Bài giảng Lý sinh Y học - Kỹ thuật siêu âm

Bài thực hành Kỹ thuật siêu âm Nguyễn Xuân Hoà Bộ môn Lý sinh y học-Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên Mục tiêu: 1. Trình bày được nguyên lý cấu tạo đầu dò. 2. Phân tích được một số hình ảnh cơ bản của siêu âm chẩn đoán. 1. Cấu tạo tổng quát của máy siêu âm. HIỆN HÌNH Xử lý sau khi chụp Bộ nhớ ảnh Đồng hồ Máy phát sóng Bộ tách sóng Bộ kiểm soát độ hội tụ Đầu dò 1.1. Nguyên lý cấu tạo đầu dò - Cấu tạo: Đầu dò siêu âm gồm một đơn vị tinh thể có tính áp điện để trong một buồng làm bằng chất nhựa (tinh thể là một tấm mỏng thạch anh hoặc Barium titanate được nối 2 cực dòng điện của máy). Trong buồng nhựa còn chứa một môi trường hỗ trợ nhằm định hướng nguồn siêu âm phát ra, môi trường này sẽ hấp thụ nguồn siêu âm phát ngược lại  Đầu dò vừa phát sóng, vừa thu sóng. - Nguyên lý: Hiện tượng áp điện (tinh thể khi bị biến dạng cơ học (nén, dãn) thì trên 2 mặt đối diện xuất hiện các điện tích trái dấu nhau). Có 2 loại: + Hiện tượng áp điện thuận: khi tinh thể chịu lực nén(dãn) cơ học thì trên 2 mặt đối diện xuất hiện điện tích ngược dấu (xuất hiện điện trường). Nguyên lý của máy thu siêu âm. + Hiện tượng áp điện nghịch: khi tinh thể chịu tác dụng của lực điện, điện trường ngoài thì bị biến đổi cơ học.  Nguyên lý của máy phát siêu âm. - Tuỳ theo chiều dày của bản thạch anh và hiệu thế dòng điện sẽ tạo ra độ rung động khác nhau  tạo ra nguồn siêu âm có tần số khác nhau. + Trong chẩn đoán: đầu dò phát siêu âm giới hạn từ 1-10MHz, cường độ 5-10W/cm2. + Trong điều trị: đầu dò phát siêu âm 0.5-1MHz, cường độ từ 0.5 - 4W/cm2. - Hiện nay người ta dùng chất áp điện Barititanate để làm đầu dò vì hệ số áp điện của chất này lớn hơn thạch anh 300 lần. 1.2. Các loại đầu dò. Dựa vào nguyên lý trên  chế tạo các loại đầu dò đơn, đầu dò ghép, và thay đổi hình dạng để thuận tiện ứng dụng trong lâm sàng: - Loại quét hình vòng cung phát nguồn siêu âm qua nước thẳng trực tiếp vào da theo hình vòng cung theo hướng hội tụ. - Loại quét thẳng vào cơ thể theo hướng phân kỳ. - Loại chùm siêu âm phát ngược lên một gương phản chiếu theo hướng phân kỳ rồi phản xạ lại theo hướng song song vào cơ thể. - Loại vừa phát vừa xoay tròn để cho chùm siêu âm từ trong phát ra theo hình tròn. Hình minh họa các loại đầu dò: Trên thực tế có các loại đầu dò sau: - Linear Array: cấu tạo từ 1 dãy n tinh thể đơn xếp thành hàng, ứng dụng siêu âm vùng bụng, sản-phụ khoa, tuyến giáp - Đầu dò Convex: tinh thể xếp thành đường cong, quét hình rẻ quạt, ứng dụng siêu âm vùng bụng, Pelvis. - Đầu dò Sector điện tử (Phased Array): SA khe liên sườn, SA-nội soi. - Đầu dò Sector cơ khí: ứng dụng siêu âm tim, sản Phụ khoa, âm đạo... 2. Cách phát siêu âm. - Phát liên tục: thường dùng trong điều trị và trong chẩn đoán kiểu Doppler liên tục. - Phát gián đoạn: áp dụng trong phương pháp A.B.T.M . Thời gian phát gián đoạn xen lẫn với những thời gian nghỉ và thu âm vang. Mỗi lần phát ngắn trong khoảng thời gian 2 micrô giây. 3. Phân tích một số hình ảnh cơ bản. 3.1.Hình bờ: - Có thể là liên bề mặt giới hạn giữa hai môi trường đặc có cấu trúc âm khác nhau (giữa gan và thận phải, lách và thận trái, giữa khối u đặc với nhu mô bình thường...). - Có thể là giới hạn của một cấu trúc lỏng bình thường hoặc bệnh lý: thành bàng quang, thành túi mật, tim, u nang Cấu trúc hình bờ 3.2. Hình cấu trúc Có thể là cấu trúc đặc âm đồng nhất ( nhu mô phủ tạng đặc), hoặc không đồng nhất ( nhu mô bệnh lý phủ tạng đặc); có thể là cấu trúc lỏng rỗng âm bình thường (bàng quang, túi mật) hoặc bệnh lý ( u nang, ổ máu tụ, thận ứ nước). Như vậy siêu âm phân biệt được cấu trúc choán chỗ. 3.2.1. Cấu trúc có chất lỏng bên trong (túi mật, nang) Hình ảnh là cấu trúc đồng nhất, tạo thành vùng rỗng âm, mặc dù tăng độ khuếch đại lên cao, có đậm âm thành sau. 3.2.2.Khối đặc: có 2 loại. - Tăng âm: có mật độ và độ đậm âm tăng so với nhu mô bình thường, phát âm mạnh, giảm âm nhẹ phía sau. - Giảm âm: có mật độ và độ đậm âm giống nhu mô bình thường, loại này khó phân biệt khi chẩn đoán nếu không có bờ tách biệt (Ví dụ: u lành, ung thư). 3.2.3. Nhu mô (gan, lách, thận) Hình ảnh là cấu trúc âm đồng nhất, là những âm vang nhỏ được phân phối đều trong tổ chức. 3.2.5. Các vùng nghèo âm: cấu trúc nửa lỏng, nửa đặc (áp xe, u hoại tử ở giữa, ổ tụ máu có cục)