Kỹ thuật xử lý ảnh siêu âm trong bệnh viện TWQĐ 108

85 520 1
Kỹ thuật xử lý ảnh siêu âm trong bệnh viện TWQĐ 108

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

MC LC MC LC DANH MC HèNH .4 DANH MC BNG M U Chng C S VT Lí CA THIT B SIấU M 1.1 Vt hc ca súng õm 1.1.1 Bn cht ca súng õm .3 1.2 Phõn loi súng õm 1.3 Cỏc i lng c trng 1.4 Cỏc tớnh cht ca súng siờu õm: 1.5 ng dng ca súng siờu õm y t 1.6 C s vt v k thut ca phng phỏp to hỡnh bng siờu õm 1.6.1 Cơ sở vật phơng pháp yếu tố định 1.6.2 Kỹ thuật phơng pháp tạo hình siêu âm 13 Chng 2: 20 CC HOT NG GHI NHN, X Lí NH SIấU M V CC PHN MM NG DNG 20 2.1 Cỏc hot ng x nh siờu õm ch yu 20 2.1.2 Khuch i bự tr theo sõu (DGC hay TGC Depth Gain Compensation or Time Gain Compensation) 20 2.1.3Khuych i tng b - ee: Edge Enhancement 20 2.1.4 Dải động - DR: Dynamic Range 21 2.1.5Độ tơng quan - CL: Correlation 22 2.1.6 Xử hình sau tạo ảnh (Postprocessing) 22 2.2 Phần mềm máy, chơng trình đo tính 23 2.3 K thut siờu õm Doppler v ng dng thm khỏm bnh nhõn 24 2.3.1 Khỏi quỏt v siờu õm Doppler .24 2.3.2 Vn cn quan tõm siờu õm Doppler 24 2.4 Nguyờn chung v siờu õm Doppler 24 2.4.1 Hiu ng Doppler 24 2.4.2 ng dng hiu ng Doppler kim tra mch mỏu 25 2.4.3 Tớnh toỏn tn s Doppler .25 2.5 u dũ siờu õm Doppler 29 2.6 Cỏc k thut siờu õm Doppler .32 2.6.1 K thut Doppler súng liờn tcCW(ContinuousWave .32 Doppler) 32 2.6.2 K thut Doppler súng xung PW (Pulsed- Wave Doppler) 32 2.6.3 K thut Doppler mu 33 2.6.4 Doppler nng lng 35 2.7 X tớn hiu Doppler 36 2.7.1 Kim tra tớn hiu di .36 2.7.2 Lc nhiu: .36 2.7.3 Phõn bit chiu dũng chy 37 2.8 Cỏch thc th hin thụng tin t tớn hiu Doppler .41 2.8.1 Th hin bng õm .41 2.8.2 Th hin bng ph tn s 41 2.8.3 Th hin theo tng loi tc 42 2.9 Thụng tin thu c t siờu õm Doppler v ng dng kh o sỏt mch mỏu 43 2.9.1 Hng dũng chy 43 2.9.2 S phõn b tn s (vn tc) dũng chy v trớ ly mu .43 2.9.3 c tớnh nhp p 44 2.9.4 Xỏc nh tn s trung bỡnh (TAVmean) v lu lng dũng chy Q 45 Chng 49 PHNG PHP X Lí NH TRONG THIT B SIấU M .49 V NG DNG TRONG CHN ON LM SNG TI BNH VIN TRUNG NG QUN I 108 .49 3.1 To dng v x nh siờu õm 49 3.2 X tớn hiu phỏt 50 3.3 Xử kênh thu tín hiệu 50 3.4 Tạo dạng tia 51 3.5 X RF n ng 51 3.6 X RF a ng 53 3.7 Thay đổi chiều quét 53 3.8 Hậu xử 54 3.9 ng dng Doppler súng liờn tc v Doppler súng xung vi c ỏnh giỏ cỏc thng tn khỏc ca tim 55 3.9.1 Doppler súng liờn tc v Doppler súng xung ỏnh giỏ thng tn tim (Tp Y Dc lõm sng 108) .55 3.9.2 Doppler súng liờn tc v Doppler súng xung hp van hai lỏ .59 3.9.3 ỏnh giỏ mc hp van ng mch ch 64 3.9.4 Doppler súng liờn tc v súng xung chng hp van ng mch ch .68 3.10 Một số ứng dụng lâm sàng khác 71 3.11 Chức năng, hoạt động khối x tớn hiu m t thi t b siờu õm 72 KT LUN 79 TI LIU THAM KHO 80 DANH MC HèNH Hình 1.1 Sóng âm .6 Hình1.2 Sự phản xạ khúc xạ Hình 1.3 Sự tán xạ 10 Hình 1.4 Tia siêu âm bị phản xạ phần ranh giới hai vùng .12 Hỡnh 1.5 Tr khỏng v Biờn xung siờu õm phn x 15 Hỡnh 1.6 Th hin Mode B 16 Hỡnh 1.7 Th hin Mode TM 17 Hình 2.1: Xử khuyếch đại tăng bờ .21 Hình 2.2 Dải tín hiệu hồi âm 21 Hỡnh 2-3 u thu, phỏt khụng nm trờn cựng mt ng thng .28 Hỡnh 2-4 Tn s Doppler trng hp kho sỏt mch mỏu 29 Hỡnh 2-5 Hỡnh nh mt s loi u dũ dựng siờu õm 30 Hỡnh 2-6 phõn gii dc ca u dũ .31 Hỡnh 2-7 phõn gii ngang ca u dũ 32 Hỡnh 2-8 Hỡnh nh dũng chy vi Doppler mu 34 Hỡnh 2-9 Phng phỏp tỏch súng n biờn 38 Hỡnh 2-10 Phng phỏp tỏch súng phỏch 39 Hỡnh 2.11 Phng phỏp tỏch súng cu phng 40 Hỡnh 2-12 Cỏc vựng tc RBC qua mch mỏu 42 Hỡnh 3.1 Quỏ trỡnh xử tạo ảnh siêu âm 49 Hỡnh 3.2 Bn ghi Doppler súng xung t li vo ca van gi ti v trớ van hai lỏ .55 Hỡnh 3.3 S hp van ng mch ch 56 Hỡnh 3.4 Cỏc bn ghi Doppler súng xung ti van hai lỏ .57 Hỡnh 3.5 Triu chng hp van hai lỏ 58 Hỡnh 3.6 Hp van ng mch ch 59 Hỡnh 3.7 Triu chng hp van hai lỏ 60 Hỡnh 3.8 Hp van hai lỏ v chy ngc .61 Hỡnh 3.9 Hp van hai lỏ v chy ngc .63 Hỡnh 3.10 ỏnh giỏ tn thng tim ca bnh nhõn 63 Hỡnh 3.11 S chờnh lch huyt ỏp ca bnh nhõn hp van ng mch ch .65 Hỡnh 3.12 Vn tc dũng chy ng mch ch 67 Hỡnh 3.13 Doppler súng liờn tc v súng xung, chng hp van ng mch ch 68 Hỡnh 3.14 Bnh nhõn cú chng hp van ng mch ch nh 69 Hỡnh 3.15 Dopper liờn tc chng hp van ng mch ch v chy ngc van hai lỏ .71 Hình 3.16 Sơ đồ khối chức xử tín hiệu Doppler 73 Hình 3.17 Sơ đồ khối xử tín hiệu số DSP PCB 76 Hình 3.18 Sơ đồ khối chuyển đổi quét số 78 DANH MC BNG Bảng 1.1 Trở kháng âm số môi trờng sinh học .8 Bảng 1.2 Tính chất âm học số môi trờng sinh học .11 M U K thut siờu õm ó c bit n t lõu v c ng dng rng rói nhiu lnh vc nh cỏc ngnh: y hc, cụng nghip v dõn dng Ngi ta s dng siờu õm thm dũ khuyt tt cỏc mi hn kim loi, ỏnh sch b mt vt liu Tuy nhiờn, lnh vc ng dng siờu õm rng rói v quan trng nht l y hc chn oỏn v iu tr L mt phng phỏp ớt xõm hi n sc khe ngi bnh v nhõn viờn y t, ớt tn kộm, siờu õm cú th c ỏp dng nhiu ln cho mt bnh nhõn, theo dừi tin trin ca bnh v kt qu iu tr, khụng gõy nhng tỏc ng xu v sinh hc i vi c th ngi nh tia X- Quang hay phúng x ht nhõn, siờu õm ó ngy cng chim lnh mt lnh vc quan trng y hc chn oỏn hỡnh nh Cú th núi rng, cỏc th h ca thit b siờu õm hin vi s phỏt trin ca cụng ngh s ó m rng kh nng ng dng ca siờu õm chn oỏn vi cht lng hỡnh nh ca siờu õm ngy cng cao Trong k thut siờu õm chn oỏn hin ngi ta thng s dng k thut siờu õm Doppler o dũng chuyn ng ca mỏu mch v mt s chc nng khỏc m siờu õm thng khụng thc hin c K thut siờu õm Doppler ó chim v trớ hng u nhng phng phỏp chn oỏn cỏc bnh tim mch Vi s phỏt trin mnh ca cụng ngh in t - tin hc, cỏc mỏy siờu õm tim ngy cng c hon thin, vi nhiu tớnh nng, phõn gii tng lờn khụng ngng v cỏc k thut mi c a vo ng dng nh siờu õm lũng mch mỏu, siờu õm tim qua thc qun, siờu õm tim stress, siờu õm tim cho thai nhi v siờu õm cn õm (cỏc bung tim v c tim) Siờu Doppler cú nhiu u im, k thut ny giỳp cho bỏc s cú th a nhng chn oỏn bnh tt hn phc v quỏ trỡnh khỏm v iu tr Trong sut nhiu nm qua, siờu õm Doppler ó cú s phỏt trin ỏng k c v s lng v tớnh a dng cụng vic