Bài giảng đại cương siêu âm thầy Linh Y Hà Nội 2022

NGUYÊN LÝ - KỸ THUẬT
TRIỆU CHỨNG HỌC- ẢNH GIẢ
TRONG SIÊU ÂM Y HỌC

Th.S LÊ TUẤN LINH
BỘ MƠN CHẨN ĐỐN HÌNH ẢNH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI


LỊCH SỬ SIÊU ÂM
1900: P. Curie (Pháp) hiệu ứng áp điện.
1945: Firestone (Mỹ) siêu âm phát hiện các
vết nứt trong kim loại.
Chiến tranh thế giới 2: dò tàu ngầm, gọi là
Sonar.
Y học sau chiến tranh: 1950 hội nghị
Erlangen (CHLB Đức) đã tổng kết điều trị
bằng siêu âm.
1950: Hải quận Mỹ dò sỏi mật bằng máy
Sonar.


LỊCH SỬ SIÊU ÂM
Sau đó các cơng trình về áp dụng siêu
âm chẩn đoán bằng các kiểu khác
nhau:
Siêu âm kiểu A
Siêu âm kiểu B
Siêu âm kiểu TM
Siêu âm Doppler
Siêu âm Harmonic

Siêu âm đàn hồi mô (Eclastic)


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN
CỦA SIÊU ÂM
Radio
hồng ngo¹i…


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN
CỦA SIÊU ÂM
Truyền qua của sóng siêu âm khi
tương tác với mơi trường vật chất.
Phản xạ.
Tính chất bị hấp thụ khi truyền qua
các mơi trường.
Tán xạ.


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN
CỦA SIÊU ÂM
TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM
Khơng khí:350m/s, rất kém, phải có mơi trường trung gian
(dầu nước) để siêu âm vào cơ thể.
Môi trường khác: tốt, parafin 1400, nước 1500, thép
5000m/s.
Môi trường sinh học: phần mềm, mỡ 1400, cơ 1600,
xương 3600 – 4000m/s.v.v. tốc độ TB trong phần mềm
1540m/s.
Giúp đo khoảng cách trong siêu âm (thời gian đi và về

của chùm sóng siêu âm).


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN
CỦA SIÊU ÂM
PHẢN XẠ
Hệ số phản xạ:

P1V 1  P 2V 2
R
P1V 1  P 2V 2

P1 và P2 là tỷ trọng của 2 môi trường
V1 và V2 là tốc độ truyền của 2 môi trường
Môi trường càng khác nhau phản xạ càng
nhiều.
Mô mỡ-cơ R= 0,0007, xương sọ- não R=
0,36.


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN
CỦA SIÊU ÂM
TÁN XẠ
Một phần sóng siêu âm đổi hướng, tạo thành sóng
khuyếch tán hay gọi là hiện tượng tán xạ.
Tán xạ max khi ĐK cấu trúc <= độ dài bước sóng
siêu âm hoặc bề mặt khơng đồng đều.
VD: khám mạch máu đầu dị 2,5MHz, bước sóng
600à, gần bằng ĐK hồng cầu, thì tán xạ xảy ra
nhiều hơn là phản xạ: trống âm, không thấy dòng

chảy như đầu dò tần số cao.


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN
CỦA SIÊU ÂM
SUY GIẢM CỦA CHÙM SĨNG SIÊU ÂM
Truyền qua mơi trường vật chất, một phần sóng
siêu âm sẽ bị hấp thu và biến thành nhiệt.
Cường độ siêu âm ở tại một độ sâu nhất định:
Ix= Io- 2αFX
Io: Cường độ chùm sóng siêu âm bề mặt đầu dị.
Ix: Cường độ chùm sóng siêu âm ở độ sâu X.
ỏ: Hệ số hấp thụ của môi trường.
F: Tần số của chùm sóng siêu âm.
X: Chiều dày của mơ xun qua, tính bằng cm.


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN
CỦA SIÊU ÂM
SUY GIẢM CỦA CHÙM SÓNG SIÊU ÂM

Tần số càng cao độ hấp thụ càng lớn: đầu
dị tần số cao khám các tạng nơng
Khám các tạng sâu: sử dụng kỹ thuật
khuyếch đại bù theo chiều sâu (DGCdepth gain control) hay bù theo thời gian
(TGC- time gain compensation).



NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ

TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM

Đầu dị

Xử lý tín hiệu

Lưu giữ

Màn hình


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
ĐẦU DỊ
Phát sóng siêu âm, ghi sóng phản xạ lại (echo)

Ngun tắc: hiệu ứng áp điện Piezo electric
thuận, nghịch.
Tinh thể áp điện (piezoelectric crystal) biến
tín hiệu điện thành tín hiệu sóng và ngược
lại.


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM

NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
3 cách biểu diễn vị trí, tính chất cấu trúc phản
xạ:
A-mode
B-mode
M-mode


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
Siªu ©m Doppler

Nguyên lý chung: hiệu ứng Doppler, 1842
Johan Christian Doppler (Áo).
fo
f
2 fo.V . cos 

f =f fo=
V
C
Tần số của chùm siêu âm phản hồi thay đổi
so với tần số của chùm phát đi nếu khoảng

cách tương đối giữa nguồn phát và vật thay
đổi: tần số tăng nếu khoảng cách giảm và
ngược lại.


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
3 KIỂU SIÊU ÂM
DOPPLER:
Doppler liên tục
Doppler xung
Doppler năng lượng


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
Siêu âm Doppler xung kết hợp với siêu âm
cắt lớp (hệ thống Duplex).


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
Siêu âm Doppler màu: Áp dụng nguyên
lý siêu âm Doppler xung nhiều cửa
(multigate pulse Doppler) để thu tín hiệu
Doppler trên một vùng trong một mặt cắt.
Tín hiệu từ các cửa ghi Doppler được mã
hoá dưới dạng màu và thể hiện chồng lên
ảnh siêu âm 2D tạo thành Doppler màu
còn được gọi là bản đồ màu của dòng

chảy (Color Flow Mapping- CFM)


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
Máy siêu âm có 3 kiểu: hai chiều, hình
Doppler màu và phổ Doppler gọi là hệ
thống Triplex.


NHỮNG TIẾN BỘ TRONG TẠO
ẢNH SIÊU ÂM
Siêu âm Doppler năng lượng :
Tín hiệu Doppler thấp nên nó được biến
đổi mã hố năng lượng.
Khơng nhận biết được chiều của dịng
chảy.
Tồn bộ lòng mạch được lấp đầy các pixel
màu do Doppler năng lượng có độ nhạy
gấp 3 lần Doppler màu. Các mạch máu
nhỏ cũng được thấy (các động mạch liên
thuỳ thận).
Khơng cịn "aliasing" màu.


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM