DAI CUONG SIEU AM VAT LY, NGUYEN LY CAU TAO,TIEN BO, ANH GIA

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

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


LCH S SIấU M
ã1900: P. Curie (Pháp) hiệu ứng áp
điện.
ã1945: Firestone (Mỹ) siêu âm phát
hiện các vết nứt trong kim loại.
ãChiến tranh thế giới 2: dò tàu ngầm,
gọi là Sonar.
ãY học sau chiến tranh: 1950 hội nghị
Erlangen (CHLB Đức) đà tổng kết điều
trị bằng siêu âm.
ã1950: Hải quận Mỹ dò sái mËt b»ng
m¸y Sonar.


LCH S SIấU M
Sau đó các công trình về áp dụng
siêu âm chẩn đoán bằng các kiểu
khác nhau:
ãSiêu âm kiểu A
ãSiêu âm kiểu B
ãSiêu âm kiểu TM
ãSiêu âm Doppler

ãSiêu âm Harmonic
ãSiêu 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
•Trun qua cđa sóng siêu âm
khi tơng tác với môi trờng vật
chất.
ãTính chất bị hấp thụ khi truyền
qua các môi trờng.
ãPhản xạ
ãTán xạ


TNH CHT VT Lí C BN
CA
M
Tốc
độ SIấU
truyền
âm
ãKhông khí:350m/s, rất kém, phải có
môi trờng trung gian (dầu nớc) để siêu

âm vào cơ thể.
ãMôi trờng khác: tốt, parafin 1400, n
ớc1500, thép 5000m/s.
ãMôi trờng sinh học: phần mềm, mỡ
1400, cơ 1600, xơng 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


TNH CHT VT Lí C BN
CA SIấU M
phản xạ

P1V 1 P 2V 2
Hệ số phản xạ:R
1V 12môi
P 2trVờng
2
ãP1 và P2 là tỷ trọngPcủa
ãV1 và V2 là tốc độ truyền của 2 môi
trờng
ãMôi trờng càng khác nhau phản xạ
càng nhiều.
ãMô mỡ-cơ R= 0,0007, xơng sọ- nÃo
R= 0,36.


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN

CỦA SIÊU ÂM


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN
CỦA SIÊU ÂM
KHóC X¹

Khi chïm sóng âm không đi vuông góc
với mặt phân cách nó sẽ bị đổi hớng
và tiếp tục đi, đó là hiện tợng khúc xạ
Lâm sàng: khi nghi ngờ phải tng góc
quét để chùm sóng tới vuông góc với
vật sẽ làm mất hiện tợng khúc xạ và làm
giảm ảnh giả.


TNH CHT VT Lí C BN
CA SIấU M
tán xạ

ãMột phần sóng siêu âm đổi hớng, tạo
thành sóng khuyếch tán theo mi hng
hay gọi là hiện tợng tán xạ.
ãTán xạ max khi ĐK cấu trúc <=độ dài b
ớc sóng siêu âm hoặc bề mặt không
đồng đều.
ãVD: khám mạch máu đầu dò 2,5MHz, b
ớc sóng 600à, gần bằng ĐK hồng cầu,
thì tán xạ xảy ra nhiều hơn là phản xạ:

Suy
giảm
của
chùm
sóng
siêu
âm
TNH CHT VT Lí C BN

Truyền qua CA
môi SIấU
trờngM
vật chất, một
phần sóng siêu âm sẽ bị hấp thu và
biến thành nhiệt.
Cờng độ siêu âm ở tại một độ sâu
nhất định:
Ix= Io- 2FX
ãIo: Cờng độ chùm sóng siêu âm bề
mặt đầu dò.
ãIx: Cờng độ chùm sóng siêu âm ở độ
sâu X.
ã: Hệ số hấp thụ của môi trờng.
ãF: Tần số của chùm sóng siêu âm.


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN
CỦA SIÊU ÂM
Suy gi¶m cđa chùm sóng siêu âm

ãTần số càng cao độ hấp thụ càng
lớn: đầu dò tần số cao khám các tạng
nông
ãKhám các tạng sâu: sử dụng kỹ thuật
khuyếch đại bù theo chiều s©u
(DGC- depth gain control) hay bï theo
thêi
gian
(TGCtime
gain
compensation).



NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM

Đầu dị

Xử lý tín hiệu

Lưu giữ

Màn hình


NGUYấN Lí CU TO MY V
TO NH TRONG SIấU M
Đầu dò

Phát sóng siêu âm, ghi sóng phản xạ
lại (echo)

ãNguyên tắc: hiệu ứng áp điện Piezo
electric thuận, nghịch.
ãTinh thể áp điện (piezoelectric
crystal) biến tín hiệu điện thành tín
hiệu sóng và ngợc l¹i.


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
xö lý tín hiệu và hiển thị

Xung điện qua
bộ xử lý sẽ đợc
khuếch đại và xử
lý để biến thành
tín hiệu điện và
đợc hiển thị lên

màn ảnh tơng
ứng với cấu trúc
phản xạ 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:
ãA-mode
ãB-mode
ãM-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

Nguyªn lý chung: hiƯu øng 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 tơng đối giữa nguồn phát
và vật thay đổi: tần số tăng nếu
khoảng cách giảm và ngợc lại.


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
2 kiểu siêu âm Doppler:

ãDoppler liên tục
ãDoppler xung


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
Doppler liên tục

Đầu dò: 2 tinh thể gốm
áp điện, một phát liên
tục
sóng đơn
siêu giản,
âm, một
Ưu: máy
ghi
thu
sóng

phản
hồi.
dòng
chảy
cao,
không
aliasing.
Nhợc: không ghi
chọn lọc một vùng, máy
ghi lại tất cả các tín
hiệu dòng chảy mà


NGUYÊN LÝ CẤU TẠO MÁY VÀ
TẠO ẢNH TRONG SIÊU ÂM
Doppler xung

Đầu dò: 1 tinh thể gốm
áp điện, phát và thu
sóng siêu âm ngắt
quÃng
Vị trí,(xung).
thể tích vùng

D

D

ghi tín hiệu (cửa ghi)
Doppler có thể thay

đổi. Vị trí cửa ghi
Doppler: D. Kích thớc
cửa ghi Doppler: L.