[Siêu âm tim] Điều chỉnh các thông số của máy siêu âm

Mở đầu

Bác sỹ siêu âm cần nắm vững cách điều chỉnh các thông số của máy siêu âm và ảnh hưởng của các thông số này đến chất lượng hình ảnh. Một số yếu tố liên quan đến chất lượng hình ảnh do thiết kế của hệ thống máy siêu âm quyết định, bác siêu âm không điều chỉnh được. Tuy nhiên, nhiều thông số máy trong quá trình ghi hình (tiền xử lý) hoặc sau khi lưu hình (hậu xử lý) có thể điều chỉnh được để nâng cao chất lượng hình ảnh siêu âm.
Để tiết kiệm thời gian cho bác sỹ siêu âm cũng như hạn chế sai số giữa các lần đo khi làm siêu âm tim, nhiều đơn vị siêu âm tim đã cài đặt trước (preset) các thông số của máy siêu âm. Đây là cách cài đặt thông số máy siêu âm tối ưu để ghi hình cho những bệnh nhân, cấu trúc giải phẫu, dòng chảy đặc thù và được coi là khởi điểm cho việc tối ưu hóa chất lượng hình ảnh. Cách cài đặt này giúp tiết kiệm thời gian nếu có những bệnh nhân đặc thù đến làm siêu âm tim. Tất cả các phương thức (mode) siêu âm tim bao gồm: M-mode, 2D và các dạng siêu âm doppler đều có thể cài đặt trước các thông số. Phần đầu tiên trong khuyến cáo sẽ hướng dẫn bác sỹ siêu âm cách cài đặt đặt các thông số máy siêu âm.

A. Siêu âm tim 2D

1. Thang xám (Grayscale map)

Cường độ mạnh/yếu của sóng siêu âm phản hồi được máy siêu âm phát hiện và ghi lại bằng thang logarit không nhìn thấy được. Hệ thống máy siêu âm xử lý khuếch đại hoặc giảm thiểu các tín hiệu, chuyển đổi dữ liệu thô thành hình ảnh siêu âm với các mức độ xám khác nhau. Tín hiệu cường độ
cao có màu trắng sáng, tín hiệu cường độ thấp thể hiện bằng màu xám tối, nếu không có tín hiệu siêu âm hình ảnh có màu đen. Bác sỹ siêu âm có thể điều chỉnh cách thể hiện tín hiệu hồi âm trên hình ảnh bằng thang xám để thu được hình ảnh siêu âm tối ưu trên mỗi bệnh nhân cụ thể. Một vài thang xám giúp
thể hiện bệnh lý tốt hơn hoặc phù hợp hơn với thể trạng của bệnh nhân. Các thang xám được thiết kế để tối ưu hóa ranh giới máu – mô và thể hiện rõ sự khác biệt kín đáo của các cấu trúc gây tán xạ hồi âm yếu như cơ tim. Với sự đa dạng của các hệ thống máy siêu âm tim hiện nay, nhóm biên soạn đề xuất các đơn vị siêu âm tim nên làm việc với chuyên gia kỹ thuật hình ảnh của nhà sản xuất để lựa chọn thang xám tối ưu. Khi đơn vị siêu âm tim đã lựa chọn được thang xám phù hợp, cần duy trì ổn định và nhất quán tùy chỉnh này để theo dõi dọc cho bệnh nhân khi so sánh với các kết quả siêu âm tim trước đó (bảng 1.1a và 1.1b).

2. B-mode màu

Ngoài thang xám, bác sỹ siêu âm có thể lựa chọn hình ảnh B-mode màu. Trong chức năng này, hình ảnh trong thang xám được chuyển đổi sang các màu khác nhau (VD: màu nâu đỏ, hồng nhạt) thay vì các sắc độ xám. Lựa chọn B-mode màu thường liên quan đến sở thích của bác sỹ siêu âm hoặc đơn vị siêu âm. Một số bác sỹ thấy hình ảnh màu giúp nhận định bệnh lý rõ nét hơn so với thang xám. Chức năng B-mode màu không làm thay đổi lượng thông tin được trình diễn trên màn ảnh mà chỉ thay đổi nhận thức thị giác của người xem (bảng 1.2a và 1.2b).

