siêu âm doppler màu và những ứng dụng trong chẩn đoán bệnh

August 21, 2014
August 21, 2014


1
1
SIÊU ÂM DOPPLER MÀU
SIÊU ÂM DOPPLER MÀU


VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG
VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG
TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH
TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH
BS.NGUYỄN QUÝ KHOÁNG
BS.NGUYỄN QUÝ KHOÁNG
BS.NGUYỄN QUANG TRỌNG
BS.NGUYỄN QUANG TRỌNG
KHOA CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH
BỆNH VIỆN AN BÌNH -TP.HCM

2
August 21, 2014
DÀN BÀI
DÀN BÀI

Hiệu ứng Doppler.
Hiệu ứng Doppler.

Các hệ thống Doppler.
Các hệ thống Doppler.


Doppler liên tục.
Doppler liên tục.

Doppler xung.
Doppler xung.

Doppler màu.
Doppler màu.

Doppler năng lượng.
Doppler năng lượng.

Một số yếu tố kỹ thuật.
Một số yếu tố kỹ thuật.

Ứng dụng.
Ứng dụng.

Bệnh lý tim:
Bệnh lý tim:

Bệnh lý tim bẩm
Bệnh lý tim bẩm
sinh.
sinh.

Bệnh lý tim mắc
Bệnh lý tim mắc
phải.

phải.

Bệnh lý mạch máu:
Bệnh lý mạch máu:

Bệnh lý động mạch
Bệnh lý động mạch
trung tâm và ngoại vi.
trung tâm và ngoại vi.

Bệnh lý tónh mạch trung
Bệnh lý tónh mạch trung
tâm và ngoại vi.
tâm và ngoại vi.

Bệnh lý mạch máu
Bệnh lý mạch máu
trong các tạng.
trong các tạng.

Bệnh lý các tạng.
Bệnh lý các tạng.

Bệnh lý tuyến giáp.
Bệnh lý tuyến giáp.

Bệnh lý bìu.
Bệnh lý bìu.

Bệnh lý sản-phụ khoa.

Bệnh lý sản-phụ khoa.

3
August 21, 2014
DÀN BÀI
DÀN BÀI

Hiệu ứng Doppler.
Hiệu ứng Doppler.

Các hệ thống Doppler.
Các hệ thống Doppler.

Doppler liên tục.
Doppler liên tục.

Doppler xung.
Doppler xung.

Doppler màu.
Doppler màu.

Doppler năng lượng.
Doppler năng lượng.

Một số yếu tố kỹ thuật.
Một số yếu tố kỹ thuật.

Ứng dụng.
Ứng dụng.


Bệnh lý tim:
Bệnh lý tim:

Bệnh lý tim bẩm
Bệnh lý tim bẩm
sinh.
sinh.

Bệnh lý tim mắc
Bệnh lý tim mắc
phải.
phải.

Bệnh lý mạch máu:
Bệnh lý mạch máu:

Bệnh lý động mạch
Bệnh lý động mạch
trung tâm và ngoại vi.
trung tâm và ngoại vi.

Bệnh lý tónh mạch trung
Bệnh lý tónh mạch trung
tâm và ngoại vi.
tâm và ngoại vi.

Bệnh lý mạch máu
Bệnh lý mạch máu
trong các tạng.

trong các tạng.

Bệnh lý các tạng.
Bệnh lý các tạng.

Bệnh lý tuyến giáp.
Bệnh lý tuyến giáp.

Bệnh lý bìu.
Bệnh lý bìu.

Bệnh lý sản-phụ khoa.
Bệnh lý sản-phụ khoa.

4
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER

Hiệu ứng Doppler được tìm ra vào năm 1842
Hiệu ứng Doppler được tìm ra vào năm 1842
bởi
bởi
Christian Johann Doppler (1803-1853).
Christian Johann Doppler (1803-1853).



