Máy siêu âm

MÁY SIÊU ÂM: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, ỨNG DỤNG, PHÂN LOẠI

I. Máy siêu âm: Giới thiệu và Ứng dụng trong Chẩn đoán Y tế

1. Máy siêu âm là gì?

Máy siêu âm hay còn gọi là máy siêu âm chẩn đoán, là một thiết bị y tế sử dụng sóng âm tần số cao để tạo ra hình ảnh của các cơ quan và cấu trúc bên trong cơ thể. Không giống như các phương pháp chụp ảnh y khoa khác như X-quang hay CT, siêu âm không sử dụng bức xạ ion hóa, vì vậy nó an toàn cho cả bệnh nhân và nhân viên y tế. Từ khi được phát minh vào những năm 1950, máy siêu âm đã trải qua nhiều cải tiến và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong y học, đặc biệt là trong sản khoa và tim mạch.

2. Nguyên lý hoạt động của máy siêu âm

Máy siêu âm hoạt động dựa trên nguyên lý phát sóng siêu âm, là những sóng âm có tần số cao hơn ngưỡng nghe của con người (thường trên 20 kHz). Khi siêu âm được kích hoạt, đầu dò (transducer) sẽ phát ra các xung sóng siêu âm vào cơ thể. Các sóng âm này lan truyền qua các mô và cấu trúc bên trong cơ thể, và một phần của sóng sẽ phản xạ trở lại khi gặp các ranh giới giữa các mô có mật độ khác nhau (chẳng hạn như giữa cơ và xương).

Các sóng phản xạ này sau đó được đầu dò thu nhận và chuyển đổi thành tín hiệu điện tử. Các tín hiệu này được xử lý bởi bộ vi xử lý của máy siêu âm để tạo ra hình ảnh trực quan trên màn hình, cho phép bác sĩ quan sát và phân tích tình trạng bên trong cơ thể bệnh nhân.

Hoạt động siêu âm dùng để kiểm tra trên nhiều bộ phận cơ thể, bao gồm ổ bụng, hệ tim mạch, phụ khoa, tuyến giáp, và tuyến tiền liệt. Với khả năng cung cấp hình ảnh rõ nét và chính xác để chẩn đoán bệnh lý nhanh chóng và hiệu quả. Sự có mặt của máy siêu âm tại phòng khám không chỉ nâng cao chất lượng dịch vụ khám chữa bệnh mà còn giúp bệnh nhân cảm thấy yên tâm và tin tưởng hơn vào quá trình điều trị của mình.

3. Ứng dụng của máy siêu âm

Máy siêu âm chẩn đoán đa chức năng mang lại sự linh hoạt và đa dạng, giúp bác sĩ và bệnh nhân có cái nhìn rõ ràng về cơ thể mà không cần phải qua phẫu thuật. Phương pháp chẩn đoán này không xâm lấn, giúp bác sĩ hiểu rõ hơn về tình trạng sức khỏe của bệnh nhân để đưa ra chẩn đoán chính xác và kịp thời. Ứng dụng trong lĩnh vực y tế bao gồm:

Sản khoa và nhi khoa: Sử dụng để kiểm tra sự phát triển của thai nhi, xác định giới tính, phát hiện các dị tật bẩm sinh,theo dõi sự phát triển của trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, đặc biệt là vấn đề liên quan đến tim mạch và hệ tiêu hóa.

Bụng tổng quát: Phát hiện và theo dõi các khối u, nang và viêm nhiễm trong các cơ quan như gan, thận, tuyến giáp, tử cung, vú, tinh hoàn và niệu đạo. Nó cũng hỗ trợ kiểm tra và đánh giá chức năng của các cơ quan nội tạng như tim, phổi, gan, thận và túi mật.

Tim mạch: Đánh giá kích thước, hình dạng và chức năng của tim cũng như các van tim và mạch máu từ đó giúp xác định các dấu hiệu của bệnh tim mạch như suy tim, bệnh van tim và rối loạn nhịp tim.

Cơ xương khớp: Chẩn đoán các vấn đề liên quan đến cơ, gân, khớp và xương như viêm khớp, thoái hóa khớp, gãy xương và tổn thương cơ gân. Nó cũng hỗ trợ trong các thủ thuật điều trị cơ xương khớp như tiêm thuốc vào khớp hoặc lấy mẫu mô.

Tiêu hoá: Dùng để đánh giá chức năng của hệ tiêu hóa bao gồm dạ dày, ruột, tụy, mật và gan nhằm phát hiện các bệnh lý như viêm loét dạ dày, viêm ruột, sỏi mật và u gan.

Thủ thuật: Hỗ trợ hướng tiêm thuốc vào khớp, đặt ống dẫn trong mạch máu hoặc lấy mẫu mô từ các cơ quan bên trong cơ thể một cách chính xác nhất.

Ngoại khoa: Đánh giá tổn thương mô mềm như áp xe, nhiễm trùng hoặc tụ máu từ đó hỗ trợ trong điều trị các tổn thương ngoại khoa như rạch áp xe, tiêm thuốc hoặc đặt ống thoát dịch.

Phẫu thuật Nội soi: Máy siêu âm kết hợp với nội soi giúp điều chỉnh hướng đi đúng vị trí khi tiến hành lấy mẫu mô, cắt bỏ polyp hoặc chặn mạch máu chảy máu, ung thư dạ dày, viêm thực quản hoặc polyp ruột.