3. Dải tương phản (dynamic range)

Một thước đo quan trọng liên quan đến cách thể hiện các mức độ xám trong thang xám là dải tương phản. Trên một số hệ thống máy siêu âm, chức năng này được gọi là “compression”. Chức năng này làm thay đổi tỷ lệ giữa cường độ tối đa và tối thiểu của tín hiệu hồi âm trên hình ảnh. Đặt dải tương phản thấp làm hình ảnh có độ tương phản cao hơn (rất đen và rất trắng). Đặt dải tương phản cao làm hình ảnh có nhiều sắc độ xám hơn, tức là một phần cường độ tín hiệu hồi âm nhỏ hơn được mã hóa thành một sắc độ xám trên hình ảnh. Trong siêu âm tim, cần điều chỉnh dải tương phản đủ để thấy rõ ranh giới giữa vùng cơ tim kết bè và không kết bè. Quá ít sắc độ xám có thể làm mờ hình ảnh các cấu trúc nhỏ với tín hiệu hồi âm yếu (VD: các vùng cơ tim mỏng, huyết khối hoặc sùi). Ngược lại, quá nhiều sắc độ xám có thể làm hình ảnh siêu âm giống như bị “rửa trôi”, xóa mờ ranh giới của vùng cơ tim kết bè và không kết bè (bảng 1.3a và 1.3b).

4. Tần số đầu dò

Đầu dò siêu âm tim người lớn thường có tần số 2.0 – 5.0 MHz. Tăng tầnsố đầu dò làm hình ảnh siêu âm có độ phân giải cao hơn nhưng làm giảm khảnăng đâm xuyên của chùm siêu âm. Với các đầu dò băng tần rộng, bác sỹ siêuâm có thể dễ dàng thay đổi tần số đầu dò. Nên bắt đầu với tần số cao sau đó
giảm dần tần số nếu muốn chùm siêu âm đâm xuyên sâu hơn. Bác sỹ siêu âmnên đặt tần số đầu dò cao nhất có thể trong suốt quá trình làm siêu âm (bảng 1.4a và 1.4b).

5. Siêu âm hòa âm (harmonic imaging)

Các hệ thống máy siêu âm tim hiện đại có chức năng ghi hình hòa âm,tức là tạo ra hình ảnh siêu âm từ tín hiệu sóng hồi âm có tần số là bội số củatần số đầu dò. Tần số sóng hòa âm được tạo ra từ hiện tượng biến dạng củasóng siêu âm phát đi khi chúng đi qua các mô. Ghi hình hòa âm thường dùng sóng hòa âm bậc hai tức là sóng hồi âm có tần số gấp 2 lần tần số của sóng cơsở. Nhiều nhà sản xuất đã hạ thấp tần số đầu dò để tăng khả năng xuyên sâucủa chùm siêu âm trong khi sử dụng sóng hòa âm bậc 2 để xây dựng hình ảnh. Điều này vô cùng hữu ích để nâng cao chất lượng hình ảnh đặc biệt ở những bệnh nhân béo phì hoặc có khối cơ dày. Do bậc hòa âm tỷ lệ với cường độ tín hiệu phản hồi, tín hiệu phản xạ từ các bề mặt lớn được khuếch đại trong khi các tín hiệu yếu bị loại bỏ. Nhờ đó ghi hình hòa âm giúp tỷ lệ tín hiệu/nhiễu (signal to noise) đạt tối đa. Với các dạng sóng hòa âm cũ, độ phân giải trục bị giảm do thời gian phát xung bị kéo dài. Hiện nay, với các đầu dò băng tần rộng, vấn đề này đã được giải quyết nhờ đó vừa làm tăng độ phân giải trục vừa hạn chế hiện tượng ảnh giả (bảng 1.5a và 1.5b).

