III. Đầu dò siêu âm
3. Các đầu dò quét điện tử
* Linear array:
Đầu dò được cấu tạo từ một dãy n tinh thể đơn từ 256 đến 512 phần tử áp điện. Tia siêu âm được tạo thành từ nhóm gồm m tinh thể đơn đứng cạnh nhau. Cách quét là tắt tinh thể đầu nhóm và bật thêm một tinh thể đứng kế tinh thể cuối cùng khi đó tia siêu âm dịch đi một khoảng az = ae.
Đầu dò Linear có đặc điểm là có thể làm việc ở chế độ nhiều vùng hội tụ (Focus) khác nhau từ 2 – 4 Focus và thay đổi vị trí của điểm Focus bằng cách thay đổi độ rộng của nhóm, tuy nhiên khi tăng Focus thì làm tăng số đường tạo ảnh do đó cũng làm giảm FR (tốc độ ghi hình).
Ưu điểm của đầu dò Linear là có vùng thăm khám rộng, khả năng thể hiện vùng gần bề mặt tốt, thực hiện được kỹ thuật Focus động và thực hiện theo chế độ điện tử nên không có phần cơ khí.
Tuy nhiên nhược điểm của nó là kích thước lớn, độ phân giải theo chiều dọc và ngang khác nhau, bị nhiễu mạnh và bị hiệu ứng tia thứ nhiều hơn đầu dò cơ khí, trường nhìn ở xa đầu dò nhỏ, khó hiện ảnh các vùng liên sườn (intercostal) do kích thước lớn của đầu dò. Ứng dụng cho tuyến giáp và mạch gần bề mặt.
Hình 5.7. Đầu dò Linear array
* Đầu dò convex: Nguyên lý làm việc giống Linear, chỉ khác là các đơn tinh thể xếp theo hình cong.
Ưu điểm của đầu dò này là quét theo hình rẻ quạt mà không cần cơ khí và đồng bộ pha, bề mặt tiếp xúc nhỏ hơn Linear và do dạng cong nên áp dụng nhiều vùng cơ thể.
Ứng dụng vùng bụng và vùng chậu, mạch máu sâu.
Hình 5.8. Đầu dò Convex
* Phased arrayhay còn gọi là sector điện tử: Đầu dò có 64 – 128 phần tử áp điện. Tia siêu âm được lái bằng điện tử theo hình rẻ quạt nên còn gọi là sector điện tử. Các tinh thể được bật tắt qua bộ trễ thời gian, nếu t1 lớn hơn tn thì xung phát sẽ tới tinh thể n trước và tinh thể 1 cuối cùng, mỗi tinh thể nếu đủ nhỏ có thể coi như một nguồn điểm sóng, các nguồn điểm tạo nên mặt sóng.
Hình 5.9. Góc quét tia với đầu dò
Ưu điểm của đầu dò này là có bề mặt tiếp xúc nhỏ, đầu dò nhỏ và nhẹ có khả năng thăm khám đặc biệt cao, hiển thị đồng thời B-mode, Doppler và TM-mode, rẻ quạt mà không cần bộ phận cơ khí, có thể đo Doppler liên tục (CW-Doppler) được.
Ứng dụng siêu âm tim qua khe liên sườn và các ứng dụng đặc biệt như nội soi qua thành bụng, nội soi niệu.
Hình 5.10. Đầu dò Sector
4. Độ phân giải của đầu dò: Là khoảng cách gần nhất giữa hai cấu trúc cạnh nhau mà
Như vậy có thể nói độ phân giải càng cao khả năng quan sát chi tiết các cấu trúc càng rõ rệt nét, chính vì thế độ phân giải là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng máy siêu âm.
Người ta chia độ phân giải làm 3 loại:
- Độ phân giải theo chiều dọc là khả năng phân biệt hai vật theo chiều của chùm tia (theo chiều trên – dưới của màn hình).
