Chỉ khảo sÆt đến kha cạnh độ lớn biŒn độ của tn hiệu Doppler (độ lớn của sng ph ản hồi v tÆn xạ trở vềđầu d) t ừ cÆc phần tửđang chuyển động trong vøng khảo sÆt.
CÆch thức: Sự mª ha mu c ủa kỹ thuật ny d ựa trŒn sự tnh toÆn ton bộđộ lớn biŒn độ của cÆc tn hiệu Doppler v cÆc dng ch ảy được thể hiện bằng một gam mu duy nh ất thường l mu cam, trong đ độ sÆng tối của vøng mu ph ụ thuộc vo n ăng lượng tÆn xạ trở về từ vøng đ (tương ứng l m ật độ v kch th ước của cÆc phần tửđang chuyển động tạo ra cÆc tÆn xạ ny).
Mu thch h ợp được mª hoÆ cực mạnh v quØt lŒn lng mạch giống như một lớp sơn nổi, trÆng dần dần cho đến lœc kn ton b ộ hết lng m ạch mÆu. Như vậy c th ể phÆt hiện được những thương tổn nhỏ nhứt như dy thnh động mạch rất sớm. SiŒu m mu n ăng lượng giœp khắc phục hạn chế kỹ thuật siŒu m thng th ường : đối với trường hợp mảng xơ vữa vi hoÆ, siŒu m mu khng được lấp đầy hoặc tối đen hon ton s ẽ cho kết quả sai như hẹp hay tắc nghẽn hon ton, trong khi siŒu m mu n ăng lượng kết quả khng b ị lệ thuộcvo gc, th ấy được hnh ảnh khng gian ba chiều.
SiŒu m Doppler năng lượng l cng c ụ chuẩn đoÆn trước phẫu thuật những trường hợp hẹp động mạch cảnh đoạn ngoi s ọ do nguyŒn nhn xơ vữa.
CÆc chỉđịnh siŒu m động mạch cảnh ngy cng t ăng trŒn cÆc bệnh nhn cao huy ết Æp tăng cholesterol trong mÆu, cÆc biểu hiện tổn thương thần kinh, bệnh nhn li ệt nửa người hay khi chỉ nhức đầu, chng m ặt, đặc biệt l nh ững bệnh nhn c x ơ vữa động mạch chủ bụng cÆc bệnh thuyŒn tắc mạch, thiếu mÆu cơ tim,. Trong nhiều trường hợp đột quị, liệt, hn mŒ,. siŒu m mu năng lượng thực sựđª hướng dẫn v giœp chẩn đoÆn nguyŒn nhn gy bệnh.
SVTH: Nguy n Thˇ C›m Nhung GVHD: TS. Hu nh Quang Linh 28 Hnh 3.8. Hnh ảnh Doppler năng lượng
Đối với kỹ thuật Doppler v Doppler mu khi trong th ể tch lấy mẫu c hi ện diện đồng thời cÆc vector vận tốc ngược hướng nhau th giÆ trị trung bnh của cÆc tần số Doppler (độ lệch Doppler) được tạo ra bởi cÆc vector vận tốc trŒn sẽ nhỏđi, thậm ch triệt tiŒu lẫn nhau. Cn trong kỹ thuật Doppler năng lượng th giÆ trị trung bnh của cÆc độ lớn biŒn độ của tn hiệu Doppler khng ph ụ thuộc vo h ướng vector vận tốc (khng c giÆ tr ị m) do đ khng b ị triệt tiŒu lẫn nhau.V vậy Doppler năng lượng c độ nhạy cao hơn nhiều so với Doppler mu đồng thời n cũng c độ lợi cao hơn Doppler mu (t nh ất l 10dB) do trong Doppler mu tn hi ệu nhiễu c dªi phổ rộng hơn nŒn nếu døng độ lợi cao th tn hi ệu nhiễu c th ể che lun tn hi ệu thật, cn Doppler năng lượng th nhiễu chủ yếu do chuyển động của m nŒn c biŒn độ thấp hơn gần như l đồng đều nŒn loại bỏ dễ dng.
Doppler năng lượng c ưu điểm l kh ảo sÆt những dng ch ảy cực chậm của vi tuần hon ( đÆnh giÆ mức độ tưới mÆu của m) v đÆnh giÆ hnh thÆi học của mạch mÆu nhờ phn định rı vøng c dng ch ảy v vøng khng c dng ch ảy.