kim tra Vi s yờu thớch tỡm hiu v k thut siờu õm quỏ trỡnh hc tp, v c s ng viờn, hng dn ca TS.V Vn Sn, TS.Phan Trng Hanh em ó quyt nh chn ti tỡm hiu v K thut x nh siờu õm Bnh vin TWQ 108 Ni dung ca Lun gm: Chng 1: C S VT Lí CA THIT B SIấU M Chng 2: CC HOT NG GHI NHN, X Lí NH SIấU M V CC PHN MM NG DNG Chng 3: PHNG PHP X Lí NH TRONG THIT B SIấU M V NG DNG TRONG CHN ON LM SNG TI BNH VIN TRUNG NG QUN I 108 Do thi gian v kin thc tỡm hiu v lnh vc ny cũn nhiu hn ch, mt khỏc quỏ trỡnh hc v nghiờn cu c hi c tip cn trc tip vi thit b cũn cha nhiu, Lun ca em chc chn cũn nhiu thiu sút, em rt mong nhn c nhng ý kin úng gúp ca cỏc thy cụ cú th hon thin hn nhng hiu bit ca em v lnh vc ny Em xin chõn thnh cm n! H Ni, ngy thỏng nm 2014 Hc viờn Lờ Mnh Hựng Chng C S VT Lí CA THIT B SIấU M 1.1 Vt hc ca súng õm 1.1.1 Bn cht ca súng õm m l nng lng c hc c truyn qua mụi trng Cỏc mụi trng n hi (khớ, lng hay rn) cú th xem nh nhng mụi trng liờn tc gm nhng phõn t liờn kt cht ch vi Lỳc bỡnh thng, mi phõn t cú v trớ cõn bng bn Nu tỏc dng lc lờn phn t A no ú ca mụi trng thỡ phn t ny ri v trớ cõn bng bn Do tng tỏc cỏc phn t bờn cnh, mt mt kộo phn t A v v trớ cõn bng, mt mt cng chu lc tỏc dng v ú cng thc hin dao ng Hin tng tip tc xy vi cỏc phn t khỏc ca mụi trng Nhng dao ng c lan truyn mụi trng n hi c gi l súng n hi hay súng c V bn cht súng õm l súng c hc; ú tuõn theo mi quy lut i vi súng c, cú th to súng õm bng cỏch tỏc ng mt lc c hc vo mụi trng truyn õm Vớ d: ỏnh vo mt trng; tỏc ng dũng in lm rung mng loa; tỏc ng lm rung õm thoa; n bay khụng khớ 1.2 Phõn loi súng õm a Phõn loi theo phng dao ng Da vo cỏch truyn súng, ngi ta chia súng c hc lm hai loi: súng dc v súng ngang Súng ngang l súng m phng dao ng ca cỏc phõn t mụi trng vuụng gúc tia súng Súng ngang xut hin mụi trng cú tớnh n hi v hỡnh dng Tớnh cht ny ch cú vt rn Súng dc l súng m phng dao ng ca cỏc phõn t mụi trng trựng vi tia súng Súng dc xut hin cỏc mụi trng chu bin dng v th tớch, ú nú truyn c c vt rn cng nh mụi trng lng v khớ Súng siờu õm ng dng siờu õm chun oỏn thuc loi súng dc b Phõn loi theo tn s Súng õm c chia theo di tn s thnh ba vựng chớnh: + Súng õm tn s cc thp hay cũn gi l vựng h õm (infrasound), f < 16Hz Vớ d: Súng a chn + Súng õm tn s nghe thy (Audible sound), f = 16Hz - 2kHz + Súng siờu õm (Ultrasound), f > 20kHz Cỏc ngun súng siờu õm cú t nhiờn: Di, mt vi loi cỏ bin phỏt súng siờu õm nh hng núi chung cỏc súng ny nm vựng tn s 20 - 100kHz 1.3 Cỏc i lng c trng Khi núi dn súng õm ngi ta phi bit ti nhng i lng c trng nh: tc truyn õm; tn s; chu k v di súng õm; Hỡnh1 biu din súng õm l hp ca cỏc lc nộn v dón S thay i ny l tun t theo dng hỡnh sin vi cỏc cc i th hin ỏp lc cao nht (max) v cỏc cc tiu th hin ỏp lc thp nht (min) + Khong thi gian thc hin mt nộn v dón gi l mt chu k T = [s] + S chu k thc hin c mt giõy gi l tn s f = [Hz] + Vn tc truyn súng ca súng õm l quóng ng m súng truyn c mt khụng thi gian Trong thuyt n hi ngi ta ó chng minh c mt mụi trng ng hng, tc