Ứng dụng siêu âm trong y học

ỨNG DỤNG SIÊU ÂM TRONG Y HỌC


NỘI DUNG

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Mở đầu
Theo dõi nhịp tim thai bằng phương pháp siêu âm Doppler
Chẩn đoán loãng xương bằng phương pháp siêu âm định lượng (QUS: Quantitative Ultrasound)
Dao mổ siêu âm
Siêu âm trị liệu
Điều trị ung thư bằng phương pháp siêu âm hội tụ cường độ cao (HIFU: High intensity focused ultrasound)
Tán sỏi ngoài cơ thể bằng sóng xung kích

Tài liệu tham khảo

2


1. Mở đầu

Siêu âm trong y học

Chẩn đoán

Theo dõi tim thai

Chẩn đoán loãng
xương

Điều trị

Chẩn đoán hình ảnh

Dao mổ siêu âm

Siêu âm trị liệu

Điều trị ung thư

Tán sỏi ngoài cơ thể

3


2. Theo dõi nhịp tim thai bằng phương pháp siêu âm
Doppler


Nhịp tim thai
172 bpm

149 bpm

126 bpm

103 bpm

80 bpm

Tuần 9

Tuần 8

Tuần 7

Tuần 6

Tuần 5
Tuần 12

110 -160 bpm

Nhịp tim thai là thông số sinh tồn quan trọng của thai nhi
Theo dõi nhịp tim thai giúp pháp hiện những thay đổi bất thường của nhịp tim thai khi chuyển dạ để có thể xử lý kịp thời, qua
đó giảm thiểu tử vong và đảm bảo việc sinh con suôn sẻ.

P. N. T. Wells, DSc, FEng, "Doppler ultrasound in medical diagnosis," The British Journal of Radiology, vol. 62, no. 737, pp. 399-420, 1989.

5


Hiệu ứng Doppler
Hiệu ứng Doppler được tìm ra vào năm

1842 bởi nhà toán học người Áo Christian
Johann Doppler (1803-1853)
Hiệu ứng Doppler: sự thay đổi tần số của
sóng khi nguồn phát chuyển động tương
đối so với máy thu.

J. T. Bushberg et al., "Ultrasound," in The Essential Physics of Medical Imaging, Lippincott Williams & Wilkins, 2002

6


Năm 1959, Satomura (Nhật) lần đầu tiên ứng dụng hiệu ứng Doppler vào Y học nhằm khảo sát tim-mạch. Sau đó Pourcelot (Pháp) và Franklin
(Mỹ) phát triển tiếp kỹ thuật này.
Máy ghi nhận sự thay đổi tần số do hiệu ứng Doppler xảy ra khi chùm sóng siêu âm phát ra gặp các hồng cầu chuyển động trong mạch máu đang
tiến lại gần đầu dò hoặc đi xa đầu dò.

ΔF: tần số Doppler.
Fo: tần số của sóng phát đi.
Fr: tần số của sóng phản hồi.
v: vận tốc của dòng máu.
c: tốc độ của sóng âm truyền trong cơ thể (1540m/s).
α: góc giữa chùm sóng siêu âm và mạch máu

Jerold T. Bushberg et al., "Ultrasound," in The Essential Physics of Medical Imaging, Lippincott Williams & Wilkins, 2002

7


Máy theo dõi tim thai

Dựa trên hiệu ứng Doppler
Tần số đầu dò 1-2,5 MHz
Theo dõi nhịp tim thai của thai nhi: 50-210 bpm
Loại đầu dò: có thể chống thấm nước hoặc không. Loại chống thấm nước sử
dụng trong sanh con dưới nước

User manual và service manual của các thiết bị

8


Sơ đồ khối 1 máy theo dõi tim thai
User manual và service manual của các thiết bị

9


Ưu – khuyết điểm
Ưu điểm:

Không xâm lấn, không bị nhiễm trùng
Dễ thực hiện
Có khả năng theo dõi liên tục, in dữ liệu ra giấy
Khuyết điểm:

Cử động của thai nhi và thai phụ ảnh hưởng quá trình theo dõi

Alfirevic Z, Devane D, Gyte GML, "Continuous cardiotocography (CTG) as a form of electronic fetal monitoring (EFM) for fetal assessment during labour," The Cochrane Database of Systematic Reviews, no. 5, 2013.

10

3. Chẩn đoán bệnh loãng xương bằng phương pháp siêu âm
định lượng (QUS: Quantitative Ultrasound)

11


Loãng xương
Loãng xương là hệ quá của sự mất cân bằng giữa hủy xương và tạo xương. Ở thời kỳ sau mãn kinh (ở nữ giới) hay trên 50 tuổi
(ở nam giới), khi cường độ hoạt động của các tế bào hủy xương cao hơn các tế bào tạo xương, dẫn đến tình trạng xương bị suy
giảm và tăng nguy cơ gãy xương

H. P. T. Lan, Cẩm nang điều trị loãng xương. Tp. Hồ Chí Minh: NXB Y học, 2011.

12


Quy mô loãng xương ở Việt Nam
Năm 2010, có khoảng 2,9 triệu người loãng xương. Con số loãng xương có thể tăng lên 4,3 triệu năm 2020 và khoảng 1 triệu người
vào năm 2050.
Ở thành phố Hồ Chí Minh, cứ 10 phụ nữ trên 50 tuổi thì có 2-3 người có dấu hiệu loãng xương đốt sống. Ở phụ nữ trên 70 tuổi, tỷ
lệ này có thể lên đến 40%.
Ước tính số ca gãy cổ xương đùi ở Việt Nam trong năm 2010 khoảng 15000 người (10000 nữ và 5000 nam). Vì số người cao tuổi
sẽ tăng trong tương lai, nên có thể dự đoán rằng đến năm 2020 Việt Nam sẽ có khoảng 20000 ca gãy cổ xương đùi mỗi năm và con
số này sẽ tăng lên 70000 vào năm 2050

H. P. T. Lan, Cẩm nang đièu trị loãng xương. Tp. Hồ Chí Minh: NXB Y học, 2011.

13

T-score và Z-score

•

T-score: so sánh BMD (Bone Mineral Density - mật độ
khoáng trong xương) của bệnh nhân với BMD đỉnh của
người trưởng thành, có cùng giới tính với bệnh nhân

•

Z-score: so sánh BMD của bệnh nhân với BMD đỉnh
của người trưởng thành, có cùng giới tính và độ tuổi
với bệnh nhân

D. Mitton, C. Roux, P. Laugier, "Bone Overview," in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011

14


Siêu âm định lượng

•
•
•

1950: sử dụng siêu âm để theo dõi quá trình lành vết gãy ở xương ống chân
1984: phương pháp siêu âm định lượng (QUS) ứng dụng trong chẩn đoán loãng xương
Ứng dụng lâm sàng chính của QUS: dự đoán nguy cơ gãy xương do loãng xương

Nguyên tắc:

• Đo độ suy giảm cường độ sóng siêu âm truyền qua xương (BUA: Broadband Ultrasound Attenuation)
• Đo vận tốc sóng âm truyền qua xương (SOS: Speed of Sound)

P. Laugier, G. Haıat, "Introduction," in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011

15


Nguyên tắc

• Đo độ suy giảm cường độ sóng siêu âm truyền qua xương (BUA: Broadband Ultrasound Attenuation)
μ(f) là hệ số suy giảm phụ thuộc tần số (dB/cm)
Io là of
cường
độ tín hiệu đến
Sound)
• Đo vận tốc sóng âm truyền qua xương (SOS: Speed
I(x) là cường độ tín hiệu ở khoảng cách x

E là module đàn hồi (kg/ms2)
ρ là khối lượng riêng (kg/m3)
Trong thực tế, ta tính vận tốc bằng cách đo khoảng cách và thời gian truyền sóng siêu âm

J. T. Bushberg et al., "Ultrasound," in The Essential Physics of Medical Imaging, Lippincott Williams & Wilkins, 2002

16

Phương pháp truyền dọc trục
(Axial transmission)

P. Laugier, "Quantitative Ultrasound Instrumentation for Bone In Vivo Characterization," in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011

17


Phương pháp truyền ngang
(Transverse transmission)

18
P. Laugier, "Quantitative Ultrasound Instrumentation for Bone In Vivo Characterization," in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011


19
P. Laugier, "Quantitative Ultrasound Instrumentation for Bone In Vivo Characterization," in Bone quantitative ultrasound, New York, Springer, 2011


20


21


Ưu – khuyết điểm

Ưu điểm:

•
•
•
•
•

An toàn
Nhanh chóng
Ít tốn kém
Cung cấp thông tin về độ đàn hồi và lượng khoáng chất của xương
Kích thước nhỏ gọn

Khuyết điểm:

•

Kết quả đo mang tính dự đoán

22


4. Dao mổ siêu âm

23


Dao mổ là một phương tiện phẫu thuật không thể thiếu trong hầu hết các loại phẫu thuật nói chung cũng
như phẫu thuật nội soi nói riêng.
Phẫu thuật viên chọn loại dao mổ có khả năng cầm máu thật tốt và hạn chế tổn thương mô xung quanh.
Tổn thương mô nhiều có thể làm tăng tình trạng viêm cấp tính và kéo dài tiến trình lành vết mổ.

Vì vậy việc lựa chọn loại dao mổ tốt và phù hợp là một trong những yếu tố góp phần vào sự thành công của
cuộc phẫu thuật

24


5 nguyên tắc giúp cho kết quả lành vết mổ được tốt nhất:

Cầm máu thật tốt
Giảm thiểu các tổn thương mô
Duy trì cung cấp máu thích hợp
Giảm thiểu nhiễm trùng
Giảm thiểu căng mô
Sử dụng dao mổ có thể ảnh hưởng tới 3 nguyên tắc đầu: cầm máu, tổn thương mô & cung cấp máu => lựa chọn loại dao mổ tốt
và phù hợp là một trong những yếu tố góp phần vào sự thành công của cuộc phẫu thuật

25