6. Chiều rộng và chiều sâu của sector

Chiều sâu của sector (depth) quyết định chiều dài quãng đường sóng siêu âm đi vào cơ thể để ghi hình cấu trúc giải phẫu. “Depth” được đo bằng đơn vị đo chiều dài (centimet hoặc milimet) và cần đặt ở mức tối đa khi khảo sát cấu trúc hoặc dòng chảy. Chiều sâu và chiều rộng của sector ảnh hưởng tới tốc độ khung hình (frame rate). Do tim là một cấu trúc động, tốc độ khung hình càng cao, độ phân giải thời gian càng lớn, nhất là khi ghi hình các cấu trúc chuyển động nhanh. Để sector quá rộng không cần thiết làm kéo dài thời gian hoàn thiện khung hình, do đó hệ thống buộc phải bù trừ lại bằng cách giảm tốc độ khung hình hoặc giảm độ phân giải hình ảnh từ việc giảm bớt mật độ đường quét của sector. Ngược lại, the hẹp sector có thể giúp nâng cao chất lượng hình ảnh trong một số trường hợp nhất định (bảng 1.6a và 1.6b).

7. Vị trí vùng hội tụ siêu âm (focus)

Một số hệ thống máy siêu âm có chức năng hội tụ động học chuyên biệt dựa trên các tùy chỉnh trước và độ sâu của hình ảnh. Bác sỹ siêu âm không điều chỉnh được chức năng này. Một số hệ thống máy khác cho phép điều chỉnh vị trí vùng hội tụ cũng như hình dạng và độ rộng của chùm siêu âm bằng tay (manual). Chùm siêu âm càng hẹp, độ phân giải ngang của hình ảnh càng cao. Vị trí hội tụ nên đặt ở độ sâu của cấu trúc cần khảo sát (bảng 1.7a và 1.7b). Lưu ý khi muốn đánh giá mỏm tim, di chuyển “focus” về phía mỏm giúp tăng độ phân giải của hình ảnh. Trong siêu âm tim thường có 1 “focus” đơn để tăng tốc độ khung hình và độ phân giải thời gian. Sử dụng nhiều vùng hội tụ (Focus) có thể làm giảm tốc độ khung hình và độ phân giải thời gian.

8. Gain tổng và TGC

Gain là chức năng giúp hình ảnh siêu âm có mật độ âm động nhất và ổn định trong toàn bộ thị trường từ bệnh nhân này sang bệnh nhân khác. Điều chỉnh gain tổng làm thay đổi độ sáng của hình ảnh trong toàn bộ sector. Gain nên để đủ cao để chỉ thấy đơc một vài tín hiệu hồi âm của máu và hiện hình rõ ranh giới máu – mô (bảng 1.8a và 1.8b).

Bù trừ gain theo thời gian (TGC) thường được bố trí trên máy siêu âm dưới dạng một nhóm các chốt ngang để thay đổi tín hiệu hồi âm từ một vùng nhất định của hình ảnh. TGC giúp bù trừ năng lượng siêu âm bị suy yếu khi đi sâu vào cấu trúc. Hiện tượng suy giảm cường độ và năng lượng khi sóng siêu âm đi vào trường xa dẫn tới cường độ sóng hồi âm của các cấu trúc trong trường gần mạnh hơn nhiều so với các cấu trúc ở xa. TGC giúp cân bằng tín hiệu hồi âm của cấu trúc dọc theo chiều sâu của sector (bảng 1.9a và 1.9b).

Một số hệ thống máy siêu âm có chức năng tự động điều chỉnh nhanh TGC dựa trên các thông tin sóng hồi âm phản xạ về đầu dò. Mặc dù chức năng này giúp tiết kiêm thời gian cho bác sỹ siêu âm, chỉ nên coi đây là bước đầu của quá trình tối ưu hóa hình ảnh (bảng 1.10a và 1.10b).

9. Phóng đại (Zoom/magnification)

Một chức năng khác của hệ thống máy siêu âm là phóng đại hình ảnh. Đa số các hệ thống máy siêu âm có 2 cách phóng đại hình. Phóng đại tiền xử lý (preprocessing zoom) bằng cách đặt vùng cần khảo sát (ROI) vào một diện nhỏ của sector rồi phóng đại. Mặc dù số điểm ảnh (pixel) không thay đổi, mỗi điểm ảnh lúc này thể hiện một vùng nhỏ hơn của tim. Do ROI làm 1 vùng nhỏ so với hình ảnh trước khi phóng đại, cách này làm tăng tốc độ khung hình và độ phân giải của hình ảnh. Cách thứ 2 là phóng đại hậu xử lý (postprocessing zoom). Sau khi dừng hình, bác sỹ siêu âm chọn vùng cần khảo sát và hình ảnh được phóng to. Đây là cách phóng đại đơn giản hình ảnh của cấu trúc giải phẫu. Số lượng điểm ảnh bằng với độ phân giải của sector ban đàu. Trên video được phóng đại, số lượng điểm ảnh ít hơn nhưng hình ảnh lớn hơn nên làm giảm độ phân giải của hình ảnh. Khuyến cáo nên sử dụng chức năng phóng đại tiền xử lý nếu có thể (bảng 1.11a và 1.11b).

10. Tốc độ khung hình (Frame rate)

Tăng tốc độ khung hình làm tăng độ phân giải thời gian của hình ảnh. Bác sỹ siêu âm có thể tăng tốc độ khung hình bằng cách giảm độ sâu của hình ảnh, giảm số lượng vùng hội tụ, thu hẹp sector hoặc dùng chức năng phóng đại tiền xử lý. Ngoài ra tùy thuộc từng hệ thống máy siêu âm, có thể giảm mật độ đường quét trong sector để tăng tốc độ khung hình (bảng 1.12a và 1.12b).

Theo đổi kích thước (độ rộng) và độ sâu của sector ảnh hưởng đến tốc độ khung hình và chất lượng hình ảnh. Hình 1.12a: sector hẹp, depth = 170mm; frame rate = 84 Hz Hình 1.12b: để sector hẹp,
depth =240mm, frame rate = 73Hz. Hình 1.12c: vẫn để depth = 24cm nhưng mở rộng sector, frame rate giảm còn 43Hz (video 23, 24 và 25)

B. Siêu âm doppler

1. Thang vận tốc (Velocity scale)

Thang tốc độ là khoảng giới hạn vận tốc dòng chảy có thể ghi lại được.
Điều chỉnh thang vận tốc để ghi được phổ doppler với kích thước tối đa mà không bị hiện tượng aliasing (bảng 1.13a và 1.13b). Thông thường, trên siêu âm tim qua thành ngực, dòng chảy hướng về phía đầu dò có phổ doppler nằm trên đường baseline và ngược lại. Tuy nhiên, đa số các hệ thống máy siêu âm có chức năng đảo ngược tín hiệu. Đường baseline có thể dịch chuyển lên trên hoặc xuống dưới để thể hiện được toàn bộ phổ doppler với kích thước tối đa mà không bị aliasing. Tuy nhiên, bác sỹ siêu âm cần lưu ý không bỏ sót dòng chảy quan trọng ở hướng đối diện.

2. Tốc độ quét (Sweep)

Nên đặt tốc độ quét mặc định là 100 mm/giây, có thể điều chỉnh tốc độ này một cách hợp lý dựa trên tần số tim. Lý tưởng, nên để 2-3 nhát bóp trong 1 lần quét. Tốc độ này cho phép đánh giá nhiều hơn 1 nhát bóp và đo đạc chính xác các thời khoảng trong chu chuyển tim. Đôi khi cần điều chỉnh tốc độ quét phù hợp với mục đích chẩn đoán đặc hiệu. Ví dụ điều chỉnh tốc độ quét ở các mức khác nhau khi khảo sát dòng chảy qua van hai lá. Tăng tốc độ quét nếu muốn làm giãn rộng phổ doppler để đo đạc chính xác thời gian, tích phân vận tốc theo thời gian (VTI) và độ dốc. Mặt khác, nếu muốn khảo sát sự thay đổi huyết động theo hô hấp, cần đặt tốc độ quét chậm 25 mm/giây để ghi được nhiều nhát bóp đồng thời với hô hấp kế (bảng 1.14a và 1.14b). Khi đo vận tốc dòng chảy và tích phân vận tốc theo thời gian nên đặt tốc độ quét ≥ 100 mm/giây.

