1.2.1. Cơng nghệ siêu âm và đầu dị siêu âm.
Sĩng siêu âm là sĩng âm thanh cĩ tần số 20.000 Hertz (Hz) hoặc cao hơn, đầu dị sử dụng nhiều nhất trong gây tê vùng cĩ tần số từ 7 - 15 Megahertz (MHz) [31]. Sĩng siêu âm được tạo ra khi một tín hiệu điện được đặt trên một vật bán dẫn và là các lực bán dẫn rung (sau đĩ rung được thực hiện thơng qua cơ thể). Sĩng siêu âm được đặc trưng bởi một bước sĩng và tần số. Mối quan hệ giữa các biến theo cơng thức sau: c = λ x f; trong đĩ c = vận tốc lan truyền (coi là 1540 m/s trong cơ thể con người), λ là bước sĩng, f là tần số. Do đĩ nếu c là hằng số, khi đĩ tăng tần số của sĩng siêu âm, các bước sĩng sẽ giảm tương ứng [31],[32].
Sự suy giảm là sự mất mát của năng lượng sĩng siêu âm khi nĩ di chuyển qua mơ, sĩng siêu âm tần số thấp sẽ thâm nhập sâu vào cơ thể hơn sĩng siêu âm cĩ tần số cao. Độ phân giải: tia siêu âm tần số thấp (cĩ bước sĩng rộng) nên chùm tia siêu âm sẽ thâm nhập sâu hơn nhưng độ phân giải kém hơn tia siêu âm tần số cao (cĩ bước sĩng hẹp hơn) [31],[32].
Các khái niệm về trở kháng và phản chiếu tạo thành “hình ảnh” cho gây tê vùng dưới hướng dẫn siêu âm. Trở kháng cĩ thể được gọi là xu hướng của một phương tiện để tiến hành siêu âm. Khi một làn sĩng âm thanh đi qua một vật và tiếp xúc một vật liền kề với trở kháng âm khác nhau, một ranh giới được hình thành (ví dụ mơ thần kinh được bao quanh bởi các mơ mỡ). Phản chiếu xảy ra tại giao diện giữa các vật cĩ trở kháng âm thanh khác nhau. Độ rộng khác nhau của các âm thanh trở kháng thì càng tăng phản chiếu. Vật được phản chiếu cao được hiển thị màu trắng hoặc tăng âm (xương, gân, cân và một số dây thần kinh). Các vật phản chiếu sĩng siêu âm là tối hoặc giảm âm (cơ, mơ mỡ, và một số dây thần kinh). Mạch máu khơng bắt sĩng siêu và xuất hiện màu đen [33].
Cơ bắp thường giảm âm với đường kẻ sọc bên trong, và hình dạng của cơ bắp khác nhau và sự xuất hiện đặc trưng của lớp cân phân chia cơ ra thành kiểu đặc trưng và trở nên dễ nhận biết tại mỗi vùng trên siêu âm. Xương phản chiếu trên sĩng siêu âm là một vật tăng âm, sáng kèm theo bĩng cản sâu tới cạnh đáy. Tĩnh mạch và động mạch là giảm âm, trịn, hoặc hình bầu dục ở trục ngắn. Tĩnh mạch cĩ thể dễ dàng bị xẹp khi ấn đầu dị và cĩ sự thay đổi về đường kính theo hơ hấp, trong khi khi động mạch nảy theo nhịp tim, sử dụng doppler màu để xác định các cấu trúc mạch máu [32].
Một đầu dị cĩ kích thước và tần số phù hợp là cần thiết trong gây tê vùng dưới hướng dẫn siêu âm. Dựa vào tần số của đầu dị mà người ta chia đầu dị ra làm 3 loại: tần số cao (8 - 12 MHz), trung bình (6 - 10 MHz), và thấp (2 - 5 MHz), thơng thường người ta sử dụng đầu dị đa tần. Đầu dị cĩ tần số cao để dị các các dây thần kinh ở nơng: nhìn rõ trong độ sâu từ 2 - 4 cm. Đầu dị cĩ tần số trung bình để xem cấu trúc thần kinh ở sâu hơn: nhìn các cấu trúc trên 4 - 5 cm, ví dụ như gây tê thần kinh hơng to ở mơng, gây tê cạnh cột sống ngực. Ngồi ra máy siêu âm cĩ doppler màu là rấtcần thiết trong gây tê vùng [32],[33].
1.2.2. Các nguyên tắc cơ bản của siêu âm trong gây tê cạnh cột sống ngực
Sử dụng siêu âm để gây tê cạnh cột sống ngực cĩ thể được thực hiện theo chiều ngang (trục quét ngang) hoặc theo chiều dọc (trục quét dọc) ở bệnh nhân trong tư thế ngồi, nằm nghiênghoặc nằm sấp. Hiện nay, khơng cĩ tài liệu nĩi về trục quét nào là tốt nhất cho gây tê cạnh cột sống ngực. Đây thường là do sở thích và kinh nghiệm của tác giả. Đầu dị sử dụng cho quá trình quét siêu âm phụ thuộc vào thể trạng cơ thể của bệnh nhân. Siêu âm tần số cao cĩ độ phân giải tốt hơn so với siêu âm tần số thấp nhưng sự quét của tia nơng hơn, hơn nữa khi người ta siêu âm quét ở sâu mà sử dụng sĩng siêu âm tần số cao thì vùng nhìn bị thu hẹp lại [11],[12].
Một số tác giả thích sử dụng đầu dị phẳng cĩ tần số cao 6 - 13 MHz để quét các khu vực CCSN. Người ta cĩ thể thăm dị trước khi thực hiện can thiệp siêu âm hướng dẫn. Các mục tiêu của quá trình thăm dị là để xem trước giải phẫu, xác định triệu chứng bất thường về giải phẫu hoặc các biến đổi cơ bản, tối ưu hĩa hình ảnh, đo khoảng cách liên quan đến mỏm ngang và màng phổi và xác định vị trí tốt nhất để đưa kim vào. Hình ảnh siêu âm được tối ưu hĩa bằng cách điều chỉnh trên các nút siêu âm: chọn một cài đặt trước thích hợp (cài đặtcơ xương khớp), thiết lập một chiều sâu siêu âm quét thích hợp từ 4 - 6 cm, lựa chọn tần số trung bình (tùy chọn độ rộng của đầu dị) để tối ưu hĩa hình ảnh, điều chỉnh “tiêu điểm” ở độ sâu thích hợp tương ứng với diện tích quan tâm, và cuối cùng là điều chỉnh bằng tay để cĩ được những hình ảnh tốt nhất [12],[32],[33].