- Độ phân giải ngang là khả năng phân biệt theo chiều ngang (theo chiều phải – trái của màn hình).
- Độ phân giải theo chiều dày (chiều vuông góc với mặt phẳng cắt, vì thực tế mặt cắt siêu âm không phải là một mặt phẳng, mà có độ dày nhất định).
Độ phân giải phụ thuộc rất nhiều vào tần số của đầu dò, vị trí của cấu trúc đang nghiên cứu thuộc trường gần hay trường xa của đầu dò. Mặt khác điều này không hoàn toàn do đầu dò quyết định mà còn phụ thuộc vào xử lý máy.
5. Lựa chọn đầu dò
Trong thực hành nhiều khi người làm siêu âm phải thực hiện thăm khám nhiều cơ quan, bộ phận khá nhau của cơ thể, đặc biệt là ở các bệnh viện đa khoa. Do đó nên lựa chọn đầu dò cho phù hợp với nhiệm vụ của mình, tốt nhất đương nhiên là các đầu dò đa tần và đầy đủ các chủng loại sector, convex, linear. Tuy nhiên trên thực tế điều này khó xảy ra nên cần loại bỏ những đầu dò ít sử dụng và cần có biện pháp khắc phục khó khăn khi không có đầu dò chuyên dụng. Trước hết về chủng loại đầu dò điện tử và cơ khí, cả hai loại này điều cho hình ảnh chất lượng tốt như nhau, tuy nhiên đầu dò cơ khí thường có độ bền kém hơn và để làm siêu âm tim thì thường có kích thước to hơn đầu dò điện tử cùng loại, nhưng đầu dò loại này thường rẻ hơn. Theo mục đích thăm khám, để làm siêu âm tim tốt nhất đương nhiên là đầu dò sector, đối với người Việt Nam trưởng thành tần số thích hợp là 3,5 MHz tuy nhiên nếu có loại đa tần từ 2 – 4 MHz là tối ưu, còn đối với trẻ em là 5 MHz hoặc thích hợp hơn là loại từ 4 – 8 MHz. Để làm siêu âm bụng tổng quát thông thường dùng đầu dò convex với người lớn là 3,5 MHz (tốt nhất là 2 – 4 MHz), trẻ em có thể dùng loại có tần số cao hơn. Tuy nhiên trong trường hợp không có đầu dò convex, đầu dò sector vẫn có thể dùng thăm khám ổ bụng được. Để thăm khám các bộ phận nông như tuyến giáp, tuyến vú, tinh hoàn, mạch máu ngoại vi… đầu dò linear với tần số 7 – 10 MHz là tốt nhất. Để phục vụ mục đích sinh thiết người ta thường gắn thêm một phận giá đỡ cho các đầu dò chuyên dụng, nhưng trong điều kiện không có chúng ta vẫn có thể sử dụng đầu dò thông thường cho mục đích này và ở đây đầu dò sector là tốt nhất. Như vậy trong điều kiện nếu chỉ được chọn một đầu dò chúng ta nên mua đầu dò sector đa tần hoặc 3,5 MHz.
6. Các hình thức thể hiện
* A – mode (Amplitude mode): Tín hiệu hồi âm được thể hiện bằng xung hình gai trên dao động ký qua hệ thống trục tung và trục hoành, chiều cao xung thể hiện độ lớn của biên độ tín hiệu hồi âm, vị trí xung thể hiện khoảng cách từ đầu dò đến mặt phản hồi, thường được dùng trong đo đạc vì độ chính xác cao.
Hình 5.12. Tín hiệu kiểu A – mode
* B – mode (Brightness mode): Tín hiệu hồi âm được thực hiện bởi những chấm sáng, độ sáng của các chấm thể hiện biên độ tín hiệu hồi âm, vị trí các chấm sáng xác định khoảng cách từ đầu dò đến mặt phản hồi.