Lúc đó ông dùng nó để giải thích hiện tượng
Lúc đó ông dùng nó để giải thích hiện tượng

lệch màu sắc của các ngôi sao đang chuyển
lệch màu sắc của các ngôi sao đang chuyển
động:
động:
Khi ngôi sao tiến lại gần quả đất thì
Khi ngôi sao tiến lại gần quả đất thì
ánh sáng của nó sẽ chuyển thành màu xanh
ánh sáng của nó sẽ chuyển thành màu xanh


(tức là bước sóng giảm và tần số của sóng
(tức là bước sóng giảm và tần số của sóng
ánh sáng tăng lên).
ánh sáng tăng lên).
Ngược lại,khi ngôi sao đi
Ngược lại,khi ngôi sao đi
xa quả đất thì ánh sáng của nó chuyển thành
xa quả đất thì ánh sáng của nó chuyển thành
màu đỏ
màu đỏ
(tức là bước sóng tăng lên và tần số
(tức là bước sóng tăng lên và tần số
giảm xuống).
giảm xuống).

5
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER


Hiệu ứng Doppler được đònh nghóa như
Hiệu ứng Doppler được đònh nghóa như
sau:
sau:
”Đó là sự thay đổi tần số của sóng
”Đó là sự thay đổi tần số của sóng
khi có sự dòch chuyển tương quan giữa
khi có sự dòch chuyển tương quan giữa
nguồn phát sóng và người quan sát,tần
nguồn phát sóng và người quan sát,tần
số sóng phản hồi tăng lên khi nguồn
số sóng phản hồi tăng lên khi nguồn
phát sóng và/hoặc người quan sát tiến
phát sóng và/hoặc người quan sát tiến
lại gần nhau,tần số này sẽ giảm xuống
lại gần nhau,tần số này sẽ giảm xuống
trong trường hợp ngược lại”.
trong trường hợp ngược lại”.

6
August 21, 2014
HIEÄU ÖÙNG DOPPLER
HIEÄU ÖÙNG DOPPLER
Christian Johann Doppler (1803-1853)
Christian Johann Doppler (1803-1853)

7
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER


Một hình ảnh quen thuộc đó là khi ta nghe tiếng còi xe cấp cứu
Một hình ảnh quen thuộc đó là khi ta nghe tiếng còi xe cấp cứu
từ xa với âm trầm (do tần số thấp),khi xe chạy lại gần ta thì ta
từ xa với âm trầm (do tần số thấp),khi xe chạy lại gần ta thì ta
nghe âm bổng (do tần số cao).
nghe âm bổng (do tần số cao).

8
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER
TIẾNG TÀU HỎA
TIẾNG TÀU HỎA

Hoặc là khi ta nghe tiếng tàu lửa từ xa chạy lại,rồi chạy qua:
Hoặc là khi ta nghe tiếng tàu lửa từ xa chạy lại,rồi chạy qua:

9
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER

Năm 1959, Satomura (người Nhật) lần đầu tiên ứng
Năm 1959, Satomura (người Nhật) lần đầu tiên ứng
dụng hiệu ứng Doppler vào Y học nhằm khảo sát
dụng hiệu ứng Doppler vào Y học nhằm khảo sát
tim-mạch.
tim-mạch.


Sau đó Pourcelot (Pháp) và Franklin (Mỹ) phát triển
Sau đó Pourcelot (Pháp) và Franklin (Mỹ) phát triển
tiếp kỹ thuật này.
tiếp kỹ thuật này.

Khác với siêu âm B-mode,máy không xử lý tín hiệu
Khác với siêu âm B-mode,máy không xử lý tín hiệu
sóng phản hồi thành hình ảnh,mà chỉ ghi nhận sự
sóng phản hồi thành hình ảnh,mà chỉ ghi nhận sự
thay đổi tần số do hiệu ứng Doppler xảy ra khi chùm
thay đổi tần số do hiệu ứng Doppler xảy ra khi chùm
sóng siêu âm phát ra gặp các hồng cầu chuyển
sóng siêu âm phát ra gặp các hồng cầu chuyển
động trong mạch máu đang tiến lại gần đầu dò hoặc
động trong mạch máu đang tiến lại gần đầu dò hoặc
đi xa đầu dò.
đi xa đầu dò.