ca súng dc bng: v = / p = E / p = [m/s] Trong ú: ; E = 1/; ln lt l H s n hi; Sut n hi (cũn gi l sut Yang) v Khi lng riờng ca mụi trng hay cũn gi l mt ca mụi trng + di bc súng = [m]: l quóng ng m súng truyn c sau khong thi gian bng mt chu k, = vT = v/f T trờn hỡnh v ta thy bc súng l khong cỏch ngn nht gia hai im cú dao ng cựng pha Ngoi ra, c trng cho ln ca ỏp lc õm hc m cỏc phn t mụi trng nhn c chu tỏc ng ca ngun phỏt súng õm, ngi ta a hai i lng P v I (cụng sut v cng ): P: Mc nng lng c truyn t u dũ vo mụi trng, n v o ca P l [W] hoc [mW] Thụng thng nng lng phỏt t u dũ lnh vc siờu õm chn oỏn, nm phm vi t 1mW n 10mW I: Cng súng õm, biu th bng nng lng súng õm trờn mt n v din tớch, n v ca I l W/cm hoc mW/cm i vi súng siờu õm, ngi ta chia lm di nh: - T 20 KHz n MHz thng dựng cụng nghip v iu tr - T MHz n 1GHz thng dựng chn oỏn - Trờn GHz thng dựng nghiờn cu cu trỳc (vớ d nh kớnh hin vi siờu õm) Hình 1.1 Sóng âm 1.4 Cỏc tớnh cht ca súng siờu õm: - Cú th nh hng c - Cú th hi t c - Vỡ cú tn s cao nờn kh nng dựng nghiờn cu nhng vt cú kớch thc nh v chuyn ng nhanh - Nu dựng vi nng lng cao cú kh nng phỏ v mng t bo, to nhit a phng (cc b) 1.5 ng dng ca súng siờu õm y t Súng siờu õm c ng dng rng rói y t hai lnh vc chớnh ú l: Siờu õm chn oỏn: Thc cht l to hỡnh bng siờu õm S dng ph bin di tn s t 2,5 MHz n 10 MHz Ngoi ngi ta cũn s dng cỏc tn s khỏc u dũ chuyờn bit; vớ d nh: u dũ siờu õm ni mch (Intraluminal), hay siờu õm da liu (Dermatological) s dng tn s cú th lờn ti 20 - 50 MHz 67 Vi vic s dng kt hp tc cc i, thi im gõy tc nh, v thi gian tng mỏu tõm tht trỏi, cú th a c mt ỏnh giỏ chớnh xỏc v nghiờm ca tc nghn Trong hỡnh 3.12 ng cong tc dũng chy t bnh nhõn b chng hp ng mch ch cú th c so sỏnh Thi im gõy tc nh sm vi s tc nghn l nh, v cỏc tc thp giai on sau ca thỡ tõm thu cho thy s cõn bng ca huyt ỏp Hỡnh nh bnh ỏn vi tc cao hn v thi gian tng mỏu kộo di hn, nh bnh nhõn B, cho bit lu lng dũng chy tng qua van Vn tc t nh mun hn v tc cao c trỡ, c giai on sau ca thỡ tõm thu, cho thy rng bnh nhõn D v E cú tc nghn nghiờm trng Hỡnh 3.12 Vn tc dũng chy ng mch ch Vn tc dũng chy ng mch ch c ghi li vi Doppler xung nhng i tng bỡnh thng, so sỏnh vi tc chng hp van ng mch ch c ghi li vi Doppler liờn tc Trong chng hp van ng mch ch, tc cc i c ghi li l 4.15 m/s v tớnh toỏn c chờnh lch huyt ỏp ln nht l 68 mm Hg Tớnh toỏn chờnh lch ny ti mt s im thỡ tõm thu cho ta chờnh lch huyt ỏp trung bỡnh 38 mm Hg nh ca tc thỡ tõm thu mun hn chng hp van ng mch ch 68 Phộp o thi gian tc t nh v thi gian tng mỏu ca tõm tht trỏi c th hin trờn hỡnh 3.9.4 Doppler súng liờn tc v súng xung chng hp van ng mch ch Ch xung cú th c s dng khoanh vựng s tng tc chng hp ng mch ch Vi phn ln bnh nhõn, tc thụng thng c ghi li ti ng dũng chy tõm tht trỏi, thm gn van, v s tng tc c phỏt hin bng cỏch tng thit lp sõu ch cm, c ch trờn hỡnh 2.24 Khi mu sau ú c t ti khu vc cnh ming ng mch ch H ỡnh 3.13 Doppler súng liờn tc v súng xung, chng hp van ng mch ch Trong bn