Hình 5.13. Tín hiệu B-mode
* TM – mode (Time Motion mode): Dùng để thể hiện sự chuyển động cùng phương với tia siêu âm của các vật theo thời gian bằng cách thể hiện hình ảnh B – mode theo diễn biến thời gian với các tốc độ quét khác nhau.
Nếu nguồn hồi âm đứng yên sẽ tạo ra đường thẳng ngang qua màn hình, còn nếu mặt phản hồi chuyển động sẽ ra đường cong phản ánh sự chuyển động của mặt phản hồi. Trên màn hình thể hiện của TM – mode, biên độ chuyển động của mặt phản hồi được biểu thị trên trục tung, thời gian trên trục hoành với tốc độ quét đã được xác định ta có thể tính toán được vận tốc chuyển động của mặt phản hồi.
Hình 5.14. So sánh 3 kiểu thu nhận tín hiệu: A – mode, B – mode và TM – mode
Phương pháp A – mode, B – mode và TM – mode gọi chung là siêu âm một chiều. Ưu điểm của 3 phương pháp này là đơn giản, rẻ tiền, có thể xác định được chính xác vị trí của bề mặt phản xạ và trong kiểu TM có thể đo được biên độ chuyển động của vật thể theo phương song song với chùm tia siêu âm.
Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là không cho hình ảnh tổng thể của vật cần chẩn đoán và không đánh giá được các chuyển động có phương vuông góc với phương truyền của tia siêu âm.
CHƯƠNG 6: MÁY CTS 8800 PLUS
I. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT
Loại hệ thống (Version) CTS 8800 Plus (V1.0)
Kiểu dáng Xách tay 4D
Màn hình hiển thị LCD 12inch
TCG 8
Tần số tối đa 12MHz
Tần số tối thiểu 2.0MHz
Mức thay đổi tần số 5 bước
Góc quét tối đa 1800
Độ sâu tối đa 300mm
Cổng cắm đầu dò 2
DICOM 3.0 Lựa chọn thêm
4D Có sẵn
Dung lượng ổ cứng lưu trữ 500G
Body mark 114
Phát lại cine chế độ B Tối đa 200 khung Phát lại cine chế độ M Tối đa 2560 giây
Điều khiển Gain 0-100
Focus 1-8 Các chế độ quét B, 2B, 4B, M, B/M Ảnh hình thang/ Ảnh mở rộng, Doppler xung PW (chọn thêm) Ảnh Compoud (chọn thêm), Elastography (chọn thêm) Đèn bàn phím Có sẵn
Chức năng báo cáo Có sẵn
Biểu đồ tăng trưởng Có sẵn
Đầu dò tiêu chuẩn Đầu khối 4D
Định dạng lưu trữ ảnh BMG, JPG, TIF
Định dạng lưu trữ phim AVI, CIN
Đường dân sinh thiết Lựa chọn thêm
Phím tự định nghĩa 6
Một phím tối ưu hóa Có sẵn
Bàn phím Alphabe Có sẵn
Cổng USB 2
Cổng ra video 1
Cổng điều khiển máy in 1
Cổng kết nối mạng 1
Cổng VGA 1
Cổng ra S-video 1
Công suất 250VA
Kích thước trần 315*215*340mm
Khối lượng 8Kg
Kích thước khi đóng gói 490*440*515mm
Tổng khối lượng 14Kg
Máy in Mitsusbishi P93W Lựa chọn thêm
Máy in màu Sony UP-21MD Lựa chọn thêm
Bảng 6.1. Bảng thông số kỹ thuật của máy siêu âm màu 4D CTS 8800 Plus
II. SƠ ĐỒ KHỐI CHỨC NĂNG
Hình 6.2. Cấu hình chung của một máy siêu âm chẩn đoán
Có 2 chế độ phát thường dùng là phát sóng xung (PW Pulse wave) hoặc phát chế độ liên tục (CW continuous wave)
Trong chế độ sóng xung máy phát xung phát xung điện áp vào tinh thể đầu dò, độ cao của xung điện (thường khoảng 150V) xác định được biên độ dao động của tinh thể và biên độ dao động của sóng siêu âm. Sau khi ngưng cấp xung điện, do quán tính tinh thể sẽ còn dao động một thời gian và tắt dần vì vậy sóng siêu âm ở đầu ra tinh thể có dạng tắt dần. Độ dài mỗi xung điện thường khoảng 1s và chứa vài bước sóng, tần số phát xung (số xung phát ra trong 1s) khoảng 1KHz.