10
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER

Sóng âm gồm có hai thành
Sóng âm gồm có hai thành
phần: tần số
phần: tần số
(frequency)
(frequency)
và biên

và biên
độ
độ
(amplitude).
(amplitude).

Tần số (f) sóng âm liên quan
Tần số (f) sóng âm liên quan
đến độ dài bước sóng
đến độ dài bước sóng
(wavelength)
(wavelength)
λ
λ
theo công thức:
theo công thức:
f = V(velocity) /
f = V(velocity) /
λ
λ
(wavelength)
(wavelength)



Vận tốc sóng âm đi qua hầu hết
Vận tốc sóng âm đi qua hầu hết
các mô trong cơ thể với vận tốc
các mô trong cơ thể với vận tốc
1.540m/sec

1.540m/sec
.Do vậy khi thay đổi
.Do vậy khi thay đổi
độ dài bước sóng thì tần số sóng
độ dài bước sóng thì tần số sóng
âm cũng thay đổi.
âm cũng thay đổi.

Biên độ biểu hiện cường độ của
Biên độ biểu hiện cường độ của
sóng âm.
sóng âm.
Arthur Fleischer,M.D et al. Color Power Doppler Ultrasound.1999.

11
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER

Để khảo sát các cấu trúc nằm ở
Để khảo sát các cấu trúc nằm ở
sâu,yêu cầu thời gian phát xung
sâu,yêu cầu thời gian phát xung
phải kéo dài hơn.Điều này liên
phải kéo dài hơn.Điều này liên
quan đến khoảng thời gian lập lại
quan đến khoảng thời gian lập lại
xung
xung
(pulse repetition interval-PRI).

(pulse repetition interval-PRI).

Nếu khoảng cách càng xa thì PRI
Nếu khoảng cách càng xa thì PRI
càng dài.Ví dụ như nếu khoảng
càng dài.Ví dụ như nếu khoảng
cách đến mô cần khảo sát là
cách đến mô cần khảo sát là
20cm,thì khoảng thời gian cần phải
20cm,thì khoảng thời gian cần phải
có để nhận được tín hiệu là 260
có để nhận được tín hiệu là 260
μ
μ
s.Ngược lại nếu khoảng cách đến
s.Ngược lại nếu khoảng cách đến
mô cần khảo sát chỉ có 5cm thì
mô cần khảo sát chỉ có 5cm thì
khoảng thời gian cần thiết là 65
khoảng thời gian cần thiết là 65
μ
μ
s.
s.


Arthur Fleischer,M.D et al. Color Power Doppler Ultrasound.1999.

12
August 21, 2014

HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER

Sóng âm được truyền đi
Sóng âm được truyền đi
(transmitted-
(transmitted-
T)
T)
từ một đầu dò Doppler xung với
từ một đầu dò Doppler xung với
một tần số hoặc bước sóng cố
một tần số hoặc bước sóng cố
đònh.Tần số của sóng âm sẽ không
đònh.Tần số của sóng âm sẽ không
thay đổi nếu như các cấu trúc mà nó
thay đổi nếu như các cấu trúc mà nó
gặp trên đường đi không chuyển
gặp trên đường đi không chuyển
động.
động.

Chuyển động của các tế bào máu
Chuyển động của các tế bào máu
làm thay đổi tần số của sóng phản hồi
làm thay đổi tần số của sóng phản hồi
trở về
trở về
(reflected-R)
(reflected-R)

đầu dò.Nếu
đầu dò.Nếu
chuyển động của dòng máu hướng về
chuyển động của dòng máu hướng về
đầu dò,tần số sóng phản hồi tăng lên
đầu dò,tần số sóng phản hồi tăng lên
và bước sóng ngắn lại.Ngược lại,nếu
và bước sóng ngắn lại.Ngược lại,nếu
dòng máu chuyển động xa đầu dò,thì
dòng máu chuyển động xa đầu dò,thì
tần số sóng phản hồi sẽ giảm và độ
tần số sóng phản hồi sẽ giảm và độ
dài bước sóng sẽ tăng.
dài bước sóng sẽ tăng.
Arthur Fleischer,M.D et al. Color Power Doppler Ultrasound.1999.

13
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER

Khi gặp dòng máu chuyển
Khi gặp dòng máu chuyển
động,sóng âm trở về
động,sóng âm trở về
(returning waveform)
(returning waveform)
sẽ tăng
sẽ tăng
hoặc giảm tần số.Do vậy tần

hoặc giảm tần số.Do vậy tần
số của sóng truyền đi và trở
số của sóng truyền đi và trở
về khác nhau,chúng sẽ lệch
về khác nhau,chúng sẽ lệch
pha với nhau.
pha với nhau.

Hiệu số của hai tần số này
Hiệu số của hai tần số này
chính là tần số Doppler.
chính là tần số Doppler.
Arthur Fleischer,M.D et al. Color Power Doppler Ultrasound.1999.

14
August 21, 2014
HIEÄU ÖÙNG DOPPLER
HIEÄU ÖÙNG DOPPLER
Arthur Fleischer,M.D et al. Color Power Doppler Ultrasound.1999.

15
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER

Tần số Doppler
Tần số Doppler
Δ
Δ
F của tín hiệu hồi âm từ các tế bào máu đang

F của tín hiệu hồi âm từ các tế bào máu đang
chuyển động so với tần số sóng âm phát đi (F
chuyển động so với tần số sóng âm phát đi (F
0
0
) được tính theo
) được tính theo
công thức (F
công thức (F
E
E
là tần số sóng âm phản hồi):
là tần số sóng âm phản hồi):

16
August 21, 2014
HIỆU ỨNG DOPPLER
HIỆU ỨNG DOPPLER

Từ công thức trên ta rút ra được:
Từ công thức trên ta rút ra được:
-Tần số Doppler
-Tần số Doppler
Δ
Δ
F tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy.
F tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy.
-Tần số Doppler
-Tần số Doppler
Δ

Δ
F có trò số lớn nhất khi chùm tia song song
F có trò số lớn nhất khi chùm tia song song
với dòng chảy (cos
với dòng chảy (cos
θ
θ
=1).Khi chùm tia vuông góc với dòng chảy
=1).Khi chùm tia vuông góc với dòng chảy
thì cos
thì cos
θ
θ
=0
=0


Không có tín hiệu Doppler.
Không có tín hiệu Doppler.
-Với đầu dò phát với tần số 2-8MHz thì trò số
-Với đầu dò phát với tần số 2-8MHz thì trò số
Δ
Δ
F thu được nằm
F thu được nằm
trong phạm vi tần số nghe được (50Hz-15KHz).
trong phạm vi tần số nghe được (50Hz-15KHz).

17
August 21, 2014

HIEÄU ÖÙNG DOPPLER
HIEÄU ÖÙNG DOPPLER

18
August 21, 2014
DÀN BÀI
DÀN BÀI

Hiệu ứng Doppler.
Hiệu ứng Doppler.

Các hệ thống Doppler
Các hệ thống Doppler
.
.

Doppler liên tục.
Doppler liên tục.

Doppler xung.
Doppler xung.

Doppler màu.
Doppler màu.

Doppler năng lượng.
Doppler năng lượng.

Một số yếu tố kỹ thuật.
Một số yếu tố kỹ thuật.


Ứng dụng.
Ứng dụng.

Bệnh lý tim:
Bệnh lý tim:

Bệnh lý tim bẩm
Bệnh lý tim bẩm
sinh.
sinh.

Bệnh lý tim mắc
Bệnh lý tim mắc
phải.
phải.

Bệnh lý mạch máu:
Bệnh lý mạch máu:

Bệnh lý động mạch
Bệnh lý động mạch
trung tâm và ngoại vi.
trung tâm và ngoại vi.

