nguyên lý siêu âm doppler

NGUYÊN LÝ SIÊU ÂM
NGUYÊN LÝ SIÊU ÂM
DOPPLER
DOPPLER
BS. Bùi Hoàng Tú

Johann Christian Doppler
1803-1853

HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER

Do Johann Christian Doppler tìm thấy
năm 1842 khi quan sát bầu trời

Hiệu ứng này đúng với cả sóng cơ học
và sóng điện từ (ánh sáng, âm thanh )


Hiệu ứng Doppler (đối với siêu âm) được
phát biểu như sau: “Khi một chùm siêu
âm phát đi gặp một vật sẽ có hiện tượng
phản hồi âm. Tần số của sóng âm phản
hồi sẽ thay đổi so với tần số của chùm âm
phát đi nếu có sự thay đổi về khoảng cách
giữa nguồn phát và nguồn thu; tần số
tăng nếu khoảng cách giảm và ngược lại”

Như vậy, trong cơ thể có sự chuyển động
của các tế bào máu>>sử dụng hiệu ứng

này để đánh giá dòng chảy

Video 1
Video 2

0
2 .v F
F Cos
c
θ
∆ =
θ
fo
f
C
∆f: Thay 



θ:G !"#$%
""
&' #$()
*+, "/0
∆f = f-fo

∆f = f-fo = 2fo.V.cos θ/ C  V = ∆f x C
2Fo .Cos θ

Như vậy hiệu ứng Doppler lớn nhất khi
góc tới bằng 0 và không có hiệu ứng

Doppler khi góc tới bằng 90
o

CÁC KIỂU DOPPLER
CÁC KIỂU DOPPLER

Doppler liên tục (Continuous wave=CW)

Doppler ngắt quãng (Pulse wave=PW)

Colour Doppler

Doppler năng lượng (Power Doppler)


Siêu âm 2D kết hợp với Doppler : Duplex

Siêu âm 2D kết hợp với Doppler và Colour
Doppler : Triplex

>>Những máy hiện nay thường là hệ thống
Triplex.

CÁC KIỂU DOPPLER
CÁC KIỂU DOPPLER

Doppler liên tục (continuous wave=CW)
–
Có hai nguồn phát và thu liên tục
–

So sánh tốc độ giữa phát và thu để đánh
giá tốc độ hồng cầu chuyển động trong
lòng mạch
–
Biểu hiện dưới dạng âm thanh và ghi lại
bằng phổ

CÁC KIỂU DOPPLER
CÁC KIỂU DOPPLER

Doppler liên tục

Ưu điểm:
–
Đo được tốc độ dòng chảy lớn
–
Không bị hiện tượng cắt cụt đỉnh

Nhược điểm:
–
Không đo được tốc độ ở vị trí cụ thể mà
ghi toàn bộ vùng sóng đi qua

>>Cần thiết trong siêu âm tim.

123425"637(
328
+9:
;""



∆637(<=
θ !"#$%"
"
+
2
∆f
f
fo
CÁC KIỂU DOPPLER
CÁC KIỂU DOPPLER

CÁC KIỂU DOPPLER
CÁC KIỂU DOPPLER

Doppler xung
–
Đầu dò phát ngắt quãng
–
Có khoảng nghỉ giữa phát và thu chùm
âm

#)>25"637(

+:
;""
?
*@∆f)
>
A5B 6

CDEFGB 
637(
1
2
fo
fo+∆f
(thu)
TE
H6

CÁC KIỂU DOPPLER
CÁC KIỂU DOPPLER

Doppler xung:
–
Có thể ghi ở một vị trí nhất định
–
Có thể thay đổi được vị trí ghi Doppler
–
Vị trí cửa ghi : D có thể thay đổi vị trí và
độ rộng

#)>637(
+I9:J;I&B 637(J
IK L3MG3M>
INK >


O3*37(77(7P7=
AQ?03/+5"REP S


Đ)TNUVFN("
637(

AQ?<&/;*S5"W&#$
+, 0

7# ∆≤AQ?/;WR
∆>AQ?/;XXHFYO8Z* 3 0


Tr¸nh aliasing:
=&FK.[
=\"∆]^"?*0
=ăθ&θFθ3_`a.

=\"ộ5*bc10ăAQ?
=#B8"AQ? 

CÁC KIỂU DOPPLER
CÁC KIỂU DOPPLER

Doppler xung:
–
Ưu điểm: Đánh giá được chính xác vị trí
đo, vùng cần đo
–
Nhược điểm: Bị hiện tượng aliasing,
không đánh giá được dòng chảy tốc độ
cao, góc

CÁC KIỂU DOPPLER
CÁC KIỂU DOPPLER

Như vậy để phân tích trên Doppler
xung ta cần:
–
Chẩn đoán bằng nghe
–
Chẩn đoán bằng xem phổ ghi Doppler
–
Đo đạc và tính toán trên phổ ghi Doppler


CÁC KIỂU DOPPLER
CÁC KIỂU DOPPLER

Doppler màu
–
Nguyên lý là sử dụng Doppler xung nhiều
cửa thu tín hiệu trên một vùng
–
Tín hiệu thu được được mã hóa thành
màu và chồng lên hình 2D >>Bản đồ
dòng chảy (CFM: Color Flow Mapping)

#)>25"637("%
*25"637(SB 0

CÁC KIỂU DOPPLER

CÁC KIỂU DOPPLER

Nguyên tắc mã hóa dòng chảy
–
Dòng chảy đến đầu dò: màu đỏ
–
Dòng chảy đi khỏi đầu dò: màu xanh
–
Tốc độ dòng chảy càng lớn: màu càng
sáng>>chuyển dần về màu vàng
–
Aliasing : chuyển về màu đối diện nhưng nhạt
–
Nếu có dòng chảy rối: Khảm màu (mosaic)