ứng dụng siêu âm đo vận tốc động mạch cảnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BÁO CÁO KĨ THUẬT THIẾT BỊ Y HỌC ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG SIÊU ÂM ĐO VẬN TỐC ĐỘNG MẠCH CẢNH GVHD: Lê Cao Đăng Phân công công việc Nguyễn Hoàng Bảo - Tìm hiểu cấu trúc giải phẫu động mạch cảnh, liệu sinh học liên quan Trần Nhật Quang - Nguyên lý,cơ sở vật lý máy siêu âm Phan Đăng Khoa - Sử dụng, vận hành máy siêu âm Ngô Thông Tân - Hiệu ứng doppler ứng dụng đo vận tốc máy Thái Hòa Thành- Tổng hợp liệu có được, viết báo cáo, chuẩn bị hình ảnh, video, slide thuyết trình II Nội Dung 1.Cấu trúc giải phẫu động mạch cảnh Khái quát siêu âm 2.1 Giới thiệu siêu âm 2.2 Sự lan truyền sóng âm 2.3 Sơ đồ cấu tạo máy siêu âm 2.3.1 Bên máy 2.3.2 Bên máy Sử dụng máy siêu âm 3.1 Chiều hướng cách cầm đầu dò 3.2 Các thao tác trước siêu âm Hiệu ứng doppler 5.Sử dụng vận hành máy siêu âm doppler SmartDop 45 phần mềm Phần mềm Smart-V-Link 1.Cấu trúc giải phẫu động mạch cảnh Các động mạch cấp máu cho đầu cổ động mạch lớn, tách trực tiếp gián tiếp từ cung động mạch chủ Ở bên phải thân động mạch tay đầu (truncus brachiocephalicus) phân nhánh động mạch cảnh chung phải động mạch đòn phải Khi lên cổ sau khớp ức đòn phải Ở bên trái động mạch cảnh chung trái động mạch đòn trái trực tiếp từ cung động mạch chủ lên Động mạch đòn (a subclavia) mang máu xuống nuôi chi có nhánh bên tới cấp máu cho phần vùng cổ cho não Hệ động mạch cảnh (a carotid) gồm có hai động mạch cảnh chung phải trái, tới bờ sụn giáp chia thành nhánh tận: - Động mạch cảnh cấp máu cho phần hộp sọ não mắt - Động mạch cảnh cấp máu cho phần hộp sọ gồm phần đầu mặt phần cổ Phần lại cổ động mạch đòn nuôi dưỡng 1.1 ĐỘNG MẠCH CẢNH CHUNG (ARTERIA CAROTIS COMMUNIS) Động mạch cảnh chung hay cảnh gốc động mạch lớn qua vùng cổ,cấp máu cho đầu, mặt não Động mạch nhánh bên nên bị thắt động mạch nguy hiểm Nguyên uỷ, đường đi, tận Ở bên khác nhau: - Bên phải tách từ thân động mạch cánh tay đầu sau khớp ức đòn - Bên trái tách trực tiếp từ cung động mạch chủ nên có thêm đoạn ngực (dài nằm sâu bên phải) Hình Liên quan động mạch cảnh chung Cả hai động mạch từ cổ lên chếch dọc hai bên khí quản thực quản, tới bờ sụn giáp (ngang mức đôi sông cổ 4) phình gọi phình cảnh hay xoang động mạch cảnh (sinus caroticus) chia đôi thành động mạch cảnh động mạch cảnh Xoang cảnh thường lấn tới phần đầu động mạch cảnh Trong thành xoang cảnh có tiểu thể cảnh (glomus caroticum), có sợi thần kinh đặc biệt vào cực tiểu thể cảnh (tách từ hạch cổ trên, từ dây thần kinh 9, 10 12) nên coi thụ cảm hoá học đáp ứng với thay đổi nồng độ oxy máu làm thay đổi huyết áp động mạch 1.2 ĐỘNG MẠCH CẢNH NGOÀI (A CAROTIS EXTERNA) Là ngành tận động mạch cảnh chung, cấp máu cho hầu hết phần hộp sọ Động mạch cảnh có nhiều nhánh bên vòng nối, thắt Nguyên