Bệnh lý tónh mạch trung
Bệnh lý tónh mạch trung
tâm và ngoại vi.
tâm và ngoại vi.


Bệnh lý mạch máu
Bệnh lý mạch máu
trong các tạng.
trong các tạng.

Bệnh lý các tạng.
Bệnh lý các tạng.

Bệnh lý tuyến giáp.
Bệnh lý tuyến giáp.

Bệnh lý bìu.
Bệnh lý bìu.

Bệnh lý sản-phụ khoa.
Bệnh lý sản-phụ khoa.

19
August 21, 2014
CÁC HỆ THỐNG DOPPLER
CÁC HỆ THỐNG DOPPLER

Sóng âm có thể truyền qua mô hoặc liên tục (continuous) hoặc
Sóng âm có thể truyền qua mô hoặc liên tục (continuous) hoặc
dạng xung (pulsed).
dạng xung (pulsed).

Phát sóng liên tục được dùng trong Doppler liên tục
Phát sóng liên tục được dùng trong Doppler liên tục
(continuous

(continuous
Dop.)
Dop.)
với đầu dò có hai tinh thể,một có chức năng phát sóng và
với đầu dò có hai tinh thể,một có chức năng phát sóng và
một có chức năng nhận sóng phản hồi.
một có chức năng nhận sóng phản hồi.

Phát sóng dạng xung được dùng trong Doppler xung
Phát sóng dạng xung được dùng trong Doppler xung
(pulsed
(pulsed
Dop.)
Dop.)
,Doppler màu
,Doppler màu
(color Dop.)
(color Dop.)
và Doppler năng lượng
và Doppler năng lượng
(power
(power
Dop.)
Dop.)
với đầu dò có một tinh thể vừa có chức năng phát và nhận
với đầu dò có một tinh thể vừa có chức năng phát và nhận
sóng âm.
sóng âm.

Với vận tốc 1.540m/s,mỗi 1cm sóng truyền đi và về (round trip)

Với vận tốc 1.540m/s,mỗi 1cm sóng truyền đi và về (round trip)
mất 13
mất 13
μ
μ
s (microseconds).
s (microseconds).

Sóng âm phát ra từ đầu dò trong một khoảng thời gian cố
Sóng âm phát ra từ đầu dò trong một khoảng thời gian cố
đònh,tiếp theo là đầu dò nhận sóng trở về cũng cùng một khoảng
đònh,tiếp theo là đầu dò nhận sóng trở về cũng cùng một khoảng
thời gian.
thời gian.

20
August 21, 2014
CÁC HỆ THỐNG DOPPLER
CÁC HỆ THỐNG DOPPLER

Tín hiệu Doppler thu nhận được có thể thể hiện dưới dạng âm
Tín hiệu Doppler thu nhận được có thể thể hiện dưới dạng âm
thanh,dạng phổ hoặc hình ảnh.
thanh,dạng phổ hoặc hình ảnh.

Dưới dạng âm thanh,ta có thể phân biệt được dòng chảy êm dòu
Dưới dạng âm thanh,ta có thể phân biệt được dòng chảy êm dòu
liên tục của tónh mạch,dòng chảy phụt gọn,cách khoảng của
liên tục của tónh mạch,dòng chảy phụt gọn,cách khoảng của
động mạch,dòng chảy phụt kéo dài,thô ráp của động mạch bò

động mạch,dòng chảy phụt kéo dài,thô ráp của động mạch bò
hẹp.
hẹp.
TĨNH MẠCH
ĐỘNG MẠCH
HẸP ĐỘNG MẠCH
SAU HẸP

21
August 21, 2014
CAÙC HEÄ THOÁNG DOPPLER
CAÙC HEÄ THOÁNG DOPPLER
CONTINUOUS DOPPLER PULSED DOPPLER

22
August 21, 2014
CAÙC HEÄ THOÁNG DOPPLER
CAÙC HEÄ THOÁNG DOPPLER
CONTINUOUS DOPPLER PULSED DOPPLER

23
August 21, 2014
DÀN BÀI
DÀN BÀI

Hiệu ứng Doppler.
Hiệu ứng Doppler.