Tuy nhiŒn n cũng c nh ược điểm l ch ỉ xÆc định sự hiện diện của dng ch ảy m khng xÆc định được chiều dng ch ảy, do quÆ nhạy nŒn n dễ gy ra ảnh giả do chuyển độngv b ị hạn chếở vøng su do đặc tnh giảm m c ủa mi tr ường.
CHlj NG 4. THI´ T B˛ GHI HÌNH B· NG SIÊU ÂM [1] 4.1.C' u Hình Chung Cºa M t Máy Siêu Âm Chu›n oán
Xung phản xạ Xung tới MÆy phÆt xung Bộ khuyđạ ếch i Bề mặt phản xạ trong cơ thể
Hnh 4.1. Cấu hnh chung của một mÆy siŒu m chẩn đoÆn
C hai ch ếđộ phÆt thường døng l phÆt sng xung (PW-pulse wave ) ho ặc phÆt chếđộ liŒn tục (CW- continuous wave)
Trong chếđộ sng xung mÆy phÆt xung phÆt xung điện Æp vo tinh thểđầu d, độ cao của xung điện (thường khoảng 150V) xÆc định được biŒn độ dao động của tinh thể v biŒn độ dao động của sng siŒu m. Sau khi ng ưng cấp xung điện, do quÆn tnh tinh thể sẽ cn dao động một thời gian v t ắt dần v vậy sng siŒu m ởđầu ra tinh thể c d ạng tắt dần. Độ di m ỗi xung điện thường khoảng 1μs v ch ứa vi b ước sng, t ần số phÆt xung (số xung phÆt ra trong 1s) khoảng 1KHz
Hnh 4.2. Sng xung siŒu m Bộ xử l Điều khiển quØt Hiển thị Tương phản Cường độ Đầu d Gain TGC Bộ quØt chuyển đổi Thời gian thu tín hiệu phản hồi Khoảng cách thời gian giữa 2 xungτ Độ dài xung điện Thời gian Độ cao xung điện Tần số phát xung = 1/τ Thời gian Độ di xung Độ cao xung
SVTH: Nguy n Thˇ C›m Nhung GVHD: TS. Hu nh Quang Linh 30 BiŒn độ của sng ph ản hồi (echo) thường rất nhỏ, khoảng cỡμV, được lm t ăng lŒn nhờ bộ tiền khuếch đại với độ lợi tnh theo cng th ức Gain (dB) = 20log[A2/A1]
Thường sau bước khuếch đại:
Tn hiệu analog chuyển thnh tn hi ệu digital nhờ bộ biến đổi ADC
Khuếch đại bø trừ thời gian (time-gain compensation, TGC) để bø trừ sự suy giảm tn hiệu trŒn đường đi.
Độ khuếch đại của TGC được đặt cng l ớn khi thời gian để echo vềđến đầu d cng l ớn, tương ứng với vị tr phản xạ cng ở su.
Khi chưa c khu ếch đại, biŒn độ cÆc tn hiệu c th ể chŒnh lệch nhau hng tri ệu lần = 120 dB. TGC giœp giảm sự chŒnh lệch ny xu ống cn kho ảng 300:1=50 dB.
4.2.« u Dò
4.2.1.Hi¸u ng áp-đ i¸n thu–n nghˇch: xảy ra trŒn tinh thể thạch anh (v nhi ều loại gốm tự nhiŒn hay nhn t ạo khÆc)
Hiệu ứng thuận:(từ mặt phản hồi trở vềđầu d)
Khi tÆc động một lực cơ học (nØn hoặc dªn) vo m ột số tinh thể gốm theo phương đặc biệt trong tinh thể th trŒn cÆc mặt giới hạn của tinh thểđ xu ất hiện những điện tch trÆi dấu v do đ c hi ệu điện thế giữa hai bề mặt, m sng m l sng c ơ học nŒn khi sng siŒu m va đập vo b ề mặt tinh thể gốm th sẽ lm xu ất hiện trŒn tinh thể một chuỗi xung điện c độ lớn tỉ lệ với cường độ của sng m.