Biên độ của sóng phản hồi (echo) thường rất nhỏ, khoảng cỡ V, được làm tăng lên nhờ bộ tiền khuếch đại với độ lợi tính theo công thức
] / log[ 20 ) (dB A2 A1 Gain (2.1)
Thường sau bước khuếch đại:
Tín hiệu analog chuyển thành tín hiệu digital nhờ bộ biến đổi ADC
Bề mặt phản xạ trong cơ thể Hiển thị Bộ quét chuyển đổi Tương phản Xung tới Cường độ Điều khiển quét Đầu dò Xung phản xạ Gain TGC Máy phát xung Bộ khuếch đại Bộ xử lý
Khuếch đại bù trừ thời gian (time-gain compensation, TGC) để bù trừ sự suy giảm tín hiệu trên đường đi
Độ khuếch đại của TGC được đặt càng lớn khi thời gian để echo về đến đầu dò càng lớn, tương ứng với vị trí phản xạ càng ở sâu
Khi chưa có khuếch đại, biên độ các tín hiệu có thể chênh lệch nhau hàng triệu lần = 120dB. TGC giúp giảm sự chênh lệch này xuống còn khoảng 300:1=50dB
III. CÁC CHỨC NĂNG THĂM KHÁM CỦA MÁY SIÊU ÂM
Thiết bị siêu âm có khá nhiều chức năng thăm khám:
1. Siêu âm xuyên sọ: Áp dụng thuận tiện ở trẻ em qua thóp để phát hiện tụ máu não,
não úng thủy, u não…
2. Siêu âm mắt: Để phát hiện dị vật trong mắt, tìm dấu trong võng mạc, u sau nhãn
cầu, dấu phù gai thị trong tăng áp lực nội soi.
3. Siêu âm tuyến giáp: Để biết các bướu giáp không hay là sự phì đại của cơ ức đòn
chủm. Siêu âm phản ánh phần nào bản chất của bướu giáp.
4. Siêu âm tuyến vú: Giúp phát hiện sớm các khối u trong vú khi còn quá nhỏ.
5. Siêu âm động mạch cảnh: Phát hiện màng xơ vữa động mạch hay hạch dọc động
mạch cảnh, với siêu âm Doppler, có thể biết được tình trạng tưới máu của động mạch cảnh.
6. Đối với bệnh lý thuộc ổ bụng: Siêu âm hơn hẳn X quang trong chẩn đoán bệnh của
tạng đặc, tạng chứa dịch như gan, lách, tụy, đường mật, thận, hệ niệu nói chung, tuyến tiền liệt bàng quang, dịch ổ bụng, mạch máu như phình hay dãn động mạch chủ bụng.
7. Về chuyên khoa sản phụ, siêu âm là một chỉ định rất quan trọng:
* Trong sản khoa:
- Siêu âm giúp chẩn đoán có thai sớm và chắc chắn. - Chẩn đoán tuổi thai, theo dõi phát triển của thai nhi.
- Phát hiện những bệnh lý khi mang thai như: thai ngoài tử cung, thai chết lưu, nhau bong non, nhau tiền đạo.
- Giúp chẩn đoán dị tật bẩm sinh của thai nhi như: sứt môi, vô sọ, thoát vị hoành… * Trong phụ khoa:
Các bệnh lý được phát hiện nhờ siêu âm như: u xơ tử cung, khối u buồng trứng, áp xe phần phụ, ứ dịch trong vòi trứng, siêu âm còn theo dõi sự phát triển của nang trứng trong điều trị vô sinh.
Ngoài ra siêu âm còn được áp dụng trong chấn thương chỉnh hình đối với gân, cơ, xương, khớp.
CHƯƠNG 7: TỔNG QUÁT VỀ SIÊU ÂM TRONG
THỰC TẾ
I. CHUẨN BỊ KHI SIÊU ÂM 1. Chuẩn bị bệnh nhân 1. Chuẩn bị bệnh nhân
Bạn nên mặc đồ thoải mái, quần áo rộng rãi khi đi khám siêu âm. Có thể bác sĩ sẽ yêu cầu bạn cởi bỏ một phần quần áo và trang sức nằm trong khu vực phải khám xét. Đối với một số thủ thuật bạn có thể được yêu cầu mặc áo choàng để cuộc khám thuận tiện hơn.
Những sự chuẩn bị khác tùy thuộc vào từng loại siêu âm. Đối với một số loại siêu âm, bác sĩ có thể yêu cầu bạn không ăn hoặc uống trong vòng 12 giờ trước khi khám. Đối với một số khác bạn sẽ được yêu cầu uống khoảng 5 ly nước trong vòng 2 giờ trước khi khám và nhịn đi tiểu để bàng quang chứa đầy nước khi khám.
2. Cách thực hiện một ca siêu âm
Trong hầu hết các cuộc khám siêu âm, bệnh nhân sẽ được yêu cầu nằm ngửa trên khám.
Một chất gel trong suốt, vô trùng sẽ được bôi lên vùng cơ thể cần thăm khám để giúp đầu dò tiếp xúc với toàn bộ cơ thể và hạn chế không khí chen vào giữa đầu dò và da bệnh nhân. Sau đó bác sĩ siêu âm sẽ ấn đầu dò vào da bệnh nhân và quét nó về phía sau và ra trước trên những vùng cơ thể được khám.
Trong một số kiểu siêu âm, đầu dò sẽ được đưa vào các lỗ tự nhiên của cơ thể. Những khảo sát này bao gồm:
- Siêu âm tim qua ngã thực quản: đầu dò sẽ được đưa vào thực quản để khảo sát hình ảnh của tim.
- Siêu âm qua ngã trực tràng: đầu dò sẽ đưa vào trực tràng của bệnh nhân nam để quan sát tiền liệt tuyến.
- Siêu âm qua ngã âm đạo: đầu dò sẽ được đưa vào âm đạo của bệnh nhân nữ để quan sát tử cung và buồng trứng.
Hầu hết những đợt khám siêu âm sẽ hoàn thành trong khoảng từ 10 phút đến 1 giờ.
3. Những gì bệnh nhân sẽ cảm thấy trong lúc siêu âm và sau khi siêu âm
Hầu hết các thủ thuật siêu âm đều không đau, nhanh chóng và dễ dàng.
Sau khi bạn nằm trên giường theo đúng tư thế, bác sĩ sẽ bôi một ít gel ấm lên da và đặt đầu dò lên cơ thể, di chuyển nó ra sau và ra trước trên khu vực được khám cho đến khi ghi nhận được hình ảnh mong muốn. Thường không có sự khó chịu nào khi bác sĩ ấn đầu dò lên vùng cơ thể được khám.
Nếu siêu âm ở khu vực nhạy cảm, bạn có thể cảm thấy áp lực hoặc bị đau nhẹ do đầu dò.
Những khảo sát siêu âm cần phải đưa đầu dò vào những lỗ tự nhiên của cơ thể có thể gây ra một chút khó chịu.
Nếu được siêu âm Doppler, bạn sẽ thật sự nghe thấy những âm thanh như mạch đập thay đổi đọ cao khi đầu dò đặt vào vị trí dòng máu đang được theo dõi và đo đạc.