Các hệ thống Doppler.
Các hệ thống Doppler.


Doppler liên tục
Doppler liên tục
.
.

Doppler xung.
Doppler xung.

Doppler màu.
Doppler màu.

Doppler năng lượng.
Doppler năng lượng.

Một số yếu tố kỹ thuật.
Một số yếu tố kỹ thuật.

Ứng dụng.
Ứng dụng.

Bệnh lý tim:
Bệnh lý tim:

Bệnh lý tim bẩm
Bệnh lý tim bẩm
sinh.
sinh.

Bệnh lý tim mắc

Bệnh lý tim mắc
phải.
phải.

Bệnh lý mạch máu:
Bệnh lý mạch máu:

Bệnh lý động mạch
Bệnh lý động mạch
trung tâm và ngoại vi.
trung tâm và ngoại vi.

Bệnh lý tónh mạch trung
Bệnh lý tónh mạch trung
tâm và ngoại vi.
tâm và ngoại vi.

Bệnh lý mạch máu
Bệnh lý mạch máu
trong các tạng.
trong các tạng.

Bệnh lý các tạng.
Bệnh lý các tạng.

Bệnh lý tuyến giáp.
Bệnh lý tuyến giáp.

Bệnh lý bìu.
Bệnh lý bìu.


Bệnh lý sản-phụ khoa.
Bệnh lý sản-phụ khoa.

24
August 21, 2014
DOPPLER LIÊN TỤC
DOPPLER LIÊN TỤC
-Người ta sử dụng đầu dò với 2 tinh thể làm 2 nhiệm vụ khác
-Người ta sử dụng đầu dò với 2 tinh thể làm 2 nhiệm vụ khác
nhau: Một làm nhiệm vụ phát sóng âm liên tục,một làm nhiệm
nhau: Một làm nhiệm vụ phát sóng âm liên tục,một làm nhiệm
vụ thu sóng phản hồi liên tục.
vụ thu sóng phản hồi liên tục.
-Ưu điểm
-Ưu điểm
: Doppler liên tục đo được vận tốc dòng máu rất lớn
: Doppler liên tục đo được vận tốc dòng máu rất lớn
(mà điều này thường thấy trong tình trạng bệnh lý).
(mà điều này thường thấy trong tình trạng bệnh lý).
-Nhược điểm
-Nhược điểm
:Nó không ghi được tốc độ tại 1 điểm xác đònh mà
:Nó không ghi được tốc độ tại 1 điểm xác đònh mà
nó chỉ ghi được tốc độ trung bình của nhiều điểm chuyển động
nó chỉ ghi được tốc độ trung bình của nhiều điểm chuyển động
mà chùm sóng âm phát ra gặp trên đường đi của nó.
mà chùm sóng âm phát ra gặp trên đường đi của nó.
+Mà ta biết rằng tốc độ giữa dòng chảy luôn luôn cao hơn
+Mà ta biết rằng tốc độ giữa dòng chảy luôn luôn cao hơn

tốc độ ở cạnh thành mạch.
tốc độ ở cạnh thành mạch.
+Hơn nữa khi chùm sóng âm xuyên qua hai mạch máu
+Hơn nữa khi chùm sóng âm xuyên qua hai mạch máu
cạnh nhau (hai động mạch cạnh nhau hoặc một động mạch và
cạnh nhau (hai động mạch cạnh nhau hoặc một động mạch và
một tónh mạch đi kèm) thì tốc độ ghi được là tốc độ trung bình
một tónh mạch đi kèm) thì tốc độ ghi được là tốc độ trung bình
của các tốc độ ở hai mạch máu.
của các tốc độ ở hai mạch máu.

25
August 21, 2014
DOPPLER LIEÂN TUÏC
DOPPLER LIEÂN TUÏC