Hiệu ứng nghịch:(từ mÆy phÆt xung đến đầu d):
Nếu ta đặt một điện thế lŒn tinh thể gốm Æp điện th phụ thuộc vo chi ều của hiệu điện thếđ m tinh th ể gốm sẽ dªn ra hay nØn lại. Do đ khi ta đặt một hiệu điện thế xoay chiều lŒn tinh thể gốm th tinh thể gốm sẽ dªn liŒn tiếp v dao động theo tần số của hiệu điện thế xoay chiều, tạo ra Æp lực nØn v dªn liŒn tục vo mi tr ường xung quanh (sng m). Ph ụ thuộc vo t ần số dao động của xung điện, kch thước v cng ngh ệ chế tạo tinh thể gốm ta sẽ thu được chøm tai siŒu m c t ần số khÆc nhau.
Hnh 4.4. QuÆ trnh biến đổi xảy ra trong đầu d
4.2.2.C' u t¥o cºa đ« u dò
Døng tinh thể gốm Æp điện: −C vai tr v ừa phÆt vừa thu
−Được nui b ằng chuỗi xung cao tần
−Cứ sau mỗi xung phÆt lại tiếp nhận sng h ồi m
Độ lặp lại của cÆc chuỗi xung (PRF) phụ thuộc vo độ su t ối đa cần chẩn đoÆn Tinh thể Æp điện Khoảng cÆch khng gian giữa 2 xung Sự dao động Xung điện nØn dªn BiŒn độ Æp suất c c Độ su Đầu d tinh th ể Æp điện PhÆt Nhận Hnh 4.3. Hiệu ứng Æp điện
SVTH: Nguy n Thˇ C›m Nhung GVHD: TS. Hu nh Quang Linh 32
Với:
CÆc điện cực Æp vo 2 mặt của tinh thể Æp điện.
Lớp giảm rung để tạo ra một dao động tắt dần nhanh sau khi ngừng tÆc dụng xung điện. Lớp đệm để tăng cường khả năng truyền năng lượng xung siŒu m ra ngoi (gi ảm sự hao tổn).
Chiều dy c ủa tinh thể gốm sẽ quyết định tần số f của đầu d: l = m λ/2 (m = 1,2) (th ường l = λ/2 hoặc λ/4) Do đ tinh th ể cng m ỏng th tần số phÆt sng cng l ớn
Để tạo một dải từ 2-8 tần số trŒn một đầu d, ng ười ta Æp dụng cng ngh ệ vật liệu tổng hợp.
Trường m phÆt ra từ tinh thể gốm của đầu d siŒu m chia lm hai lo ại: tạo ra chøm hội tụ v chøm khng h ội tụ.
Chøm hội tụ thể hiện trong đầu d siŒu m ch ẩn đoÆn, đường knh xung tạo ra nhỏ, nhn vật chi tiết, đặc biệt l ở vøng hội tụ, vøng hội tụ (Focus) c th ểđiều chỉnh được.
Chøm khng h ội tụ phn b ố thnh 2 vøng: tr ường gần(tia truyền gần như song song)c chiều di = r 2/λ=a2/4, v tr ường xa c gc loe: α =0,69 λ/a (giảm độ loe bằng cÆch chế tạo đầu d d ạng lım, hay tần số cng cao) Tinh thể Æpđiện CÆc điện cực Lớp giảm rung Lớp đệm Hnh 4.3.Cấu tạo của đầu d
Một ảnh siŒu m c th ể nhận được bằng cÆch quØt nhiều tia siŒu m trŒn một vøng cơ thể. Mỗi tia siŒu m sẽ cho thng tin v ề cÆc cấu trœc nằm dọc theo đường đi của tia đ.
Đối với một đầu d g ồm nhiều tinh thể sắp hng d ọc, việc quØt ảnh được thực hiện bằng cÆch cho một nhm tinh th ể phÆt ra một xung v thu nh ận xung echo, sau đ đến nhm tinh th ể kế tiếp, lần lượt từ trÆi sang phải.
Vị tr của cấu trœc phản xạ (tọa độ z v x) được xÆc định từ nhm tinh th ể phÆt thu v khoảng thời gian giữa lœc thu v phÆt.
4.2.3Các đ« u dò quét đ i¸n tæ
a.Linear array:Đầu d được cấu tạo từ một dªy n tinh thểđơn từ 256 đến 512 phần tử Æp điện .