ghi, khoanh vựng s tng tc c th hin Dng dũng chy ti ng dũng chy tõm tht trỏi thỡ tõm thu vi nh thỡ tõm thu xut hin mun c ch hỡnh A Gn ti ming van (B), tc khụng tng Trong hỡnh C, sõu ca mu tng thờm cm, nh gi cỏc tc cao xut hin thỡ tõm thu hỡnh B, chy ngc van c thy thỡ tõm trng Vi nhng bnh nhõn cú chng phỡnh trng, tõm tht trỏi khụng gión n, ng cong tc tõm tht trỏi thp hn nhng bnh nhõn 69 ny cú th thay i, th hin bi nh tõm thu mun thay vỡ ng cong khộp trũn thụng thng (hỡnh 3.14) Vn tc cú th gim mt cỏch t ngt trc kt thỳc thỡ tõm thu phn thp hn ca tõm tht trỏi Nhng thay i tng t c nhỡn thy nhng bnh nhõn cú c tim phỡnh to, nhng bnh nhõn ny cng cú tc cao tng nhiu hn xut hin tc nghn tõm tht trỏi ụi bnh nhõn cú chng hp van ng mch ch cng cú th cú s tng tc ng dũng chy tõm tht trỏi, cho thy s tc nghn vi chờnh lch huyt ỏp va phi trc ti van Nhng bnh nhõn ny, ng dũng chy tõm tht trỏi b hp li s phỡnh trng Doppler xung cú th ch s tng tc dũng xy cỏc v trớ khỏc nhau, thng l t n cm bờn di v trớ m ti ú tc nghn c phỏt hin S tng ny l va phi hu ht bnh nhõn Trong hỡnh 3.14, v trớ ca tc nghn cú th c nhỡn thy, 2cm phớa trc van v v trớ van Tc nghn van bnh nhõn ny l nh, v s phỡnh to tõm tht trỏi cú l l chng cao huyt ỏp Hỡnh 3.14 Bnh nhõn cú chng hp van ng mch ch nh 70 Hỡnh nh th hin bnh nhõn cú chng hp van ng mch ch nh v s phỡnh to tõm tht trỏi rừ rt S tng tc c thy ti hai mc, u tiờn ti cm phớa di van v sau ú l ti van Vi Doppler súng liờn tc, hai mu tc ny c th hin S phõn bit gia tia mỏu tc cao gõy bi chng hp ng mch ch v to bi nhng tn thng khỏc khụng ch quan trng k thut Doppler c s dng m khụng cú to nh, m cũn rt quan trng ch Doppler súng liờn tc c s dng kt hp vi to nh T v trớ nh, hng ca tia mỏu vi chng hp ng mch ch v chy ngc van hai lỏ l khỏ ging Khong thi gian s chy ngc van hai lỏ rừ rng l di hn Vi nhng kho sỏt bi in tõm , s chy ngc van hai lỏ bt u ting tim u tiờn T1 v tip tc qua T2 cho ti dũng chy van hai lỏ phc hi Bn ghi hỡnh 3.15 t mt bnh nhõn cú c chng hp van ng mch ch v chy ngc van hai lỏ cho thy s khỏc bit thi gian tn ti ca hai tia mỏu l khỏ rừ, v tc s chy ngc van hai lỏ cng l cao hn 71 Hỡnh 3.15 Dopper liờn tc chng hp van ng mch ch v chy ngc van hai lỏ Hp van ng mch ch v chy ngc van hai lỏ c ghi li vi Doppler liờn tc Dũng chy qua ng mch ch cú thi gian ngn hn chng chy ngc van hai lỏ Trong chng chy ngc van, dũng chy bt u sm hn v tip tc ng mch ch úng ( Ac ) v kt thỳc van hai lỏ m li ( M ) Vn tc chng chy ngc van hai lỏ cng cao hn ng mch ch vỡ chờnh lch huyt ỏp t tõm tht trỏi n tõm nh trỏi ln hn so vi t tõm tht trỏi n ng mch ch 3.10 Một số ứng dụng lâm sàng khác - siêu âm Doppler sản phụ khoa Siêu âm Doppler cung cấp thông tin hữu ích khảo sát bệnh phụ khoa nh khối u buồng trứng tử cung; sản khoa thông tin Doppler tuần hoàn tử cung - thai phản ánh tình trạng phát triển thai nhi, chẳng hạn nh biến đổi tuần hoàn thai số mạch 72 máu thai phản ánh tình trạng thai chậm phát triển, thai bị ngạt (thiếu oxy) bao gồm: gia