Siêu âm cơ bản doppler

SIÊU ÂM DOPPLER
NGUYÊN LÝ VẬT L LÝ
VÀ KỸ THUẬT
Hoàng Minh Lợi


Các tiêu chí đánh giá trên siêu âm
mạch máu kiểu đôi
B-mode: đánh giá được
 Giải phẫu và các biến thể
 Bờ mạch máu (phình
mạch, hẹp)
 Cấu trúc thành (vôi hóa,
mảng xơ vữa, nang)
 Nhịp đập (axial,
longitudinal)
 Cấu trúc quanh mạch
(máu tụ, áp xe, u,
 Chèn ép từ các cấu trúc
khác


Các tiêu chí đánh giá trên siêu âm
mạch máu kiểu đôi
Doppler: đánh giá huyết
động
• Hướng dòng chảy
• Kiểu dòng chảy (chảy tầng,
chảy rối)
• Tính chất dòng chảy (một
pha/ ba pha)

• Vận tốc dòng chảy
• Lưu lượng dòng chảy


Các vấn đề cơ bản của
siêu âm Doppler
•
•
•
•
•
•
•
•

Hiệu ứng tấm áp điện
Hiệu ứng góc tới
Doppler xung và
Doppler liên tục
Tần số xung lập lại (PRF)
Phổ màu
Chỉ số xung (PI)
Chỉ số cản (RI)


Johann Christian DOPPLER
• J C Doppler trình luận án năm
1843: về sự đổi màu của các ngôi
sao di chuyển.
• Ch. Buys-Ballot năm 1845: Đưa ra

lý thuyết về nguồn phát âm thanh di
động có tần số cao hơn nguồn phát
cố định.


KHI NGUỒN PHÁT ÂM CỐ ĐỊNH

Đầu thu A
Có tần số bằng B

Đầu thu B
Có tần số bằng A
Hiệu ứng Hoffmann


KHI NGUỒN PHÁT ÂM DI CHUYỂN


KHI NGUỒN PHÁT ÂM DI CHUYỂN
Sóng bị nén lại

Sóng bị giãn ra

Đầu thu A
Có tần số cao hơn

Đầu thu B
Có tần số thấp hơn
Hiệu ứng Hoffmann

Nguyên lý vật lý
y = cos(x)
Tần s ố: S ố dao động / sec (Hz)

∂

Biên độ A

Thời gian T (sec)


Nguyên lý vật lý

V=

F+∆F
V

F

θ

∆F . C
2F . cos θ

C: vận tốc sóng lan truyền trong
môi trường nước 1500 m/sec,
∆F: từ 20 Hz đến 20 KHz

Sự khác nhau giữa siêu âm thường
& siêu âm Doppler
V=

F+∆F
V

F

θ

∆F . C
2F . cos θ


Công thức DOPPLER
∆F = FE−F0 = 2F0.V/C.cosα
∀ ∆F =
Độ lệch giữa tần số thu và phát
• FE =
Tần số thu (phản hồi)
• F0 =
Tần số phát
• V =
vận tốc dòng chảy
• C =
vận tốc truyền sóng trong mô
• cosα =
góc giữa chùm âm và dòng chảy

Nguyên lý vật lý
• Để cho ∆F có giá trị:
– Nếu α = 90° => ∆F = 0
– Fo phù hợp với vận tốc và vận tốc phải phù hợp với
Fo
– Xử dụng lưới lọc: chuyển động Brownienne, va đập
vào thành.


∆F = Fo * 2V cosα/C


∆F = Fo * 2V cosα/C


Các loại siêu âm DOPPLER
• Doppler liên tục
 Trong đầu dò có 2 tinh thể, 1 phát, 1 thu, hoạt động liên
tục,
 Ưu điểm đo được V lớn,
 Không biết được vị trí, độ sâu.
• Doppler xung
 1 tinh thể vừa phát vừa thu sóng,
 Quét từng chuỗi, xử lí theo vùng lấy mẫu (gate),
 Biết được độ sâu, V cao không đo được


Siêu âm Doppler xung

và Doppler liên tục

F

La
rg
eu
r
Pr
of
on
de
ur

impulsion

δF

pulsé

F+ δF
F

continu

δF

F+ δF

Theo M. DAUZAT

Siêu âm Doppler xung


Siêu âm Doppler xung

+

Vitesse

Energie
-

temps

phân tích phổ theo thời gian thực
Theo M. DAUZAT


Nguyên lý Siêu âm Doppler xung
Profil d'écoulement:
Analyse Spectrale
Vitesse

temps

Energie

Theo M. DAUZAT

Doppler xung: dòng chảy tầng
velocity

+

time

-

Theo M. DAUZAT


Doppler xung: dòng chảy parabol
velocity

+

time

Theo M. DAUZAT


Doppler xung
Emission
Pulse

Reception
Echo

Low PRF: no spatial aliasing

PRF (pulse repetition frequency)
- T thời gian lặp lại giữa 2 chuỗi xung,
- PRF ≤ 1/T (T∈ độ sâu tổ chức)
Theo M. DAUZAT


Doppler xung

Emission
Pulse

Reception
Echo

High PRF: spatial aliasing

D ’après M. DAUZAT


Siêu âm Doppler màu
 Dòng chảy hướng về đầu dò mã hoá màu đỏ
 Từ đầu dò đi mã hoá màu xanh
 Các mạch ngoằn ngoèo vừa xanh vừa đỏ tuỳ hướng
chảy so với đầu dò
 Dòng chảy càng nhanh càng sáng
 Độ sáng của màu còn phụ thuộc vào góc quét, 900 không
có màu