10 Đ K Cường, N T T Lan, “Siêu âm trị liệu” Điện trị liệu: Nguyên lý – Thiết bị - Thực hành, Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2012, chương 7, trang 157-188 11 Y F Zhou, “High intensity focused ultrasound in clinical tumor ablation”, World J Clin Oncol , vol 2, no 1, pp 8-27, 2011 12 Y S Kim et al., “High-Intensity Focused Ultrasoud Therapy: an Overview for Radiologists”, Korean J Radiol, vol.9, pp.291-302, 2008 13 J Garnon et al., “Overview of Thermal Ablation Devices: HIFU, Laser Interstitial, Chemical Ablation,” in Interventional Radiology Techniques in Ablation, Springer, 2013, chap 5, pp 29 -41 14 N H Đức, “Điều trị sỏi thận niêu quản sóng xung kích”, Thời y học, vol 12, no 71, pp 28-30, 2012 56 57 [...]... in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011 14 Siêu âm định lượng • • • 1950: sử dụng siêu âm để theo dõi quá trình lành vết g y ở xương ống chân 1984: phương pháp siêu âm định lượng (QUS) ứng dụng trong chẩn đoán loãng xương Ứng dụng lâm sàng chính của QUS: dự đoán nguy cơ g y xương do loãng xương Nguyên tắc: • Đo độ suy giảm cường độ sóng siêu âm truyền qua xương (BUA: Broadband Ultrasound... mô Khuyết điểm:  Thiết bị đắt tiền S J Lee, K H Park, "Ultrasonic Energy in Endoscopic Surgery," Yonsei Medical Journal, vol 40, no 6, pp 545-549, 1999 30 5 Siêu âm trị liệu 31 Tác dụng sinh học của siêu âm Hiệu ứng nhiệt: • • • • • • Độ đàn hồi collagen Cứng khớp Hiệu ứng phi nhiệt: • • Tạo khoang Dòng ch y âm vi mô Co thắt cơ Điều biến đau Tuần hoàn Viêm mãn tính Đ K Cường, N T T Lan, Siêu âm trị... Lan, Siêu âm trị liệu” trong Điện trị liệu: Nguyên lý – Thiết bị - Thực hành, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TPHCM, 2012, chương 7, trang 157-188 32 Tần số điều trị  Quyết định độ xuyên sâu  1 MHz – Xuyên sâu 2 – 5cm – Hiệu ứng nhiệt kéo dài  3 MHz – Xuyên sâu 1 – 2cm – Làm nóng cơ nhanh gấp 3 lần siêu âm 1 MHz Đ K Cường, N T T Lan, Siêu âm trị liệu” trong Điện trị liệu: Nguyên lý – Thiết bị - Thực... - Thực hành, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TPHCM, 2012, chương 7, trang 157-188 33 Cường độ Đ K Cường, N T T Lan, Siêu âm trị liệu” trong Điện trị liệu: Nguyên lý – Thiết bị - Thực hành, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TPHCM, 2012, chương 7, trang 157-188 34 Chế độ phát siêu âm  Siêu âm liên tục – Cần tăng nhiệt tổ chức  Siêu âm xung – Cần giảm tác dụng nhiệt – Hiệu ứng phi nhiệt => lành các vết thương... mổ siêu âm dùng để cắt và cầm máu, hoạt động ở tần số 55 kHz Dao mổ siêu âm gồm nguồn phát, tay cầm, lưỡi dao - Tay cầm chứa transducer siêu âm gồm nhiều đĩa sứ áp điện Nguồn phát là nguồn tần số cao, được điểu khiển bằng vi xử lý 26 Cơ chế S J Lee, K H Park, "Ultrasonic Energy in Endoscopic Surgery," Yonsei Medical Journal, vol 40, no 6, pp 545-549, 1999 27 28 Bảng so sánh các sản phẩm dao mổ siêu âm. .. Attenuation) • Đo vận tốc sóng âm truyền qua xương (SOS: Speed of Sound) P Laugier, G Haıat, "Introduction," in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011 15 Nguyên tắc • Đo độ suy giảm cường độ sóng siêu âm truyền qua xương (BUA: Broadband Ultrasound Attenuation) μ(f) là hệ số suy giảm phụ thuộc tần số (dB/cm) Io là of cường độ tín hiệu đến Sound) • Đo vận tốc sóng âm truyền qua xương (SOS: Speed... cận Thunderbeat (Olympus) Ligasure (Covidien) Harmonic (Ethicon) Không bị ảnh hưởng Tạo ra khói Tạo ra sương 10,7 gi y 26,9 gi y 18,8 gi y 7 mm < 1 mm 7 mm 2 mm 5 mm 1 mm G C Obonna, R.K Mishra, "Differences between Thunderbeat, LigaSure and Harmonic Scalpel Energy System in Minimally Invasive Surgery," World Journal of Laparoscopic Surgery, vol 7, no 1, pp 41-44, 2014 29 Ưu – khuyết điểm Ưu điểm: ... N T T Lan, Siêu âm trị liệu” trong Điện trị liệu: Nguyên lý – Thiết bị - Thực hành, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TPHCM, 2012, chương 7, trang 157-188 35 Thời gian, tần suất điều trị  Phụ thuộc: kích thước vùng điều trị, cường độ siêu âm, tần số, sự tăng nhiệt mong muốn  Tốt nhất là 48 giờ sau chấn thương  Tổn thương cấp tính: 1 – 2 lần trong 6 -8 ng y  Tổn thương mãn tính: cách ng y Đ K Cường,... bệnh loãng xương bằng phương pháp siêu âm định lượng (QUS: Quantitative Ultrasound) 11 Loãng xương Loãng xương là hệ quá của sự mất cân bằng giữa h y xương và tạo xương Ở thời kỳ sau mãn kinh (ở nữ giới) hay trên 50 tuổi (ở nam giới), khi cường độ hoạt động của các tế bào h y xương cao hơn các tế bào tạo xương, dẫn đến tình trạng xương bị suy giảm và tăng nguy cơ g y xương H P T Lan, Cẩm nang điều trị... trong những y u tố góp phần vào sự thành công của cuộc phẫu thuật 24 5 nguyên tắc giúp cho kết quả lành vết mổ được tốt nhất: Cầm máu thật tốt Giảm thiểu các tổn thương mô Duy trì cung cấp máu thích hợp Giảm thiểu nhiễm trùng Giảm thiểu căng mô Sử dụng dao mổ có thể ảnh hưởng tới 3 nguyên tắc đầu: cầm máu, tổn thương mô & cung cấp máu => lựa chọn loại dao mổ tốt và phù hợp là một trong những y u