tăng trở kháng động mạch rốn động mạch ngoại vi (động mạch chủ ngực xuống) giảm trở kháng mạch máu não thai nhi Các số RI, S/D, PI, đợc dùng để đánh giá trở kháng dòng chảy khám siêu âm sản phụ khoa, nhiên số s/D đợc sử dụng nhiều hơn, thông thờng tỷ lệ cao độ lệch chuẩn mức trung bình đợc xem giá trị bất thờng thí dụ: s/D > thai kỳ 30 tuần đợc xem bất thờng - Siêu âm - Doppler đợc ứng dụng để khảo sát mạch máu nội tạng - Khảo sát hệ thống tĩnh mạch của, tĩnh mạch gan gan - Khảo sát bệnh động mạch thận; đánh giá tình trạng tăng sinh mạch máu khối u, khối u ác tính - Siêu âm - Doppler ngày đợc chấp nhận rộng rãi nh phơng tiện khảo sát mạch máu; số trờng hợp siêu âm Doppler có khả thay kỹ thuật chụp Angio cung cấp thông tin chẩn đoán, chẳng hạn nh khảo sát tĩnh mạch, siêu âm - Doppler thay hẳn chụp Agio (Veinography), khảo sát mạch máu tạng chi Hơn nữa, kỹ thuật vi xử ngày phát triển giúp cho máy siêu âm - Doppler phát dòng chảy cực nhỏ chậm, giúp đánh giá tới máu mô thể, kỹ thuật tái tạo hình ảnh chiều giúp máy siêu âm có nhìn cấu trúc không gian quan thể 3.11 Chức năng, hoạt động khối x tớn hiu mt thit b siờu õm a) Bộ xử sóng Doppler liên tục CW (continuos wave Doppler processor) 73 Hình 3.16 Sơ đồ khối chức xử tín hiệu Doppler Bộ xử tín hiệu Doppler có nhiệm vụ: tạo liệu điều khiển cho đầu quét L12-5, tạo truyền tín hiệu cho đầu quét động CW, tiền khuếch đại CW tĩnh, thực dải điều chế cầu phơng, lọc băng tần bản, chuyển đổi A/D, gửi tín hiệu I,Q tới DSP, tạo chung đồng hồ chủ 61.6Mhz, điều khiển công suất phát, điều khiển động cho đầu dò chế độ 3D Các chức bảng mạch CW PCB cung cấp cho chế độ quét tĩnh động là: 74 *) Chế độ quét tĩnh (Static CW): +) Tạo xung CW điều khiển đầu dò +) Tiền khuếch đại tín hiệu RF (Radio frequency) +) Thực trộn tín hiệu để chuyển tín hiệu nhận đợc sang dải tần 50kHz với góc pha 90 +) Lọc đập thành (200/2kHz) +) Khuếch đại tham số +) Lọc thông thấp với độ phân giải 1kHz tín hiệu nhiễu +) Chuyển đổi tơng tự số 16bit *) Chế độ quét động (Steered CW): +) Tạo xung CW 16 kênh để điều khiển đầu dò +) Tiền khuếch đại tín hiệu RF (Radio frequency) 16 kênh để nhận tín hiệu +) Hội tụ chùm tia phát nhận tín hiệu (TX/RX) +) Trộn tín hiệu dải tần sở 50kHz với góc pha 90 +) Lọc đập thành (200/2kHz) +) Khuếch đại tham số +) Lọc thông thấp với độ phân giải 1kHz tín hiệu nhiễu +) Chuyển đổi tơng tự số 16 bit Trong chế độ Doppler sóng liên tục, đầu dò có hai tinh thể, cho truyền sóng âm tần số không đổi cách liên tục cho nhận tín hiệu phản xạ cách liên tục Một tinh thể gửi nhận thời điểm, cần mạch đầu thu có dải động cực cao để phát tín hiệu dội nhỏ chồng tín hiệu truyền Sóng âm đợc truyền tơng tác với mặt phân cách khác nhau, vài mặt phân cách đứng yên mặt khác chuyển động Một phần nhỏ sóng âm bị phản xạ mặt phân cách Nếu mặt phân cách đứng yên, tần số sóng âm phản xạ giống tần số sóng truyền kết dịch chuyển Doppler Các mặt phân cách chuyển động ban đầu hoạt động nh thu