Ph−ơng pháp siêu âm Doppler để chẩn đoán HKTMS đ−ợc giới thiệu vào năm 1972 bởi Strandness và cộng sự [13], và đến năm 1982 siêu âm thời gian thực đ−ợc ứng dụng rộng rãi để chẩn đoán bệnh lý này [17], [83].
Ngày nay đ−ợc coi là “tiêu chuẩn vàng mới” trong chẩn đoán HKTMS [52], [84] và là ph−ơng pháp th−ờng đ−ợc tiến hành đầu tiên khi nghi ngờ HKTM [24], [40], [45], [47], [61]. Nó đ−ợc xem gần nh− thay thế cho chụp mạch [37], [56], [57], [79].
1.7.6.1. Nguyên lý siêu âm chẩn đoán
Siêu âm lá sóng âm có tần số cao hơn 20.000 Hz mà tai ta không nghe đ−ợc. Trong chẩn đoán ng−ời ta dùng đầu dò bằng chất áp điện nằm trong một điện tr−ờng xoay chiều tạo ra bởi một cặp điện cực nối với một nguồn điện xoay chiềụ Tinh thể áp điện ép vào và dãn ra d−ới ảnh h−ởng của điện tr−ờng xoay chiều, tạo ra năng l−ợng âm học với tần số cao của siêu âm, tần số th−ờng dùng là từ 1 – 7,5 Mhz. Các sóng âm phát ra từ đầu dò sẽ xuyên qua
cấu trúc cơ thể thẳng theo h−ớng ban đầu nếu qua một cấu trúc đồng trở kháng, nh−ng sẽ dội lại một phần năng l−ợng nếu gặp một cấu trúc khác trở kháng tại vị trí tiếp giáp giữa hai cấu trúc khác nhaụ Phần sóng âm còn lại tiếp tục truyền đi và dội lại nh− trên cho đến khi không còn năng l−ợng nữạ Các sóng âm đã dội lại, nếu không bị khúc xạ mà nguyên nhân chủ yếu là độ chéo của cấu trúc tiếp giáp giữa các môi tr−ờng thì sẽ trở về đầu dò phát sóng, đ−ợc đ−a về bộ phận tiếp nhận, rồi bộ phận khuyếch đại của máy siêu âm để xuất hiện trên màn hình.
Các tín hiệu ghi đ−ợc trên màn hình là phản ảnh của các cấu trúc đ−ợc sóng siêu âm đi qua và dội về qua đầu dò. Kích th−ớc, độ dày, biên độ di động, khoảng cách giữa các cấu trúc có tỉ lệ chính xác so với thực tế [3], [4], [8].
1.7.6.2. Hiệu ứng Doppler
Đ−ợc nhà vật lý học ng−ời áo Johann Christian Doppler phát hiện năm 1842. Hiệu ứng Doppler là sự thay đổi tần số sóng siêu âm khi có sự thay đổi khoảng cách giữa nguồn phát âm và vật phản xạ.
Tr−ờng hợp sóng âm phát ra từ đầu dò vuông góc với mặt phẳng của vật phản hồị Ta có công thức: C FoV Fo Fr− = 2 x cosθ Trong đó: F0: Tần số sóng phát ra Fr: Tần số sóng phản hồi
V: Tốc độ của vật phản hồi (Đầu dò không chuyển động)
Coi Fr – F0 = ΔF: Sự chênh lệch giữa tần số sóng phản hồi và sóng phát rạ Nếu sóng phát ra tạo với mặt phẳng vật phản hồi một góc θ.
ΔF = (2F0V/C)cosθ
- ứng dụng trong siêu âm mạch máu: Khi biết đ−ợc tốc độ sóng âm trong môi tr−ờng C, biết góc θ, ta sẽ tìm đ−ợc tốc độ của dòng máu
cos . 2 . Fo C F V =Δ θ 1.7.6.3. Doppler liên tục
Đầu dò có 2 tinh thể áp điện: một tinh thể phát sóng siêu âm (tần số Fo) và một tinh thể nhận sóng siêu âm phản hồi (tần số Fr). Đầu dò phát liên tục tín hiệu sóng.
1.7.6.4. Doppler xung
Đầu dò chỉ có một tinh thể áp điện có vai trò phát Fo rồi nhận lại Fr. * −u điểm:
- Chọn chính xác vùng cần ghị
- Có thể ghi đồng thời với siêu âm hai chiềụ
- Có thể điều chỉnh đ−ợc thể tích đo bằng cách thay đổi độ rộng chùm siêu âm và thời gian phát sóng.
Hạn chế của Doppler xung là hiện t−ợng Aliasing, là hiện t−ợng “không rõ ràng” về tốc độ, biểu hiện bằng sự “cắt cụt” phổ Doppler, phần cắt cụt sẽ chuyển sang bên đối diện của trục hoành.
1.7.6.5. Siêu âm hai chiều
−u điểm của loại này là đầu dò quét tạo ra một mặt phẳng vuông 900 với mặt phẳng của da tiếp xúc với đầu dò, trên màn hình mặt cắt của cấu trúc trên cũng nh− mạch máu giống nh− nhát cắt giải phẫu và thấy đ−ợc hoạt động
của chúng. Kết hợp siêu âm hai chiều với ép nhẹ đầu dò là kỹ thuật nhanh, không chảy máu là ph−ơng thức lựa chọn đầu tiên cho những tr−ờng hợp nghi ngờ HKTMS [28], [63], [78], [85], [93].
1.7.6.6. Siêu âm hai chiều kết hợp với Doppler (Duplex)
Ngày nay ng−ời ta kết hợp siêu âm Doppler xung và siêu âm hai chiều, gọi là hệ thống Duplex cho phép cùng một lúc thấy đ−ợc mặt cắt của siêu âm hai chiều và phổ Doppler.
1.7.6.7. Doppler màu
Ng−ời ta tăng các điểm ghi và mã hoá các tín hiệu Doppler bằng các mã màu để tạo thành bản đồ màu các dòng chảy: mã màu đỏ chỉ chiều dòng chảy về phía đầu dò, mã màu xanh chỉ chiều dòng chảy ra xa đầu dò, hoặc ng−ợc lạị Khi có hẹp mạch máu: có dấu hiệu dòng rối với biểu hiện hình khảm màu hoặc xuất hiện một dòng màu rất đậm, có viền đen và tách riêng. Kỹ thuật này còn có tên là vẽ bản đồ tốc độ (Color Flow Mapping: CFM) [1].
1.7.6.8. Siêu âm Duplex màu
Là sự kết hợp của ba kỹ thuật trên cùng một hệ thống: SA hai chiều cho biết hình mặt cắt giải phẫu, SA Doppler đánh giá huyết động dòng máu và siêu âm Doppler màu thể hiện huyết động dòng máu bằng màụ −u điểm của siêu âm Duplex màu hơn cả 3 kỹ thuật đơn lẻ trên cộng lạị
1.7.6.9. Siêu âm trong chẩn đoán HKTMS
+ Dấu hiệu trực tiếp của huyết khối:
Dấu hiệu trực tiếp chính là sự hiện diện một khối trong lòng mạch, cố định và không di động, ít nhiều cản âm. Tính chất dính hay không dính vào thành tĩnh mạch của huyết khối có thể đ−ợc đánh giá bởi các thao tác động, đặc biệt trên các tĩnh mạch đùị Thao tác Valsalva có thể đạt tới việc tách khối huyết khối ra khỏi thành mạch và cho thấy tính chất bập bềnh của huyết khối trong lòng mạch.
Dấu hiệu trực tiếp cơ năng của huyết khối tĩnh mạch qua máy siêu âm Doppler là sự vắng mặt của dòng chảy tự nhiên [48], [87], [90].
+ Dấu hiệu gián tiếp của huyết khối:
Dấu hiệu chính của huyết khối tĩnh mạch đ−ợc biểu hiện bởi tính chất không nén ép đ−ợc một phần hay toàn bộ của tĩnh mạch bị huyết khốị Tính chất có thể ép nén đ−ợc của tĩnh mạch thực tế là tiêu chuẩn đặc biệt để xác định tĩnh mạch (cho phép phân biệt tĩnh mạch với các cấu trúc khác nh− động mạch, cân cơ, dây chằng, hạch bạch huyết, …) [44], [60], [73], [87], [90].
Bởi vậy, hình ảnh siêu âm Duplex là một ph−ơng pháp hữu hiệu để nghiên cứu sự thay đổi trong hệ thống tĩnh mạch vì nó có thể khu trú đ−ợc vị trí huyết khối, đánh giá sự thay đổi qua thời gian, sự tái thông và phát hiện dòng chảy ng−ợc sau huyết khốị
- Với Doppler màu thì việc tìm HKTMS dễ dàng và thuận tiện hơn [16]. TM bình th−ờng sẽ đ−ợc đổ đầy dòng màụ Huyết khối xuất hiện sẽ làm thiếu hụt sự đổ đầy nàỵ Siêu âm Doppler màu có thể chứng minh đ−ợc dòng chảy trong lòng huyết khối đặc biệt là những huyết khối mới, đồng âm và gây tắc nghẽn một phần. Nếu huyết khối không gây tắc hoàn toàn thì vẫn nhìn đ−ợc dòng chảy quanh huyết khối tốc độ tăng và có khảm màu nh−ng không thấy thay đổi theo nhịp thở, không tăng tốc khi bóp cơ vùng th−ợng l−ụ Ngoài ra còn có tuần hoàn bàng hệ lại càng khẳng định huyết khối [73]. Khi phổ Doppler không thay đổi theo nhịp thở hay nghiệm pháp Valsalva mà là dòng chảy liên tục cũng là một yếu tố bất th−ờng nghi ngờ có HKTMS [83], [27].