II- Các loại máy siêu âm

Hiện nay, có nhiều loại máy siêu âm khác nhau được ứng dụng trong y học, bao gồm:

1. Máy siêu âm 2D

Máy siêu âm 2D là một loại thiết bị y tế sử dụng sóng âm thanh tần số cao để tạo ra hình ảnh hai chiều (2D) của các cấu trúc nội tạng bên trong cơ thể. Đây là loại thiết bị y tế cơ bản nhất và được sử dụng phổ biến nhất hiện nay tại các phòng khám và bệnh viện. "2D" ở đây chỉ khả năng của máy tạo ra hình ảnh phẳng, thường ở dạng mặt cắt ngang của các cơ quan, mô, và mạch máu. Các đặc điểm bao gồm:

Chế độ hình ảnh B-mode: Đây là chế độ siêu âm cơ bản tạo ra các hình ảnh đen trắng (gray-scale), trong đó mỗi điểm ảnh trên hình ảnh đại diện cho mức độ phản hồi của sóng âm từ các cấu trúc bên trong cơ thể.
Ứng dụng phổ biến: Đánh giá hình ảnh của tim (siêu âm tim), gan, thận, tử cung, và các cơ quan khác, cùng với việc theo dõi sự phát triển của thai nhi trong thai kỳ.
Nguyên lý hoạt động: Máy siêu âm 2D bao gồm một đầu dò (transducer) phát và nhận sóng âm. Khi sóng âm phản xạ lại từ các cấu trúc trong cơ thể, máy sẽ xử lý các tín hiệu này và hiển thị thành hình ảnh thời gian thực trên màn hình.

2. Máy siêu âm 3D

Loại máy này sử dụng nhiều đầu dò để tạo ra hình ảnh ba chiều (3D) về cấu trúc giải phẫu. Hình ảnh 3D cung cấp thông tin chi tiết hơn về kích thước, hình dạng và vị trí của các cơ quan, giúp chẩn đoán và theo dõi bệnh lý hiệu quả hơn.

3. Máy siêu âm 4D

Máy siêu âm 4D là thiết bị y tế sử dụng công nghệ siêu âm tiên tiến để tạo ra hình ảnh chuyển động ba chiều (3D) theo thời gian thực. Thuật ngữ "4D" ám chỉ sự thêm vào yếu tố thời gian cho hình ảnh 3D, tạo ra hình ảnh chuyển động như một đoạn phim. Cụ thể:

Hình ảnh ba chiều (3D): Là hình ảnh không gian ba chiều của các cấu trúc bên trong cơ thể, giúp các bác sĩ có cái nhìn toàn diện về các cơ quan, mô, hoặc sự phát triển của thai nhi.
Yếu tố thời gian: Điểm khác biệt so với máy siêu âm 3D là siêu âm 4D ghi lại chuyển động liên tục, giống như một đoạn video, thay vì chỉ là hình ảnh tĩnh.
Ứng dụng phổ biến: Siêu âm 4D thường được sử dụng trong sản khoa để quan sát sự phát triển của thai nhi, từ đó giúp phát hiện các bất thường về hình thái. Ngoài ra, nó còn được ứng dụng trong các lĩnh vực khác như tim mạch, cơ xương khớp để quan sát chuyển động của cơ quan nội tạng.
Chất lượng hình ảnh: So với các loại siêu âm khác, siêu âm 4D cung cấp hình ảnh rõ nét, chi tiết và giúp bác sĩ dễ dàng quan sát được các chuyển động tự nhiên trong cơ thể.

4. Máy siêu âm 5D

Máy siêu âm 5D là một loại thiết bị siêu âm tiên tiến, được phát triển dựa trên công nghệ siêu âm 4D, nhưng có thêm khả năng tự động hoá các quy trình phức tạp và cung cấp hình ảnh có chất lượng cao hơn. Thuật ngữ "5D" không chỉ đề cập đến chiều thứ 5 (thời gian), mà còn bao gồm các tính năng thông minh giúp cải thiện độ chính xác và sự tiện lợi cho các bác sĩ. Cụ thể:

Hình ảnh 4D tự động và nâng cao: Siêu âm 5D cung cấp hình ảnh 4D với độ phân giải cao, đồng thời tích hợp thêm các tính năng tự động hóa, như tự động nhận dạng và đo lường các chỉ số quan trọng.Nhờ công nghệ mới này mà giúp giảm thiểu thời gian chẩn đoán và hạn chế sự phụ thuộc vào kỹ năng của người vận hành.
Khả năng xử lý thông minh: Thiết bị siêu âm 5D được tích hợp công nghệ xử lý thông minh và phần mềm tiên tiến, cho phép tự động xác định các cấu trúc cụ thể trong cơ thể, chẳng hạn như các bộ phận của thai nhi hoặc các cơ quan nội tạng. Ví dụ, tính năng 5D Heart giúp tự động phân tích và hiển thị các cấu trúc tim thai.
Ứng dụng rộng rãi: Bao gồm các chuyên khoa khác như tim mạch, cơ xương khớp, tiêu hóa và chủ yếu trong sản khoa để theo dõi sự phát triển của thai nhi, nhờ khả năng cung cấp hình ảnh rõ nét và phân tích chi tiết.
Tính năng tự động đo lường: Các công cụ tự động tích hợp cho phép thực hiện các phép đo lường chính xác mà không cần nhiều sự can thiệp từ người sử dụng, giúp tiết kiệm thời gian và giảm thiểu sai sót.