chùm siêu âm làm cho tần số chùm phản xạ tăng giảm tuỳ theo chúng dịch chuyển lại gần hay xa nguồn âm Tinh thể thứ hai đầu dò hoạt động nh thu tín hiệu dội quay trở Mặc dù tinh thể đứng yên, song thay đổi tần số mặt phân cách chuyển động hoạt động nh nguồn âm 75 Từ hình 3.16 thấy, đầu dò CW tĩnh (Static CW probe) tín hiệu Fo Cos đợc đa qua tạo xung để tạo xung đa tới đầu phát (Tx EL) đầu dò, tín hiệu dội trở qua tinh thể thu (Rx EL) đa qua tiền khuếch đại đa tới khối lựa chọn (selector static or steered) Còn đầu dò chế độ động tín hiệu Fo Cos đợc đa tới Transmit Focous để hội tụ lan truyền lái, đa tới khối tạo xung để tạo xung đa tới đầu phát, tín hiệu dội trở đợc đa tới khối lựa chọn (selector static or steered) Đối với đầu dò tĩnh đầu dò động tín hiệu dội đợc qua khối lựa chọn đợc qua đệm Mục đích tăng trở kháng đầu vào để tín hiệu không bị suy giảm Sau tín hiệu lại đợc đa qua lọc Notch để lọc nhiễu đa qua lọc dải thông (band pass filter) Do tín hiệu Doppler tổng dịch chuyển Doppler đợc tạo tất mặt phân cách chuyển động Nên sau qua lọc, tín hiệu đợc trộn đa qua giải điều chế mục đích để loại bỏ tần số trừ số phách Chúng ta biết phơng pháp sử dụng để đo dịch chuyển Doppler dựa nguyên tắc giao thoa Sóng phản xạ nhận đợc từ mặt phân cách chuyển động thay đổi chút tần số so với sóng truyền gốc tợng Doppler Các sóng tần số khác cộng đại số với nhau, tạo tần số thu đợc gọi tần số phách Tần số phách tơng ứng với dịch chuyển Doppler Mặt khác đặc điểm thiết bị siêu âm Doppler tín hiệu Doppler đợc gửi tới khuếch đại âm thanh, đợc lọc để loại bỏ thành phần không mong muốn Các mặt phản xạ lớn chuyển động chậm thể (ví dụ thành mạch) tạo tín hiệu dội mạnh với dịch chuyển Doppler tần số thấp Âm to rối loạn tạo đầu không đợc lọc đợc gọi tợng đập thành (wall thump) Do sau qua điều chế tín hiệu I/Q đợc đa tới lọc đập thành (Wall thump filter) đa tới khuếch đại tham số sau qua lọc tần thấp LPF (Low pass filter) để loại bỏ nhiễu tần số cao Sau tín hiệu đợc chuyển đổi từ dạng tơng tự sang dạng số (biến đổi A/D) b) Bộ xử tín hiệu số DSP (digital signal processors) Tín hiệu tần số radio RF từ tạo chùm tia PCBs đợc đa tới xử thông qua đờng lọc Bypass (đờng lọc vòng) Trong tín hiệu RF trình lọc điều chế, tạo đầu 2D liệu I/Q Sau điều chỉnh hệ số khuếch đại đầu ra, tín hiệu 2D đợc đa tới chuyển đổi quét số DSC 76 Dữ liệu I/Q từ bảng mạch xử tín hiệu Doppler liên tục CW PCB đợc thu nhận đa tới lọc nhiễu (tiếng ồn), xử tạo phổ Doppler xử âm Phổ Doppler đợc đa tới DSC PCB đợc đa tới khối quản hình ảnh (video manager) Dữ liệu I/Q từ xử trung tâm đợc xử tiếp để tạo liệu ảnh Doppler màu Bộ xử Doppler màu thực lọc nhiễu tính toán vận tốc Khối POST DSP nhận tín hiệu từ khối COLOR Doppler Process sau thực lọc nhiễu, nội suy trớc đa liệu ảnh Doppler màu tới chuyển đổi quét số DSC PCB Hình 3.17 Sơ đồ khối xử tín hiệu số DSP PCB 77 c) Bộ chuyển đổi quét số DSC (digital scan converter) Sơ đồ khối chức chuyển đổi quét số