Tia siŒu m được tạo thnh t ừ nhm g ồm m tinh thểđơn đứng cạnh nhau.CÆch quØt: tắt tinh thểđầu nhm v b ật thŒm một tinh thểđứng kế tinh thể cuối cøng khi đ tia siŒu m d ịch đi một khoảng az = ae
Đầu d Linear c đặc điểm l c th ể lm vi ệc ở chếđộ nhiều vøng hội tụ (focus) khÆc nhau từ 2 4 focus v thay đổi vị tr của điểm focus bằng cÆch thay đổi độ rộng của nhm, tuy nhiŒn khi tăng focus th lm t ăng sốđường tạo ảnh do đ l c ũng lm gi ảm FR (tốc độ ghi hnh).
Ưu điểm của đầu d Linear l c vøng th ăm khÆm rộng, khả năng thể hiện vøng gần bề mặt tốt, thực hiện được kỹ thuật focus động v th ực hiện theo chếđộđiện tử nŒn khng c ph ần cơ kh
Tuy nhiŒn nhược điểm của n l kch th ước lớn, độ phn gi ải theo chiều dọc v ngang khÆc nhau, bị nhiễu mạnh v b ị hiệu ứng tia thứ nhiều hơn đầu d c ơ kh, trường nhn ở xa đầu d nhỏ, kh hi ện ảnh cÆc vøng liŒn sườn (intercostal) do kch thước lớn của đầu d. Ứng dụng cho tuyến giÆp v mạch gần bề mặt.
SVTH: Nguy n Thˇ C›m Nhung GVHD: TS. Hu nh Quang Linh 34
b.Đầu dò convex:
NguyŒn l lm vi ệc giống linear,chỉ khÆc l cÆc đơn tinh thể xếp theo hnh cong
Ưu điểm của đầu d ny l quØt theo hnh r ẻ quạt m ko c ần cơ kh v đồng bộ pha, bề mặt tiếp xœc nhỏ hơn linear v do d ạng cong nŒn Æp dụng nhiều vøng cơ thể
Ứng dụng: vøng bụng v vøng ch ậu, mạch mÆu su
Hnh 4.5. Hnh ảnh đầu d Convex .
c.Phased arrayhay còn gọi là sector điện tử
Đầu d c 64-128 ph ần tử Æp điện
Tia siŒu m được lÆi bằng điện tử theo gc hnh r ẻ quạt nŒn cn gọi l sector điện tử
CÆc tinh thểđược bật tắt qua bộ trễ thời gian, nếu t1 lớn hơn tn th xung phÆt sẽ tới tinh thể n trước v tinh th ể 1 cuối cøng, mỗi tinh thể nếu đủ nhỏ c th ể coi như một nguồn điểm sng, cÆc nguồn điểm tạo nŒn mặt sng
Ưu điểm của đầu d ny l c b ề mặt tiếp xœc nhỏ, đầu d nh ỏ v nh ẹ c kh ả năng thăm khÆm đặc biệt cao, hiển thịđồng thời B-mode, Doppler v TM-mode, quØt rẻ quạt m khng c ần bộ phận cơ kh, C th ểđo Doppler liŒn tục (CW-Dopple) được.
ng dØng: SiŒu m tim qua khe liŒn sườn v cÆc ứng dụng đặc biệt: nội soi thực quản, nội soi qua thnh b ụng, nội soi niệu
CHlj NG 5.KHƒO SÁT TRÊN THI´ T B˛ CŒA HÃNG SIEMENS VÀ NG DŁNG CŒA NÓ TRONG CH‹ N OÁN
5.1.Thiˆt Bˇ Siêu Âm ACUSON X500 Cºa Siemens T¥i B¸nh Vi¸n a Khoa Sài Gòn:
SVTH: Nguy n Thˇ C›m Nhung GVHD: TS. Hu nh Quang Linh 36 Hnh 5.1.Hệ thống mÆy siŒu m chẩn đoÆn tại bệnh viện Đa khoa Si Gn
5.1.1. Các thiˆt bˇ trong h¸ th ng máy siêu âm: Máy n¯n chính:
Hnh 5.2.MÆy nền chnh của siŒu m
L lo ại mÆy siŒu m Doppler mu hon ton s ố ha v ới kỹ thuật 3D, 4D. Thiết kế dạng xe đẩy di chuyển được, c kha bÆnh lÆi
CÆc nguyŒn l điều hnh trŒn cơ sở WindowsR v cÆc biểu tượng trŒn mn hnh giœp cho kch hoạt cÆc tnh năng hay sử dụng nhất.
Hnh thức đăng k b ệnh nhn tøy ch ọn, từ đầy đủ cho đến hạn chếđối với lœc đăng k nhanh trong khi vẫn giữ mn hnh t ạo ảnh.
Bn phm Qwerty chi ếu sÆng ton phần. Bn phm trnh by chnh gi ữa với cÆch trnh by thuận tiện.
Chiều cao bn điều khiển c th ể thay đổi được.
Các đ« u dò:
Hnh 5.3.CÆc loại đầu d g ắn kŁm trŒn mÆy siŒu m
Đầu d P4-2 l đầu d Sector điện tử, điều chỉnh đa tần sốđộc lập (thay đổi từ 2-4 MHz), gồm cÆc tần số: B mode, M mode, THI (Tissue Harmony Imaging-hnh ảnh hi ha nhu m- điều chỉnh đối với cÆc bệnh nhn g ầy bØo khÆc nhau) , Doppler xung v mu, Doppler liŒn tục v Doppler nhu m, ứng dụng cho thăm khÆm tim, xuyŒn sọ
Đầu d CH6-2 Convex đa tần (thay đổi từ 2-6Mhz), ứng dụng cho thăm khÆm bụng tổng quÆt, nhi, sản phụ khoa, mạch mÆu su
Đầu d VF10-5 Linear đa tần (thay đổi từ 5-10Mhz), cho thăm khÆm tuyến giÆp, mạch mÆu ngoại biŒn, tuyến vœ
Đầu d qua ngª m đạo: EV9-4 đa tần, tần số thay đổi từ 4-9MHz, døng thăm khÆm cÆc bệnh phụ khoa v c ả sản khoa rất tốt.
CÆc đầu d siŒu nhạy, dải tần rộng, đÆp ứng tạo hnh đa tần lựa chọn theo người døng, cải thiện độ phn gi ải v độ xuyŒn su. Phụ thuộc vo lo ại đầu d, ng ười døng c th ể lựa chọn tới 7 tần số 2D v THI , hai t ần số mu v doppler, giœp m ở rộng khả năng ứng dụng lm sng trŒn mỗi đầu d.
Cng ngh ệđầu d siŒu nhỏ kết hợp với cÆp mềm tạo ra đầu d nh ỏ, nhẹ, thuận tiện, thiết kế giœp giảm sự mỏi mệt của nhn viŒn khi phải lm lu.
SVTH: Nguy n Thˇ C›m Nhung GVHD: TS. Hu nh Quang Linh 38 CÆc bộ hướng dẫn sinh thiết chọc d đa năng, bằng thØp khng rỉ, sử dụng một lần chuyŒn biệt cho cÆc đầu d Linear v Convex.
Màn hình ph•ng 17”
Hnh 5.4.Mn hnh đi kŁm với mÆy nền chnh thấy được hnh ảnh siŒu m
C th ể điều chỉnh mn hnh: lŒn, xuống. Mn hnh nghiŒng lŒn 10 độ, nghiŒng xuống 65 độ. Xoay sang trÆi -80 độđến 80 độ.
Hnh 5.5.Mn hnh vi tnh c ủa mÆy vi tnh døng để lưu trữ thng tin b ệnh nhn
C ph ần mềm quản l d ữ liệu bệnh nhn, theo tr ạm lm vi ệc Work Station, được tch hợp bŒn trong mÆy để quản l, l ưu trữ, in kết quả thăm khÆm ra: ổ đĩa cứng 80 GB, ổ ghi, đọc CD/DVD-R/W v k ết nối mạng với PC thường, xuất hnh theo cÆp mạng Ethernet 10/100 Base T, giao diện theo chuẩn DICOM: kết nối v qu ản l
Máy in
MÆy in đen trắng: gắn trŒn mÆy siŒu m v c thểđiều khiển từ bn phm c ủa mÆy siŒu m MÆy in mu (Mitsubishi CP900): cũng gắn trŒn mÆy siŒu m v c thể điều khiển từ bn phm của mÆy siŒu m
Hnh 5.6 .MÆy in mu