Định nghĩa siêu âm

Siêu âm được định nghĩa đơn giản là sóng âm có tần số cao hơn ngưỡng nghe của con người (>20.000 Hz). Siêu âm trong y khoa thường sử dụng sóng âm có tần số lớn hơn (≥1.000.000 Hz (1 megaherzt)).

Mỗi đầu dò sẽ có dãi tần số riêng và bạn có thể nhìn thấy ngay trên đầu dò. Ví dụ: 2.5-3.5 MHz cho siêu âm bụng tổng quát và 5.0-10.0 MHz cho siêu âm các cấu trúc nông.

Cách siêu âm tạo ra hình ảnh - Hiệu ứng áp điện (The Piezoelectric Effect)

Máy siêu âm thường sử dụng hiệu ứng áp điện - The Piezoelectric Effect để tạo ảnh. Hiểu đơn giản, sóng siêu âm được tạo ra từ các tinh thể áp điện (piezoelectric crystals) đặt tại bề mặt của đầu dò. (Những tinh thể này rất dễ vỡ đắt tiền, do đó nên tránh làm rơi đầu dò). Sau đó, sẽ đi xuyên qua các mô mềm và cơ quan trên cơ thể người rồi quay lại đầu dò do phản xạ. Những sóng quay trở lại đầu dò này sẽ được chuyển thành hình ảnh siêu âm trên màn hình.

Hiệu ứng áp điện trong siêu âm

Hiệu ứng áp điện trong siêu âm

Nên nhớ rằng, những nguyên lý của siêu âm đều dựa trên tính chất vật lý của sóng và khi hiểu được nguyên lý cơ bản của sóng, bạn sẽ nắm được chính xác cách tạo nên hình ảnh siêu âm, ảnh giả và thậm chí áp dụng được các kĩ thuật siêu âm cao cấp hơn như siêu âm Doppler.

Lưu ý: có một số máy siêu âm thế hệ mới không sử dụng hiệu ứng áp điện để tạo sóng mà thay vào đó là sử dụng các chip bán dẫn. Tuy nhiên những nguyên lý về sóng vẫn tương tự.

Vật lý siêu âm (Physics)

Sau đây là bảng tóm tắt những tính chất vật lý đối với sóng âm của một số loại mô trong cơ thể như: tốc độ, tỉ trọng, trở kháng âm (acoustic impedance) và sự suy hao âm (attenuation). Bạn có thể biết những kiến thức này từ trước nhưng có thể chưa hiểu cách áp dụng nó trong thực hành lâm sàng.

Đừng cố gắng nhớ cụ thể từng thông số mà hãy nhìn vào xu hướng của nó. Bạn sẽ hiểu tại sao một số mô lại sáng hơn (nhiều hồi âm hơn), tại sao sóng siêu âm phản xạ/khúc xạ và ảnh giả trên siêu âm hình thành như thế nào.

Mô	Tốc độ truyền âm (m/s)	Trở kháng âm (kg/[m2.s] x 10^6)	Tỉ trọng (g/cm3)	Suy hao âm (dB/cm/MHz)
Khí	330	0.0004	0.0012	12
Mỡ	1450	1.38	0.95	0.63
Gan	1570	1.69	1.06	0.94
Máu	1575	1.66	1.055	0.18
Xương	4080	7.75	1.9	15

Những vấn đề về vật lý siêu âm thật sự cần biết

Chúng tôi sẽ giới thiệu những nguyên lý cơ bản và công thức quan trọng trong vật lý siêu âm, điều này sẽ giúp bạn tối ưu việc sử dụng siêu âm trên lâm sàng, hiểu đúng về ảnh giả và Doppler.

💡Hãy nghĩ về "sóng" khi nghĩ đến siêu âm

Máy siêu âm sẽ tạo ảnh bằng cách phát từng đợt "sóng" vào cơ thể bệnh nhân. Nếu bạn hiểu cách mà sóng “hành xử” khi gặp phải các mô trong cơ thể, bạn sẽ biết cách điều chỉnh các cài đặt trên máy siêu âm để có hình ảnh tốt nhất. Chúng tôi sẽ cố gắng nói về vấn đề nền tảng này một cách đơn giản nhất và sẽ đề cập đến những nội dung liên quan đến thực tế khi sử dụng máy siêu âm.

Tần số và bước sóng

Tần số (Frequency) = số chu kì sóng âm trong một giây
Bước sóng (Wavelengths) = chiều dài của một chu kì sóng ⇒ Tần số = tốc độ truyền âm/bước sóng

Theo công thức trên, khi bước sóng tăng, tần số sẽ giảm (và ngược lại). Bởi vì tần số và bước sóng tỉ lệ nghịch. Bước sóng càng ngắn thì tần số càng cao và bước sóng càng dài thì tần số càng thấp

Mối quan hệ giữa tần số và bước sóng

Vì vậy, những đầu dò tần số cao hơn sẽ phát ra nhiều sóng âm tới mô trong một đơn vị thời gian nên sẽ cho hình ảnh độ phân giải cao hơn. Tuy nhiên, sóng tần số cao sẽ đánh đổi lại là khả năng xuyên thấu kém.

Dưới đây là biểu đồ cho thấy mối quan hệ giữa tần số của đầu dò với độ phân giải và khả năng xuyên thấu:

Đầu dò tổ hợp pha - Phased array probe: độ xuyên thấu tuyệt vời, độ phân giải ổn.
Đầu dò cong - Curvilinear probe: độ xuyên thấu tốt, độ phân giải tốt.
Đầu dò thẳng - Linear probe: độ xuyên thấu kém, độ phân giải tuyệt vời.

Mối liên hệ giữa tần số đầu dò với độ phân giải và khả năng xuyên thấu

Mối liên hệ giữa tần số đầu dò với độ phân giải và khả năng xuyên thấu

Tốc độ âm thanh trong các môi trường

Khi nhắc đến âm thanh người ta thường nhắc đến vận tốc âm thanh. Vậy, tại sao nó lại quan trọng?

Thật sự thì tốc độ chính xác của âm thanh truyền trong các mô không thực sự quan trọng trong lâm sàng. Tuy nhiên, sự thay đổi tốc độ truyền âm giữa hai môi trường thì cực kì quan trọng. Nó là yếu tố cơ bản quyết định sóng âm sẽ phản xạ và khúc xạ như thế nào để tạo nên ảnh giả trên siêu âm. Do đó, bạn không cần phải biết chính xác tốc độ truyền âm trong từng loại mô, nhưng bạn cần phải biết và hiểu tốc độ truyền âm thay đổi như thế nào giữa các môi trường: mô mềm, dịch, khí và xương.

Tốc độ âm thanh trung bình là 1540 m/s. Tuy nhiên, tùy thuộc vào môi trường, tốc độ lan truyền âm thanh sẽ thay đổi rất đáng kể.

Hai yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ âm thanh là độ cứng (stiffness) và tỉ trọng (density) của môi trường truyền âm. Mô cứng hơn sẽ truyền âm nhanh hơn, đây là lí do âm thanh lan truyền nhanh nhất trong chất rắn, đến chất lỏng và chất khí. Do đó, tốc độ lan truyền âm tăng dần theo thứ tự: Phổi (khí) << mỡ << mô mềm << xương. Điều này xảy ra do mô cứng hơn sẽ có các phần tử ở gần nhau hơn, nên tốc độ truyền âm sẽ nhanh hơn.

Trở kháng âm - Phản xạ và khúc xạ

💡Trở kháng âm (Acoustic Impedance) là sự cản trở quá trình truyền sóng siêu âm qua một mô nhất định

Trở kháng âm có lẽ là một trong những thuật ngữ gây nhầm lẫn nhất khi đọc về siêu âm.

Trở kháng âm (Z) thật ra là một tính chất vật lý của môi trường hoặc mô; phụ thuộc vào mật độ môi trường và tốc độ truyền âm qua môi trường đó

Trở kháng âm = Mật độ x Tốc độ lan truyền sóng âm ⇒ Nếu mật độ tăng, trở kháng âm sẽ tăng.

Phản xạ sóng âm (Reflection)

Vai trò của trở kháng âm trở nên rõ ràng tại bề mặt tiếp giáp của hai môi trường khác biệt đáng kể về trở kháng âm. Sóng siêu âm sẽ phản xạ chủ yếu tại bề mặt này. Tỉ lệ sóng phản xạ sẽ tỉ lệ thuận với sự khác biệt trở kháng âm (hay mật độ) giữa hai môi trường

💡Sóng siêu âm sẽ PHẢN XẠ khi gặp bề mặt tiếp xúc giữa hai loại mô KHÁC BIỆT ĐÁNG KỂ VỀ TRỞ KHÁNG ÂM

Điều này giải thích tại sao xương và khí cho hình ảnh là các đường sáng trên siêu âm (ví dụ: "A line" trong siêu âm phổi). Khi một mô tiếp giáp với xương/khí, do khác biệt lớn về độ trở kháng âm, chúng sẽ khiến gần như toàn bộ sóng siêu âm phản xạ thay vì xuyên qua mô. Điều thú vị là trở kháng âm của không khí rất thấp (0.0004) nhưng xương lại rất cao (12), nhưng cả hai đều gây phản xạ sóng âm mạnh do khác biệt lớn với trở kháng âm của mô mềm (1.6)


Vật lý siêu âm - phản xạ	Phản xạ sóng siêu âm tạo nên một vệt sáng của màng phổi và các A-line

Khúc xạ sóng âm (Refraction)

💡KHÚC XẠ xảy ra khi sóng siêu âm gặp bề mặt tiếp giáp giữa hai loại mô KHÁC BIỆT TRỞ KHÁNG ÂM KHÔNG ĐÁNG KỂ

Khi sóng siêu âm truyền từ một mô sang một loại mô khác mà chênh lệch trở kháng âm giữa hai loại mô không đáng kể, tốc độ truyền âm sẽ thay đổi dẫn đến thay đổi hướng truyền âm. Hiện tượng này gọi là khúc xạ.

Mức độ khúc xạ phụ thuộc vào góc mà sóng âm tiếp xúc với môi trường thứ hai và mức độ chênh lệch tốc độ truyền âm. Khúc xạ thường xảy ra tại mặt tiếp xúc giữa những cấu trúc chứa dịch hình tròn và mô mềm xung quanh. Đây là cơ chế tạo nên ảnh giả do bóng lưng bên (edge artifact) - là những đường màu đen xuất phát từ bờ của những cấu trúc chứa dịch như bàng quang, nang, mạch máu, túi mật.


Vật lý siêu âm - Khúc xạ	Khúc xạ gây nên ảnh giả bóng lưng bên tại động mạch chủ

Sự suy hao - hấp thụ

💡SỰ SUY HAO xảy ra khi sóng siêu âm bị mất đi và hấp thụ khi truyền qua một môi trường.

Khái niệm suy hao âm (Attenuation) dễ hiểu hơn trở kháng âm. Đại lượng này mô tả tốc độ làm suy giảm cường độ sóng siêu âm của một môi trường khi sóng siêu âm truyền qua nó. Hai môi trường làm suy hao âm nhiều nhất là KHÍ và XƯƠNG

Hãy nhìn vào bảng vật lý siêu âm ở trên và mối quan hệ giữa mật độ mô, trở kháng âm và sự suy hao âm. Ta sẽ thấy, khả năng gây suy hao âm không chỉ phụ thuộc vào mật độ của môi trường như trở kháng âm.

Đây là lí do tại sao sóng siêu âm không thể truyền qua xương hay khí. Do sóng siêu âm hoặc sẽ bị phản xạ lại (do khác biệt trở kháng âm) hoặc bị hấp thụ (do độ suy hao âm cao)

Sự suy hao âm sẽ giải thích cho hiện tượng bóng lưng khi siêu âm xương hay sỏi mật


Vật lý siêu âm - sự suy hao và hấp thụ	Sự suy hao tạo nên ảnh giả - bóng lưng của sỏi mật

Các thuật ngữ cơ bản trong siêu âm: "Sự hồi âm"

Để có thể nói "ngôn ngữ" của siêu âm, bạn cần phải nói đến những cấu trúc cụ thể trên hình ảnh siêu âm thông qua tính "hồi âm" của chúng

💡"Sự hồi âm" (“Echogenicity”) là khái niệm ám chỉ độ sáng (hồi âm) của một mô xuất hiện trên siêu âm trong tương quan với mô xung quanh

Trống âm - Anechoic (màu đen)

Thuật ngữ "trống âm" trên siêu âm có nghĩa là không có hồi âm bên trong cấu trúc và cho ra hình ảnh màu đen hoàn toàn. Hình ảnh trống âm thường thấy ở những cấu trúc chứa dịch, do sóng âm sẽ truyền qua mà không phản xạ.

Một số cấu trúc "trống âm" thường gặp: máu (khi không có huyết khối), tràn dịch màng phổi do dịch thấm, dịch báng, nang đơn giản, túi mật và bàng quang.

Bàng quang trống âm

Tăng âm - Hyperechoic (sáng hơn/trắng)

Thuật ngữ "tăng âm" trên siêu âm có nghĩa là mô đó cho nhiều hồi âm hơn so với mô xung quanh, do đó hình ảnh thu được sẽ trắng hơn/sáng hơn. Dưới đây là hình ảnh đường màng phổi (pleural line) tăng âm (sáng/trắng) so với mô xung quanh

Đường màng phổi tăng âm (sáng/trắng)

Giảm âm - Hypoechoic (tối hơn/xám)

Thuật ngữ "giảm âm" trên siêu âm nhằm ám chỉ những cấu trúc ít hồi âm hơn so với mô xung quanh, tạo nên hình ảnh tối hơn/xám hơn. Hình ảnh dưới đây ở một bệnh nhân viêm gan với biểu hiện giảm âm (tối hơn) khi so sánh với thận phải

Hình gan giảm âm (tối hơn/xám hơn) so với thận phải trong viêm gan

Hình gan giảm âm (tối hơn/xám hơn) so với thận phải trong viêm gan

Đồng âm - Isoechoic (tương tự xung quanh)

Thuật ngữ "đồng âm" trên siêu âm ám chỉ hồi âm của mô tương tự những cấu trúc xung quanh. Ví dụ, bạn có thể thấy vỏ thận đồng âm với nhu mô lách như hình bên dưới

Nhu mô lách đồng âm với vỏ thận trái

Đơn giản hóa siêu âm doppler

Một trong các mode siêu âm được sử dụng phổ biến là doppler. Doppler dễ gây nhầm lẫn do có nhiều mode (Doppler màu, Doppler năng lượng, Doppler xung, Doppler sóng liên tục, Doppler mô). Nhưng nếu bạn nghĩ về Doppler chỉ đơn giản là công cụ để xác định vận tốc chuyển động của một vật theo chiều ra xa hoặc lại gần đầu dò, bạn sẽ dễ nắm bắt hơn.

Hiệu ứng doppler hay Độ lệch doppler được sử dụng để đánh giá chuyển động của một vật, có thể về phía đầu dò hoặc ra xa đầu dò. Ứng dụng phổ biến nhất mà bạn có thể nghĩ đến khi nói về Doppler là để xác định di chuyển của dòng máu, tuy nhiên bạn cũng có thể sử dụng Doppler để khảo sát sự di chuyển của mô và cơ.

Phương trình độ lệch doppler (Chênh lệch giữa tần số tới và tần số phản hồi) - Doppler Shift Equation

Độ lệch dopper = (2 x tốc độ dòng máu x tần số đầu dò x cos θ)/tốc độ truyền âm

θ = góc khám (insonation angle) - là góc tạo bởi chùm sóng siêu âm và hướng dòng chảy.

Do vậy độ lệch Doppler liên quan chủ yếu đến hai yếu tố:

Vận tốc của tế bào máu
Góc khám

Điều quan trọng nhất để cải thiện kết quả Doppler là điều chỉnh để dòng chảy/chuyển động bạn đang muốn khảo sát song song với đầu dò nhất có thể (góc khám = 0 độ). Bất kì trường hợp nào mà góc khám lớn hơn 25-30 độ đều khiến các thông số đo được nhỏ hơn thực tế. Trong trường hợp đầu dò vuông góc với dòng, cosine của 90 độ = 0 do đó máy siêu âm sẽ không xác định được dòng chảy.

Phương trình độ lệch Doppler

Doppler màu

Mode doppler được sử dụng nhiều nhất là Doppler màu. Mode này cho phép bạn nhìn thấy chuyển động của dòng máy trong động mạch và tĩnh mạch với màu xanh và đỏ trên màn hình máy siêu âm.

Một câu hỏi thường được đặt ra là: Màu sắc trên siêu âm Doppler có ý nghĩa gì? Câu trả lời là: MÀU ĐỎ có nghĩa là dòng chảy đang HƯỚNG VỀ PHÍA đầu dò và MÀU XANH có nghĩa là dòng chảy HƯỚNG RA XA đầu dò. Có một số người nhầm lẫn rằng màu xanh là máu tĩnh mạch và màu đỏ là máu động mạch. Thực tế thì màu sắc chỉ phụ thuộc vào hướng của dòng máu so với đầu dò (lại gần hoặc ra xa).

Nguyên tắc cần nhớ trong siêu âm Doppler (hướng về đầu dò: MÀU ĐỎ, vuông góc đầu dò: MÀU ĐEN, ra xa đầu dò: MÀU XANH

Nguyên tắc cần nhớ trong siêu âm Doppler (hướng về đầu dò: MÀU ĐỎ, vuông góc đầu dò: MÀU ĐEN, ra xa đầu dò: MÀU XANH

Một mode tương tự Doppler màu là Doppler năng lượng (Power Doppler). Mode này không hiển thị trên màn hình là xanh hay đỏ mà chỉ sử dụng màu vàng để biểu hiện độ rộng (amplitude) của dòng. Doppler năng lượng nhạy hơn Doppler màu trong xác định các dòng với lưu lượng thấp như máu tĩnh mạch trong tuyến giáp hoặc tinh hoàn.

"Những mode doppler khác"

Một số mode Doppler nâng cao khác có thể kể đến là: sóng xung -Pulse wave, sóng liên tục -Continuous wave, Doppler mô-Tissue Doppler. Tuy nhiên, những nguyên tắc trong Doppler màu vẫn có thể áp dụng trong các mode này. Đầu dò siêu âm cũng chỉ xác định hướng của dòng chảy là VỀ PHÍA hay RA XA đầu dò. Dòng chảy VỀ PHÍA đầu dò sẽ cho ra SÓNG DƯƠNG, dòng chảy RA XA đầu dò sẽ cho ra SÓNG ÂM

Hình minh họa các Mode siêu âm: Doppler xung, Doppler liên tục, Doppler mô

Hình minh họa các Mode siêu âm: Doppler xung, Doppler liên tục, Doppler mô

Ảnh giả trong siêu âm

Ảnh giả khá phổ biến trong siêu âm và có thể gây nhầm lẫn khi diễn giải. Bạn có thể hiểu về ảnh giả siêu âm nếu nắm được những kiến thức cơ bản về vật lý siêu âm như phản xạ, khúc xạ và suy hao âm.

Kĩ năng phát hiện và điều chỉnh để giảm thiểu ảnh giả siêu âm là cực kì quan trọng để có được hình ảnh siêu âm chất lượng cao và tối ưu hóa khả năng chẩn đoán.

Một số loại ảnh giả siêu âm thường gặp sẽ được đề cập trong bài này là

Ảnh giả soi gương - Mirror Image Artifact
Ảnh giả do bóng lưng - Acoustic Shadowing Artifact
Tăng âm sau - Posterior Acoustic Enhancement
Ảnh giả do bóng lưng bên- Edge Shadowing Artifact
Ảnh giả do đa phản hồi - Reverberation Artifact
Ảnh giả đuôi sao chổi - Comet Tail Artifact
Ring Down Artifact
Ảnh giả do chùm sóng âm bên - Side Lobe Artifact

Ảnh giả soi gương - Mirror Image Artifact

Ảnh giả soi gương thường xuất hiện khi sóng siêu âm gặp một bề mặt phản xạ âm mạnh thường là tiếp giáp với khí.

Vị trí thường gặp nhất là mặt tiếp giáp màng phổi-cơ hoành, ảnh giả của gan và lách sẽ xuất hiện bên trong phổi. Bạn cũng có thể thấy ảnh giả siêu âm khi siêu âm tim nếu sóng siêu âm va phải mặt tiếp giáp màng phổi-màng ngoài tim. Đây là dấu hiệu bình thường.


Ảnh giả soi gương - gan, cơ hoành, phổi (có chứa hình ảnh soi gương của gan)	Ảnh giả soi gương - mặt cắt trục dài cạnh ức

Ảnh giả do bóng lưng - Acoustic Shadowing Artifact

Bóng lưng xuất hiện khi sóng siêu âm gặp phải các cấu trúc gây suy hao âm nhiều. Do đó, bạn sẽ thường thấy ảnh giả bóng lưng khi gặp những cấu trúc như: xương, xương sườn, và sỏi mật.


Ảnh giả do bóng lưng - xương sườn	Ảnh giả do bóng lưng - sỏi mật

Tăng âm sau - Posterior Acoustic Enhancement

Đây là hiện tượng ngược lại với bóng lưng và xuất hiện khi sóng siêu âm đi qua một cấu trúc ít làm suy hao âm như máu hoặc cấu trúc chứa dịch. Những cấu trúc thường gặp gây tăng âm sau là: bàng quang, túi mật, mạch máu, nang, nhãn cầu.

Tăng âm sau của bàng quang

Ảnh giả do bóng lưng bên- Edge Shadowing Artifact

Ảnh giả do bóng lưng bên được tạo ra do khúc xạ. Sóng âm bị chệch hướng khỏi hướng đi chính khi chúng gặp một cấu trúc dạng tròn có thành tương đối trơn láng. Nó sẽ tạo nên hình ảnh bóng lưng nhìn như xuất phát ra từ viền của cấu trúc đó. Những cấu trúc thường gặp tạo ra ảnh giả do bóng lưng bên là: thành mạch, túi mật, nang, tinh hoàn, động mạch chủ.

Ảnh giả bóng lưng của động mạch cảnh trong

Ảnh giả bóng lưng của động mạch cảnh trong

Ảnh giả do đa phản hồi - Reverberation Artifact

Khi gặp một bề mặt phản xạ mạnh, sóng siêu âm có thể phản xạ qua lại giữa bề mặt này và đầu dò. Điều này khiến máy siêu âm ghi nhận và hiển thị nhiều vạch hồi âm. Ảnh giả này được gọi là ảnh giả do đa phản hồi.

Lấy đường màng phổi với tính phản xạ mạnh làm ví dụ. Sóng siêu âm sẽ quay lại đầu dò sau khi phản xạ lần đầu tại đường màng phổi (mũi tên màu trắng, đường màu trắng). Tất cả những hồi âm sau đó (mũi tên/đường màu xanh dương, lục, đỏ) sẽ cần nhiều thời gian hơn để quay lại đầu dò, nên máy siêu âm sẽ diễn giải thành các đường phản xạ âm cách đều nhau. Những đường còn lại (không phải đường màng phổi) được gọi là "A-lines" và là một dạng của ảnh giả do đa phản hồi trên phổi bình thường.

Ảnh giả do đa phản hồi - "A-lines"

Ảnh giả đuôi sao chổi - Comet Tail Artifact

Ảnh giả đuôi sao chổi là một dạng của đa phản hồi. Trong trường hợp ảnh giả đuôi sao chổi, hai bề mặt phản xạ rất gần nhau (ví dụ: mặt vát đầu kim). Những bề mặt phản xạ này quá gần nhau nên gần như không thể phân biệt chúng. Ảnh giả đuôi sao chổi khác với ảnh giả Ring down (sẽ được bàn luận dưới đây) ở chỗ: ảnh giả đuôi sao chổi sẽ nhạt dần theo độ sâu, và có dạng tam giác hoặc hình nêm.

Ảnh giả đuôi sao chổi của đầu kim

Ảnh giả Ring Down

Trước đây, ảnh giả ring down được cho là một dạng của ảnh giả đuôi sao chổi, do chúng đều là những đường hồi âm sáng xuất phát từ những vị trí nhất định. Tuy nhiên, ảnh giả ring down có một điểm khác biệt so với ảnh giả đuôi sao chổi là: hồi âm không nhạt dần theo độ sâu mà sẽ duy trì đậm độ cho đến đáy của màn hình. Ví dụ thường gặp nhất của ảnh giả ring down là "B-lines" trong siêu âm phổi, cho thấy có phù mô kẽ đáng kể.

Lý thuyết cho rằng, ảnh giả ring down xuất hiện khi dịch được bao quanh bởi một khối tứ diện tạo ra từ các bong bóng khí. Sóng siêu âm gặp phải cấu trúc này sẽ phản xạ vô hạn và tạo nên những đường hồi âm dọc dài vô hạn


Ảnh giả Ring down	Ảnh giả Ring down tạo nên B-lines trên siêu âm phổi

Ảnh giả do chùm sóng phụ - Side Lobe Artifact

Ảnh giả do chùm sóng phụ xảy ra khi chùm sóng phụ (side lobe) gặp một cấu trúc hồi âm ở ngoài chùm sóng chính và quay trở lại đầu dò nhưng được ghi nhận như thể được tạo ra từ chùm sóng chính (nó sẽ là bản sao của cấu trúc trên chùm sóng phụ nhưng khác vị trí chính thực tế của nó)

💡Ảnh giả này thường xuất hiện khi có bề mặt hồi âm mạnh (sỏi, hơi trong ruột ...) ở chùm sóng phụ và có trường âm chính trống âm (túi mật, bàng quang, tim, nước ối ...). Những ảnh giả do chùm sóng phụ này thường có dạng đường thẳng, dạng hình cung trong một cấu trúc trống âm. Thường ở phần gần của trường âm. Khi gặp những hình ảnh gợi ý này, bạn cần tìm những cấu trúc hồi âm mạnh xung quanh.

💡Hình ảnh siêu âm thường chỉ được tạo thành từ trường âm chính (chùm sóng chính - main beam), chùm sóng phụ có tín hiệu yếu nên thường không tạo ảnh. Tuy nhiên, nếu gặp bề mặt hồi âm mạnh thì nó vẫn sẽ cho hình ảnh. Do chùm sóng chính và chùm sóng phụ đều được tạo ra từ một chấn tử, nên trong trường hợp tín hiệu hồi âm từ chùm sóng phụ mạnh, máy tính sẽ hiểu là hồi âm được tạo ra từ trường âm chính nên tạo ra ảnh giả chồng lên trường âm chính

Minh họa Side lobe - chùm sóng âm bên

Trong ví dụ dưới đây, hình ảnh cho thấy một cấu trúc đang chuyển động trong nhĩ trái nhưng thật ra, nó là ảnh giả của van hai lá do chùm sóng bên. Điều này rất quan trọng khi giải thích, bởi chúng ta có thể bỏ sót chẩn đoán huyết khối hay dị vật. Do đó, nên khảo sát một đối tượng với nhiều mặt cắt để xác định hình ảnh bạn nhìn thấy là ảnh giả hay bệnh lý thực sự.


Ảnh giả do chùm sóng âm bên	Ảnh giả do chùm sóng bên của van hai lá trong tâm nhĩ trái

💡Để phân biệt ảnh giả hay tổn thương thực sự: nên thay đổi mặt cắt hoặc thay đổi tư thế bệnh nhân. Nếu thay đổi mặt cắt mà hình ảnh vẫn tồn tại thì là tổn thương thực sự. Nếu thay đổi tư thế mà hình ảnh di chuyển theo một cấu trúc khác thì đó là ảnh giả

Tìm hiểu thêm của người dịch về ảnh giả do chùm sóng phụ

Có một loại ảnh giả với cơ chế tương tự ảnh giả Side lobe là ảnh giả do độ rộng chùm sóng- Width artifact. Về cơ chế: phần xa của chùm sóng siêu âm sẽ loe rộng, nhưng hình ảnh thu được trong trường âm chính lại có dạng chữ nhật, nên nếu vật thể nằm ở phần loe rộng của chùm sóng, hình ảnh thu được vẫn nằm trên trường âm chính và chồng lên vật thể trên trường âm chính.


Hình minh họa cơ chế ảnh giả do độ rộng chùm sóng	Để khắc phục Width artifact: cần chỉnh hội tụ (focus) và độ sâu (depth) để đưa vật vào vị trí hội tụ phù hợp. Hoặc có thể thay đổi tư thế bệnh nhân

#Siêu âm

Các nguyên lý căn bản của vật lý siêu âm và giả ảnh siêu âm