đợc hình 3.6 78 Hình 3.18 Sơ đồ khối chuyển đổi quét số Bộ chuyển đổi quét số có chức sau đây: 79 * Tạo tín hiệu điều khiển * Thực điều khiển thời gian thực * Chuyển đổi A/D cho tín hiệu ECG * Ghi thời gian thu nhận đợc vào nhớ ảnh * Đọc liệu nhớ ảnh * Tạo liệu thời gian thực * Phóng ảnh lúc đọc lọc 2D (khuếch đại tăng bờ) * Tạo đờng dẫn cho tín hiệu 3D Sự chuyển đổi quét trình xắp xếp thông tin tín hiệu dội vào nhớ ảnh để hiển thị lên hình Bộ DSC nhận tín hiệu ECG xử bảng mạch ECG (ECG PCB) Dữ liệu mức xám (2D, M, D) liệu màu nhận đợc từ xử tín hiệu số DSP đợc lọc phẳng, khuếch đại tăng bờ, lấy trung bình ảnh, xử nội suy theo đờng quét Bộ chuyển đổi quét số DSC xắp xếp liệu vào nhớ ảnh tuỳ theo thuật toán gửi liệu ảnh tới khối quản hình ảnh VM (Video manager) d) Khối quản hình ảnh VM (video manager) Khối quản hình ảnh VM thực việc tạo ảnh quản ảnh Khối quản hình ảnh VM điều khiển trình sau: * Giải mã tín hiệu CV Y/C thành RGB (giải màu bản) * Chụp hình ảnh * Mã hoá (tín hiệu RGB thành Y/C CV) * Thu nhận Video * Số hoá tín hiệu Video * Chèn mầu cho tín hiệu Video * Xử âm Doppler * Điều khiển Microphone KT LUN Sau mt thi gian tỡm hiu nghiờn cu cựng vi s tn tỡnh hng dn ca TS V Vn Sn, TS Phan Trng Hanh, em ó hon thnh Lun theo ỳng tin Phng phỏp x nh siờu õm núi riờng v cỏc phng phỏp x nh núi chung cũn rt phong phỳ v a dng Trong khuụn kh ca Lun vn, em 80 cha th trỡnh by ht nhng hiu bit ca mỡnh v k thut x nh ca siờu õm vic chn oỏn v iu tr Ni dung ca lun cũn cú nhiu thiu sút, cỏc thut ng cú th cũn c s dng cha chớnh xỏc em rt mong cỏc thy cụ cú th giỳp em tụi b xung v chnh sa ni dung lun c hon thin hn Em xin chõn thnh cm n! TI LIU THAM KHO [1] Phm Minh H (1997), Kỹ thuật mạch điện tử , Nh xut bn Khoa hc v k thut , H Ni [2] TS Nguyn c Thun,TS Nguyn V Sn, TS Trn Anh V (2003) C s k thut siờu õm, Nh xut bn Khoa hc v K thut H Ni [3] MD Liv Hatle and DR TECHN Bjorn Angelsen, Department of Medicine, University of Trodheim, Trondheim, 81 Norway,Doppler Ultrasound in Cardiology-Physical Principles and Clinal Applications, Lea & Febiger 1985 [4] i tỏ, PGS TS Nguyn Vn Rip, Ch nhim Khoa Chn oỏn chc nng- Bnh vin Trung ng Quõn i 108 ... xung siêu âm phản xạ hình ảnh cấu trúc vật chất đờng tia siêu âm qua Ta có định nghĩa sau: ảnh mode A (Amplitude ) ảnh cấu trúc vật chất đ ờng tia siêu âm qua thể xung phản xạ Kiểu ghi hình ảnh. .. yên vị trí ảnh Mode A xung đ ờng tia siêu âm qua độ lớn xung quan trọng Trong ảnh Mode TM quỹ đạo chuyển động vật thể đờng tia siêu âm qua quỹ đạo chuyển động quan trọng Còn ảnh mode B ảnh mặt cắt... máy siêu âm đời cho phép ghi hình tức thời chuyển động cấu trúc thể gọi máy quét hình ảnh động (Real time Scanner), tốc độ quét hình máy đạt đợc nhờ kỹ thuật quét chùm tia siêu âm khả xử lý thông

Ngày đăng: 05/04/2017, 11:21

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 2.1.3 Khuyếch đại tăng bờ - ee: Edge Enhancement

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan