6.1.Đối Với Siêu Âm Thường- Ảnh Giả [1] 6.1.1Hiện tượng nhiễu:
Có hai dạng nhiễu:
Trong quá trình hoạt động của máy, các linh kiện điện tử tạo ra các xung điện với biên độ cực thấp, qua xử lý và tạo ảnh thì các xung điện này được khuyếch đại lên và tạo ra trên màn hình đầy những chấm sáng (dạng nhảy múa). Thông thường máy được thiết sao cho các xung nhiễu này ở biên độ thấp nhất có thể được, chúng chỉ thể hiện trên màn hình khi có khuyếch đại tăng cường. Khi khuyếch đại thành phần gia tăng bởi TGC thì phần sâu của màn hình hiện tượng nhiễu này thể hiện rõ ràng nhất.
SVTH: Nguyễn Thị Cẩm Nhung GVHD: TS. Huỳnh Quang Linh 66
Hình 6.1. Dải nút trong hình tròn khoanh vùng dùng để điều chỉnh TGC toàn phần
Hình 6.2. Dải điều chỉnh TGC toàn phần được thấy trên màn hình chẩn đoán
Ngoài ra đầu dò hoạt động như một anten tiếp nhận xung điện ở dãi tần số radio từ bên ngoài hoặc do các xung này đi thẳng vào trong dây dẫn tín hiệu kết quả là các xung này thể hiện trên màn hình những vệt sáng rải rác và từng hồi phụ thuộc vào thời khắc và cường độ các xung.
6.1.2.Hiện tượng bóng lưng bên và hiện tượng tăng cường âm.
Hiện tượng bóng lưng bên: để hiện diện một cấu trúc có hệ số giảm âm lớn hơn hệ số giảm âm của môi trường xung quanh thì trên màn hình xảy ra hiện tượng bóng lưng bên, là một dải xám tối hơn môi trường xung quanh ở ngay phía sau cấu trúc trên. Do sóng âm khi truyền qua cấu trúc trên bị tiêu hao năng lượng nhiều hơn vì vậy ở vị trí sau cấu trúc trên hồi âm trở về có biên độ thấp hơn biên độ hồi âm trở về từ cùng độ sâu nhưng ở vị trí khác trong môi trường. Ngoài ra, hiện tượng bóng lưng bên cũng xảy ra ở phía sau bờ bên của những cấu mà mặt phân
SVTH: Nguyễn Thị Cẩm Nhung GVHD: TS. Huỳnh Quang Linh 67
cách có dạng hình cong như: cấu trúc nang, thiết diện ngang qua ống mạch… do hiện tượng tia tới tiếp tuyến với mặt phân cách và hiện tượng phản xạ toàn phần..
Hiện tượng tăng cường âm: ngược lại với hiện tượng trên, cấu trúc cần hiển thị nằm trong môi trường có hệ số giảm âm thấp hơn môi trường xung quanh nên sóng truyền qua ít bị tiêu hao năng lượng, vị trí ngay sau cấu trúc hồi âm trở về có biên độ cao hơn so với biên độ hồi âm về từ cùng độ sâu ở vị trí khác làm xuất hiện trên màn hình dải sáng hẳn lên ngay sau cấu trúc trên.
6.1.3.Hiện tượng dội lại:
Khi gặp mặt phản hồi có hệ số phản hồi lớn, sóng phản hồi có biên độ khá lớn trở về đầu dò, tại đây sẽ được thu nhận và hiển thị ở độ sâu d, do có biên độ lớn nên một phần sóng phản hồi gặp đầu dò lại qua lại môi trường và một phần phản xạ lại và được thu nhận với biên độ nhỏ hơn, quá trình cứ xảy ra liên tục kết quả xuất hiện trên màn hình một loạt ảnh giả của mặt phân cách phân cách quãng đều nhau phía sau mặt phân cách thật với kích thước và độ hồi âm giảm dần.
6.1.4.Ảo ảnh do sai biệt vận tốc:
Các mô có đặc tính khác nhau sẽ dẫn truyền sóng âm với những vận tốc khác nhau, nhưng máy lại dùng trị số trung bình là 1540 m/s, nên có sự chênh lệch khá lớn giữa vận tốc dẫn truyền sóng âm trong một mô so với giá trị trung bình này, kết quả là những vật thể ở phía sau vùng mô này được thể hiện nông hoặc sâu hơn so với vị trí thực tế của chúng.
6.1.5.Ảo ảnh do độ rộng chùm tia và chùm tia thứ:
Ảo ảnh do độ rộng của chùm tia: sự phản hồi từ phần rìa của chùm tia khi được thể hiện sẽ làm cho hình ảnh vật thể trên màn hình bị nhòe đi bởi những vùng sáng lan qua môi trường xung quanh và mờ dần, hiện tượng này xảy ra rõ khi môi trường xung quanh vật thể có hệ số phản hồi kém. Nếu vật thể được đặt trong vùng tiêu điểm của chùm tia thì hiện tượng này sẽ giảm.
Ảo ảnh do độ rộng của chùm tia thứ: trường hợp chùm tia thứ gặp mặt phân cách có độ phản hồi lớn nên tạo hồi âm có biên độ lớn, còn chùm tia chính gặp mặt phân cách có độ phản hồi
SVTH: Nguyễn Thị Cẩm Nhung GVHD: TS. Huỳnh Quang Linh 68
nhỏ nên tạo hồi âm có biên độ bé, lúc này sẽ tạo ra hiện tượng ảnh giả, vật thể có mặt phản hồi lớn ở hướng chùm phụ được ghi nhận như thể xuất phát từ chùm tia chính.
6.2.Ảnh Giả Đối Với Siêu Âm Doppler[1] 6.2.1. Hiệu ứng Aliasing (loạn màu sắc):
Trong các thiết bị Pulse-doppler có giới hạn liên quan tới tần số xung lặp lại (PRF), của thiết bị và tần số Doppler tối đa có thể phát hiện được.
Tần số lặp xung hay còn gọi là tần số lấy mẫu, PRF càng cao, càng nhiều xung được sử dụng trên một chu kỳ thì tín hiệu Doppler càng được phản ảnh trung thực. Nhưng nếu PRF quá cao thì sẽ làm giảm khả năng nhận tín hiệu từ vùng xa đầu dò.
Đồng thời PRF tối thiểu phải bằng 2 lần tần số Doppler, nếu nhỏ hơn sẽ xảy ra hiện tượng aliasing: là hiện tượng khi tín hiệu Doppler thực tế được lấy mẫu ở tần suất nhỏ hơn 2 lần trong mỗi chu kỳ của tín hiệu, kết quả là dạng sóng thu được có tần số nhỏ hơn tần số của tín hiệu thực tế.
Như vậy: hiện tượng Aliasing được xem như là sự xuất hiện ảnh giả - những thành phần tần số cao được hiển thị như những thành phần tần số thấp trong phổ tín hiệu khi PRF của thiết bị nhỏ hơn 2 lần tần số Doppler.
Để không xảy ra hiệu ứng Aliasing thì:
PRFmin = 2 Fdop
Hay tần số Doppler lớn nhất có thể nhận biết được mà không bị hiện tượng Aliasing xảy ra là: Fdop = ½ PRF
Giới hạn này gọi là Nyquist. Trên phổ Doppler khi hiện tượng Aliasing xảy ra, các tần số cao vượt quá giới hạn Nyquist đều bị cắt cụt khỏi phổ và sẽ xuất hiện phía bên kia của đường zero, muốn khảo sát toàn bộ phổ-một chiều: ½ trên hay ½ dưới của đường zero thì ta phải nâng hoặc hạ đường zero. Trong hình ảnh Doppler màu, khi hiện tượng Aliasing xảy ra thì dòng chảy hướng về phía đầu dò sẽ được diễn tả bởi màu sắc tựa như dòng chảy rời xa đầu dò.
Các cách khắc phục hiện tượng Aliasing: – Tăng giới hạn Nyquist (PRF) nếu thiết bị cho phép
SVTH: Nguyễn Thị Cẩm Nhung GVHD: TS. Huỳnh Quang Linh 69
– Giảm tần số sóng âm sử dụng (để khảo sát Doppler) – Gia tăng góc θ giữa trục chùm tia và hướng dòng chảy
6.2.2.Chỉnh góc:
Việc chọn và đo góc θ (trên hình siêu âm hai chiều) quyết định sai số của phép đo vận tốc dòng chảy.
Bảng sự tương quan giữa góc và sai số phép đo:
Góc θ Sai số 300 ± 3 % 450 ±6% 600 ±9% 720 ±15% 750 ±21% 800 ±30%
Từ bảng trên ta thấy cùng một độ sai số trong phép chỉnh góc dẫn tới sai số của phép đo là nhỏ trong trường hợp góc θ nhỏ và sai số của phép đo vận tốc là lớn trong trường hợp góc θ lớn (>600)
6.2.3.Hiện tượng đập thành:
Khi khảo sát dòng chảy trong mạch máu, thành mạch thường chuyển động theo nhịp đập với vận tốc nhỏ nhưng lại là mặt phản hồi mạnh (hơn các tán xạ từ tế bào máu) nên tạo ra trên phổ Doppler những tín hiệu tần số thấp nhưng biên độ lớn (sáng theo thang xám) điều này làm sai lệch trong tính toán các giá trị tốc độ.
Để khắc phục tình trạng này, người ta dùng bộ phận lọc thành (Wall thump): tín hiệu hồi âm của xung được giữ trễ trong một khoảng thời gian T giữa hai xung phát kế tiếp nhau, sau đó trừ cho tín hiệu hồi âm của xung kế tiếp. Kết quả, các tế bào máu chuyển động với vận tốc cao, sự lệch pha theo phương pháp giữ trễ trên là rất lớn và như thế hồi âm được chấp nhận như tín
SVTH: Nguyễn Thị Cẩm Nhung GVHD: TS. Huỳnh Quang Linh 70
hiệu dòng chảy thực thụ, còn với vận tốc thấp của thành mạch, thì sự lệch pha quá nhỏ những hồi âm này được loại bỏ khỏi tín hiệu dòng chảy. Người ta có thể thay đổi mức lọc tùy theo tình huống lâm sàng (trong khảo sát động mạch tăng mức lọc 600-800 Hz).
6 .2.4.Hiện tượng soi gương:
Hiện tượng soi gương làm xuất hiện dòng chảy giả tạo phía bên kia của đường zero, hiện tượng này xảy ra do sự trục trặc của cấu phần điện tử và để mức khuyếch đại Doppler quá cao.
SVTH: Nguyễn Thị Cẩm Nhung GVHD: TS. Huỳnh Quang Linh 71 KẾT LUẬN
Luận văn này đạt được những thành công nhất định, đã tìm hiểu về những cơ sở kỹ thuật của siêu âm và ứng dụng của kỹ thuật đó trên thiết bị thực tế, khảo sát được một số ứng dụng thăm khám cụ thể.
Luận văn được thực hiện như một tài liệu tham khảo chuyên sâu cho các sinh viên chuyên ngành kỹ thuật y sinh và những ai quan tâm đến lĩnh vực này.
Những kiến thức thu nhận được trong luận văn này chủ yếu là do tác giả tự tìm hiểu qua quá trình thực tập tại các bệnh viện cơ sở, chắc chắn không tránh khỏi những nhận định chủ quan, sai sót do thiếu kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm. Rất mong sự đóng góp ý kiến của các đọc giả quan tâm.
SVTH: Nguyễn Thị Cẩm Nhung GVHD: TS. Huỳnh Quang Linh 72 Tài liệu tham khảo
[1]. Nguyễn Thị Thanh Phương, Nguyễn Phước Bảo Quân. (1999). Nguyên Lí Và Cơ Sở Kỹ
Thuật Của Siêu Âm Chẩn Đoán. Nhà Xuất Bản Y Học.
[2]. www.siemens.com [3]. www.google.com
[4].www.medinet.hochiminhcity.gov.vn
[5].R.L. Haerten and M.E.Muck. (1994). Principles of Doppler and color Doppler
Imaging.Medical Engineering Group