uỷ, đường đi, tận Từ phình cảnh ngang mức bờ sụn giáp chạy lên trên, tới sau cổ xương hàm tận hết cách chia nhánh tận động mạch thái dương nông động mạch hàm 1.3 ĐỘNG MẠCH CẢNH TRONG (A CAROTIS INTERNA) Là động mạch cấp máu cho não mắt nên bị thắt nguy hiểm não không chịu thiếu máu kéo dài Nguyên uỷ, đường đi, tận Là ngành động mạch cảnh chung từ phình cảnh ngang mức bờ sụn giáp lên qua vùng hàm hầu, tới mặt sọ chui vào sọ qua ống động mạch cảnh xương đá, vào xoang tĩnh mạch hang tận hết mỏm yên trước cách chia làm nhánh Đường ngoằn ngoèo tránh dòng máu mạnh lên não Khái quát siêu âm 2.1 Giới thiệu -Siêu âm y khoa kỹ thuật khảo sát hình ảnh thể cách dùng đợt xung âm tần số cao (thường khoảng 2-15 MHz) -Sóng siêu âm đầu dò phát dạng xung ngắn vào thể, sau sóng phản xạ lại đầu dò thu nhận truyền vào máy tính phân tích 2.2 Sự lan truyền sóng âm Sự suy giảm hấp thụ: Trong môi trường có cấu trúc đồng nhất, sóng âm lan truyền theo đường thẳng dần lượng theo luật nghịch đảo bình phương khoảng cách Sự hấp thụ quan trọng lượng âm gặp vật chất tạo nhiệt Tuy nhiên, lượng siêu âm không giống xạ tia X có hiệu ứng quang từ hiệu ứng Compton Vận tốc truyền sóng âm phụ thuộc vào độ cứng tỷ trọng môi trường vật chất xuyên qua Vd: thể người: Mỡ 1450m/s, Nước 1480m/s, mô mềm 1540m/s, xương 4100m/s Sự phản xạ hay phản hồi: Trong môi trường có cấu trúc không đồng nhất, phần sóng âm phản hồi mặt phẳng thẳng góc với chùm sóng âm tạo nên âm dội hay âm vang (echo), phần lại lan truyền theo hướng chum sóng âm phát Sóng phản hồi ghi lại đầu dò, sau xử lí máy truyền ảnh lên hình (display) phim, giấy in hay băng đĩa Các sóng phản hồi không ghi nhận đầu dò biến theo luật suy giảm Sự khúc xạ , nhiễu âm: Khi chum sóng qua mặt phẳng phân cách với góc nhỏ, chum âm phát bị thụt lùi khoảng so với chum âm tới gọi nhiễu âm Chính điều tạo ảnh giả 2.3 Sơ đồ cấu tạo máy siêu âm Thông • • • • • • • số kĩ thuật máy siêu âm SONOACE-3200 Kích thước Bề ngang 380 mm Chiều Dài 298 mm Chiều Cao 403 mm Cân Nặng 18 kg Thiết bị ngoại vi gắn với máy siêu âm Máy in giấy trắng đen Máy ghi hình chuẩn NTSC-PAL (băng) Kết nối đầu dò: có cổng gắn đầu dò Màn hình hiển thị CRT với độ phân giải cao góc nhìn rộng Chế độ hiển thị hình ảnh B-Mode,M-Mode Điều kiện môi trường Độ ẩm từ 30 đến 85% Nhiệt độ từ đến 40oC 2.3.1 Bên Ngoài máy siêu âm Màn hình Giá đỡ đầu dò Nơi cắm đầu dò 2.4.11 Đầu dò Đầu dò nơi phát sóng siêu âm ghi nhận sóng phản xạ(hồi âm) Đầu dò sử dụng nguyên tắc hiệu ứng áp điện Trong đầu dò có hay nhiều tinh thể áp điện, tinh thể thạch anh Khi áp dòng điện xoay chiều vào tinh thể, tinh thể dao động Sự dao động với tần số cao tinh thể tạo sóng âm Ngược lại, âm hay áp suất tác dụng vào tinh thể, lại tạo hiệu điện Do tinh thể dùng để phát thu nhận sóng siêu âm Các khối máy thùng máy khối kỹ thuật số khối thu nhận khối tùy chỉnh khối tạo xung khối đầu cuối nguồn áp thấp nguồn áp cao bàn phím 10 khối chủ(nơi liên kết khối lại) 11 hình 2.3.2 Bên Trong máy siêu âm Thùng máy-bảng điều khiển Là nơi cắm quạt,bàn phím, nguồn vào,dây nối đất,dây video in,video out 10 Khối Nguồn Công suất thấp Nguồn ADY-75-XMDL Đầu vào 85-264VAC tần số 47-440Hz Công suất 75W Đầu +5V(0.5->5,5 A) +12V(0.5->2.5A) -12V (0.5->1.5A) Cung cấp nguồn cho hệ thống quạt bàn phím Khối nguồn cao áp Nguồn ADY-2605 Đầu vào 85-264 VAC tầAn số 47-440Hz Đầu +12V ~ 1.5 A +-100V ~15mA +-80V ~35mA Công suất 26W Cung cấp nguồn cho hệ thống hình 11 Bo cắm Là bo mạch chủ, nơi kết nối khối lại với Khối tạo xung Có SEOAN 432Khz 12 Khối tùy chỉnh Khối logic 13 Khối đầu cuối Sử dụng máy siêu âm 3.1 Chiều hướng cách cầm đầu dò Quy ước chiều hướng hình ảnh siêu âm thu nhận qua ngã bụng: Ở lát cắt dọc:phía hình phía trước ngực, phía hình phía sau bệnh nhân Bên trái hình phía đầu, bên phải hình phía chân bệnh nhân,hình ảnh thu nhận hình ảnh ta nhìn từ phía bên phải bệnh nhân qua phía bên trái Ở lát cắt ngang:phía hình phía trước, phía hình phía sau bệnh nhân Bên trái hình bên phải bệnh nhân, bên phải hình bên trái bệnh nhân, hình ảnh thu nhận hình ảnh ta nhìn từ phía chân bệnh nhân lên phía đầu Chiều hướng đầu dò  Mỗi đầu dò có gờ điểm(probe marker, indicator) tương ứng với điểm đánh dấu(screen marker, position marker) hình máy siêu âm  Điều giúp cho người làm siêu âm cầm đầu dò  Theo quy ước gờ điểm điểm đánh dấu hình máy siêu âm luôn phía( bên trái, bên phải hình)  Nếu không phía xem ta cầm ngược đầu dò siêu âm Sử dụng đầu dò cách - Để sử dụng đầu dò cách nên thực điều sau : Kiểm tra dây cáp đầu dò kết nối thường xuyên để phát bất thường Ngắt điện hệ thống trước thay đổi đầu dò để đảm bảo xác định đầu dò kéo dài tuổi thọ hệ thống đầu dò Không thả đầu dò sàn nhà chống lại vật cứng bề mặt, chạm đầu dò ảnh hưởng đến hiệu suất chúng Đầu dò nên trả lại cho người giữ đầu dò để lưu trữ không sử dụng Không làm nóng đầu dò đầu dò có nhiệt độ nhiệt độ phòng, để chúng khởi động cách tự nhiên trước sử dụng chúng 14 Không uốn cong kéo dây cáp đầu dò Bởi làm đứt số dây cáp bên Sử dụng loại gel chọn Chỉ bôi gel lên đầu quét đầu dò lau khỏi đầu dò sau lần sử dụng Khi đầu dò không sử dụng, cẩn thận cất giữ chúng hộp nhựa cung cấp Medison CO, LTD để tránh làm hư chúng 10 Tất đầu dò nên làm tiếp xúc với bệnh nhân 3.2 Các thao tác chuẩn bị tiến hành siêu âm 1.Tiến hành kiểm tra xem máy siêu âm tắt nguồn chưa ,bằng nút power phía hình ,chuyển OFF để tắt 2.Chọn đầu dò Linear 7.5Mhz 60 mm đầu dò có độ xuyên sâu cm 3.Mở máy nút power, kiểm tra đèn báo hình hiển thị nghe tiếng bíp điện tử , để đảm bảo hình hoạt động Khi việc tự kiểm tra hoàn tất thành công, ảnh SA-3200 hiển thị, sẵn sàng quét hình ảnh Để bệnh nhân nằm lên bàn đặt phía bên tay phải bác sĩ ,và tiến hành quét Trước quét cần xác định vị trí cần siêu âm dựa vào lý thuyết giải phẫu thể người,sau tiến hành bôi gel lên vùng cần dò, đặt đầu dò lên vùng để tiến hành quét Ở siêu âm động mạch cảnh nên vị trí bôi del vùng trái phải cổ + Dựa vào điểm mốc đầu dò để xác định nhanh cách đặt đầu dò cách ,điểm mốc quay phía bên phải bệnh nhân quét ngang quay hướng lên đầu quét dọc + Sau xác định vị trí cần siêu âm thu nhận hình ảnh hình ,chúng ta tiến hành điều chỉnh hình để thu hình ảnh tối ưu + Từ từ điều chỉnh độ sáng cách chuyển núm phía bên trái hình toàn thang độ sáng hiển phía bên trái hình đạt độ sáng phù hợp 15 +Từ từ điều chỉnh độ tương phản cách chuyển núm thấp phía bên trái hình bạn nhìn thấy hình ảnh rõ nét Sau chỉnh hình ảnh tối ưu ,chúng ta tiến hành di chuyển đầu dò quanh vị trí cần siêu âm theo lắt cắt chọn thu hình ảnh tốt hình Sau siêu âm xong tiến hành vệ sinh cho bệnh nhận đầu dò tắt máy Hiệu ứng doppler a/ Khái niệm: Là hiệu ứng vật lý, đặt tên theo Christian Andreas Doppler, tần số bước sóng sóng âm, sóng điện từ hay sóng nói chung bị thay đổi mà nguồn phát sóng chuyển động tương người quan sát b/ Biểu diễn toán học: Đối với sóng chuyển động môi trường, sóng âm, nguồn sóng người quan sát chuyển động tương đối so với môi trường Hiệu ứng Doppler lúc tổng hợp hai hiệu ứng riêng rẽ gây hai chuyển động vận tốc lan truyền sóng môi trường, vận tốc tương đối người quan sát môi trường, nhận giá trị dương người quan sát tiến lại gần nguồn âm, vận tốc tương đối nguồn môi trường, nhận giá trị dương nguồn dịch chuyển xa người quan sát Tần số tăng lên nguồn tiến phía người quan sát, giảm nguồn xa người quan sát(với điều kiện chuyển động nguồn người chuyển động đều) 16 Cụ thể, nguồn di động môi trường phát sóng với tần số nguồn f0, người quan sát đứng yên môi trường nhận tần số f: với c tốc độ lan truyền sóng môi trường, v thành phần vận tốc chuyển động nguồn so với môi trường theo phương đến người quan sát (âm phía người quan sát, dương ngược lại) Tương tự, nguồn đứng im người quan sát chuyển động: Đối với sóng điện từ (ví dụ ánh sáng), lan truyền mà không cần môi trường, hiệu ứng Doppler tính toán dựa vào thuyết tương đối Hiệu ứng Doppler cho loại sóng từ sóng hạ âm, sóng nghe sóng siêu âm Hiệu số sóng tới sóng phản xạ gọi tần số Doppler Công thức Δf=|Fr - Fi| =2Fi|cosθ|.v/c Trong : Fr : tần số sóng phản xạ Fi : tần số sóng tới c : vận tốc truyền sóng siêu âm môi trường v : vận tốc vật chuyển động θ : góc tạo chùm tia siêu âm phương chuyển động vật 17 5.Máy siêu âm doppler SmartDop 45 5.1 Tổng quan : Mặt trước phía bên phải máy đầu dò nơi để đầu dò cổng usb đầu dò nút tạm dừng,ghi hình lại nắp đậy đầu dò Mặt trước phía bên trái máy Chú thích chức phím: 18 Sơ đồ khối máy: 19 PROBE (đầu dò) : The Smartdop has interchangeable probes with different frequencies BT2M20S8C (2 MHz): Đo tim thai âm BT4M05S8C (4 MHz): Đo tốc độ máu ngoại vi sâu dòng chảy BT5M05S8C (5 MHz): Đo tốc độ máu ngoại vi sâu dòng chảy BT8M05S8C (8 MHz): Đo vận tốc máu bề dòng chảy BT10M5S8C (10 MHz): Đo vận tốc máu bề dòng chảy 5.2 Các bước đo vận tốc Kết nối đầu dò cho máy với phân cực tròn đánh dấu kết nối đầu dò Đặt gel siêu âm đầu thăm dò da bệnh nhân Nhấn nút nguồn để bật đơn vị Biến điều khiển âm lượng tối đa Hãy để đầu dò vào khu vực đo lường.chỉnh góc âm Doppler tối đa nghe Một góc lý tưởng để thăm dò khoảng 60 độ 5.Khi dạng sóng trở nên nhịp nhàng ổn định, chờ đợi nhiều giây mà không di chuyển đầu dò, sau nhấn vào nút đóng băng in dạng sóng 1.3 Menu Phím enter Nhấn phím để vào menu chính(menu hiển thị tùy vào đầu dò) Chọn chế độ cách nhấn nút lên xuống chế độ lựa chọn tô đậm Nhấn nút phải để tùy chỉnh menu con, nhấn nút trái để trở lại menu từ menu khỏi chế độ menu 20 21 1.3.1 Menu đo vận tốc động mạch cảnh • Bộ nhớ: đọc lưu trữ xóa 30 liệu • Thời gian: chậm hay bình thường • Chỉnh sóng hướng vào hay khỏi đầu dò thành phần dương • Thông tin bệnh nhân:tên,tuổi,giới tính,ngày đo v.v • Ngôn ngữ : tiếng Anh, Tây Ban Nha, Pháp, Ý, • Đơn vị đo cm/s hay KHz • Lọc 80Hz hay 200Hz • Hiển thị dạng sóng hay liệu 22 Phần mềm Smart-V-Link kết hợp với máy siêu âm doppler SmartDop 45 Các bước tiến hành (1) Kết nối cáp truyền liệu với Doppler (2) Kết nối đầu cồn lại cáp với cổng USB máy tính (3) Mở máy Doppler (4) Khởi động Smart-V-Link hình thông tin bệnh nhân xuất Điền thông tin bệnh nhân sau nhấn save nhấn return to main screen Sau nhấn option 23 Chọn Search Comm để kết nối đầu đò với máy tính nhấn return to main screen Có nhiều lựa chọn để đo vận tốc phận chi trên,chi dưới,ở động mạch hay tĩnh mạch Venous Doppler ( siêu âm doppler tĩnh mạch) Lower Extremity Segmental (đo chi dưới) Upper Extremity Segmental (đo chi trên) Posterior Tibial ( sau xương chày): 24 Tài liệu tham khảo NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT SIÊU ÂM DOPPLERBS CỦA B.S NGUYỄN QUANG TRỌNG CHIỀU HƯỚNG VÀ CÁCH CẦM ĐẦU DÒ SIÊU ÂM CỦA BS NGUYỄN QUANG TRỌNG Service Manual SA-3200 Manual- SmartDop 45 25 ... phẫu động mạch cảnh, liệu sinh học liên quan Trần Nhật Quang - Nguyên lý,cơ sở vật lý máy siêu âm Phan Đăng Khoa - Sử dụng, vận hành máy siêu âm Ngô Thông Tân - Hiệu ứng doppler ứng dụng đo vận tốc. .. trước siêu âm Hiệu ứng doppler 5.Sử dụng vận hành máy siêu âm doppler SmartDop 45 phần mềm Phần mềm Smart-V-Link 1.Cấu trúc giải phẫu động mạch cảnh Các động mạch cấp máu cho đầu cổ động mạch. .. 1.Cấu trúc giải phẫu động mạch cảnh Khái quát siêu âm 2.1 Giới thiệu siêu âm 2.2 Sự lan truyền sóng âm 2.3 Sơ đồ cấu tạo máy siêu âm 2.3.1 Bên máy 2.3.2 Bên máy Sử dụng máy siêu âm 3.1 Chiều hướng