3. Kích thước hộp lấy mẫu

Kích thước hộp lấy mẫu quyết định độ rộng của vùng được lấy tín hiệu doppler.
Điều chỉnh kích thước hộp lấy mẫu để tránh hiện tượng nhòe phổ doppler (do tín hiệu nhiễu lọt vào cửa sổ lấy mẫu) và ghi được phổ doppler rõ nét nhất. Nếu để hộp lấy mẫu quá lớn, tín hiệu doppler có thể bị nhiễu, khó phân biệt dòng chảy tầng và dòng chảy rối. Điều chỉnh kích thước hộp lấy mẫu cần dựa trên cấu trúc và dòng chảy cần khảo sát. Khuyến cáo cụ thể được trình bày chi tiết trong các phần tiếp theo với các tính huống cụ thể (bảng 1.15a và 1.15b).

4. Mức lọc thành và gain

Một thông số khác có thể điều chỉnh được khi ghi phổ doppler là mức lọc thành. Lọc thành là chức năng loại khỏi phổ doppler các tín hiện hồi âm có cường độ cao nhưng vận tốc thấp thường liên quan đến vận động của các thành tim và van tim. Điều chỉnh mức lọc thành hợp lý để ghi được phổ doppler sắc nét có điểm đầu và điểm cuối rõ ràng. Trong trường hợp dòng chảy có vận tốc thấp, cần giảm mức lọc thành xuống rất thấp để bắt được tín hiệu doppler của dòng chảy. Ngược lại nếu dòng chảy có vận tốc cao, cần tăng mức lọc thành để loại bỏ tín hiệu nhiễu vận tốc thấp ra khỏi phổ doppler cần khảo sát (bảng 1.16a – 1.16c).

Tương tự như hình ảnh siêu âm 2D trên thang xám, gain doppler có thể điều chỉnh được để ghi lại phổ doppler rõ thu được trọn vẹn vận tố dòng chảy. Hình ảnh phổ doppler quá nhiều mức độ xám do thiếu gain (undergaining) có thể làm mất đi các tín hiệu doppler vận tốc thấp. Ngược lại thừa gain (overgaining) làm hình ảnh phổ doppler quá sáng với rất nhiều tín hiệu nhiễu (bảng 1.17a – 1.17c). Đo vận tốc dòng chảy tại nơi phổ doppler đặc nhất.

5. Tùy chỉnh cách trình bày kết quả

Cần đặt vị trí đường baseline hợp lý dựa trên dòng chảy cần khảo sát. Trong một số trường hợp khi dùng doppler liên tục khảo sát dòng chảy qua van động mạch phổi, có thể cần thể hiện đồng thời cả dòng chảy qua van lẫn dòng hở phổi trên cùng một phổ doppler. Một số hệ thống máy siêu âm có chức năng tự động điều chỉnh để tối ưu hóa tín hiệu phổ doppler bao gồm cả vị trí đường baseline, gain và lọc thành chỉ trong 1 thao tác. Có thể sử dung chức năng này như bước đầu để tối ưu hóa chất lượng hình ảnh (bảng 1.18a và 1.18b).

6. Siêu âm doppler xung, doppler xung có tần số lặp xung cao, siêu âm doppler liên tục

Siêu âm doppler có 3 phương thức: Siêu âm doppler xung (PW), siêu âm doppler có tần số lặp xung cao (HPRF) và siêu âm doppler liên tục. Sử dụng siêu âm doppler xung khi muốn đo vận tốc dòng chảy tại một độ sâu nhất định. Hạn chế chủ yếu của siêu âm doppler xung là hiện tượng aliasing, nghĩa là không có khả năng thể hiện toàn bộ phổ doppler của dòng chảy có vận tốc rất cao. Hiện tượng aliasing xảy ra khi vận tốc doppler vượt quá 1/2 tần số lặp xung của đầu dò. Tần số lặp xung hay ngưỡng Nyquist là yếu tố chủ yếu quyết định vận tốc tối đa có thể khảo sát được trên siêu âm doppler. Ngưỡng Nyquist lại do thang vận tốc (velocity scale) và độ sâu (depth) của hình ảnh quyết định. Khi không loại bỏ được hiện tượng aliasing trên siêu âm doppler xung dù đã điều chỉnh thang vận tốc tối đa, cần chuyển sang HPRF với nhiều cổng lấy mẫu. HPRF được sử dụng khi bác sỹ siêu âm muốn khảo sát vận tốc dòng chảy ở một độ sâu nhất định nhưng bị aliasing trên doppler xung. Ví dụ, khi có 2 cổng lấy mẫu, ngưỡng Nyquist tăng lên 2 lần, do đó có thể ghi được phổ doppler có vận tốc lớn hơn. Hạn chế của HPRF là hiện tượng sai lệch sắp đặt hồi âm trễ (range ambiguity) dẫn tới không xác định được vị trí của dòng chảy. Với HPRF có 2 công lấy mẫu, vận tốc dòng chảy thu được có thể đến từ 1 trong 2 cổng lấy mẫu này. Trên lâm sàng cần xác định dòng chảy được ghi từ cổng lấy mẫu nào nhưng đôi khi rất khó xác định do hiện tượng ảnh giả. Bác sỹ siêu âm cần hiểu rõ hệ thống máy siêu âm đang sử dụng do một số 21 máy siêu âm có tính năng tự động chuyển sang HPRF với nhiều cổng lấy mẫu khi vận tốc dòng chảy khảo sát tăng lên (bảng 1.19a và 1.19b). Siêu âm doppler liên tục được sử dụng để khảo sát các dòng chảy có vận tốc cao, do đó không có ngưỡng Nyquist. Do quá trình phát và nhận tín hiệu siêu âm diễn ra liên tục, hạn chế của phương thức này là hiện tượng sai lệch sắp đặt hồi âm trễ (range ambiguity). Các cổng lấy mẫu nằm trên toàn bộ đường đi của chùm siêu âm doppler liên tục, do đó không định vị được vị trí chính xác của dòng chảy. Có thể dùng đầu dò siêu âm duplex (siêu âm doppler liên tục kết hợp với hình ảnh) để xác định vị trí của dòng chảy vận tốc cao. Với độ nhạy cao nhất, đầu dò siêu âm nhỏ chuyên biệt không có chức năng ghi hình (đầu dò siêu âm doppler dòng chảy) được khuyến cáo sử dụng khi muốn ghi được phổ doppler có vận tốc tối đa.

7. Siêu âm doppler mô (DTI)

Siêu âm doppler mô (DTI) được sử dụng để khảo sát chuyển động của cơ tim tại vòng van hai lá và van ba lá. Có thể sử dụng cả doppler xung và doppler màu cùng với DTI. So với vận tốc dòng máu, mô cơ tim có vận tốc thấp (<20cm/giây) nhưng biên độ cao hơn (>40dB). Do đó, bộ lọc được điều chỉnh hoàn toàn khác với siêu âm doppler khảo sát dòng chảy. Để tối ưu hóa hình ảnh siêu âm doppler mô, nên cài đặt máy theo tùy chỉnh trước được khuyến cáo bởi nhà sản xuất. Điều này giúp tạo thuận cho quá trình ghi hình, lưu dữ liệu doppler và là khởi điểm nhanh cho quá trình tối ưu hóa tín hiệu doppler mô. Cửa sổ doppler mô được cài đặt kích thước lớn hơn so với doppler xung, thang vận tốc được cài dưới 25 cm/giây, với bộ lọc và năng lượng (power) được cài đặt chuyên biệt, cài đặt tốc độ quét đã được thảo luận trong phần trước. Vận tốc và các thời khoảng nên được đo ở tốc độ quét 100mm/giây (bảng 1.20a và 1.20b).

C. Siêu âm doppler màu (CDI)

Siêu âm doppler màu là siêu âm doppler xung với nhiều cổng lấy mẫu được đặt dọc theo các đường quét siêu âm trong vùng cần khảo sát. Siêu âm doppler màu thường được sử dụng cùng siêu âm 2D và bị ảnh hưởng bởi gain 2D. Hình ảnh doppler màu thể hiện thời gian, vận tốc tương đói, hướng dòng chảy và sự hiện diện của dòng chảy rối. Để thu được hình ảnh siêu âm doppler màu chất lượng tốt, cần điều chỉnh các thông số: kích thước của cửa sổ màu, kích thước của sector 2D, bản đồ màu và thang vận tốc màu.

1. Kích thước hộp màu và sector 2D

Để nâng cao tốc độ khung hình doppler màu, trước khi đặt doppler màu cần thu hẹp và giảm độ sâu (depth) của sector 2D đến mức thấp nhất mà vẫn ghi hình được cấu trúc cần khảo sát. Trong một số trường hợp, lựa chọn thay thế tốt nhất là dùng chức năng phóng đại tiền xử lý. Kích thước hộp màu xác định vị trí và kích thước vùng cần khảo sát màu trong sector 2D. Cần điều chỉnh kích thước hộp màu để lấy được toàn bộ dòng chảy cần khảo sát. Thu hẹp và giảm độ sâu của hộp màu tối đa có thể giúp tăng tốc độ khung hình và giới hạn vận tốc nhờ đó độ phân giải thời gian và vận tốc dòng chảy cần khảo sát được tối ưu (bảng 1.21a và 1.21b).

2. Gain màu

Cần tăng gain màu từ từ cho tới khi xuất hiện các đốm màu ngẫu nhiên ngoài ranh giới của vùng cần khảo sát, từ đó giảm dần gain màu đến khi các đốm này biến mất. Cần điều chỉnh gain màu thường xuyên trong quá trình làm siêu âm do hiện tượng biến thiên và thay đổi tín hiệu siêu âm truyền đi có thể làm dòng màu biến mất ngoài ý muốn khi để gain màu quá thấp. Tương tự như siêu âm 2D và siêu âm doppler, bác sỹ siêu âm có thể điều chỉnh gain tổng để lấy được hình ảnh dòng chảy tốt nhất của cấu trúc cần khảo sát. Trong một số trường hợp, hình ảnh cấu trúc giải phẫu trên siêu âm 2D không rõ, tăng gain doppler màu giúp khẳng định sự hiện của dòng chảy trong cấu trúc, từ đó giúp xác định sự tồn tại của cấu trúc (bảng 1.22a và 1.22b).

3. Bản đồ màu (Color maps)

Bản đồ màu là thông số quyết định cách thể hiện dòng chảy trên màn hình và có thể điều chỉnh được. Bản đồ màu cơ bản nhất thể hiện hướng của dòng chảy. Thông thường, trên bản đồ màu có một đường baseline màu đen tương ứng với không có tín hiệu dòng chảy. Dòng chảy hướng về phía đầu dò được mã hóa màu đỏ còn dòng chảy đi xa khỏi đàu dò được mã hóa màu xanh trên bản đồ. Thang vận tốc ở mỗi hướng thế hiện ngưỡng Nyquist của tần số ghi hình và đầu dò đang sử dụng. Bình thường, scale được đặt ở mức 50 – 70 cm/giây. Để phân biệt vận tốc dòng chảy, bản đồ thể hiện các sắc độ khác nhau, màu sẫm thể hiện dòng có vận tốc thấp và màu sáng thể hiện dòng có vận tốc cao (VDL từ màu đỏ sẫm đến màu vàng sáng). Dòng chảy tầng có hình ảnh màu đơn sắc do vận tốc thuần nhất. Dòng chảy rối được thể hiện bằng hình ảnh khảm màu đa sắc do sự pha trộn ngẫu nhiên của các sắc độ trong thang màu tương ứng với các vận tốc khác nhau. Bác sỹ siêu âm có thể lựa chọn bản đồ màu có thêm màu vàng hoặc xanh lá cây để làm nổi bật sự thay đổi vận tốc của dòng chảy, đây cũng là một phương pháp để phân biệt dòng chảy tầng và dòng chảy rối. Mỗi nhà sản xuất máy siêu âm có một thang màu cơ bản đỏ/xanh lam cũng như hệ thống các thang màu riêng. Đơn vị siêu âm tim nên lựa chọn một thang màu hằng định trên toàn bộ hệ thống máy siêu âm (bảng 1.23a và 1.23b).

4. Thang vận tốc doppler màu (scale)

Thang vận tốc doppler màu là thông số quan trọng quyết định hình ảnh siêu âm của dòng chảy. Thang vận tốc màu được thể hiện dưới dạng trị số (thường có đơn vị cm/giây) trên bản đồ màu. Giá trị này thể hiện khoảng giới hạn vận tốc trung bình được trình bày trên hình ảnh siêu âm. Tăng giới hạn (scale) của thang vận tốc giúp ghi hình dòng chảy mà không bị hiện tượng aliasing (bảng 1.24a và 1.24b). Điều này đặc biệt đúng khi khảo sát dòng chảy tầng qua các van tim hoặc trong các mạch máu.

Khuyến cáo nên đặt ngưỡng Nyquist mặc định từ 50-70 cm/giây trên mỗi hướng của bản đồ màu. Điều này rất quan trọng khi ghi hình các dòng rối do hở van tim. Kích thước dòng hở bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố trong đó có ngưỡng Nyquist, cùng một thể tích hở nhưng hình ảnh dòng hở có thể lớn hơn nếu giảm scale màu (bảng 1.25a 1.22c).

Duy trì cài đặt vận tốc thang màu rất cần thiết để hạn chế sai số khi theo dõi dọc cho bệnh nhân bị bệnh van tim mạn tính. Một thông số khác cần lưu ý khi làm siêu âm và trả lời kết quả là huyết áp động mạch, do nó có ảnh hưởng phần nào đến kích thước dòng hở van trên siêu âm. Đặt Nyquist cao có thể ảnh hưởng đáng kể đến hình ảnh của các dòng chảy vận tốc thấp trong vùng khảo sát. Trong trường hợp này, dường như không có tín hiệu màu trên hình ảnh siêu âm do vận tốc thấp của các dòng chảy bị rơi vào vùng “tối” nằm sắt đường baseline (màu đen) trên bản đồ màu. Hạ thấp ngưỡng Nyquist giúp tín hiệu vận tốc thấp được thể hiện bằng sắc độ màu sáng hơn. Khi khảo sát dòng chảy vận tốc thấp trong tâm nhĩ hoặc các tĩnh mạch phổi (bảng 1.26a và 1.26b), nên đặt ngưỡng Nyquist ở mức 30 cm/giây. Tương tự như siêu âm 2D và phổ dopper, một số máy siêu âm có chức năng tự động điều chỉnh gain màu. Chức năng này giúp tự động điều chỉnh nhanh gain màu và ngưỡng Nyquist để nhanh chóng tối ưu hóa hình ảnh siêu âm. Bác sỹ siêu âm cần hiểu để vận dụng tính năng này một cách hợp lý.

D. Siêu âm M-mode

Tương tự các phương thức siêu âm khác, siêu âm tim M-mode có nhiều thông số cần hiệu chỉnh để thu được hình ảnh siêu âm chất lượng cao. Các thông số quan trọng nhất bao gồm: gain tổng, TGC và tốc độ quét. Vai trò của các thông số này tương tự như trong siêu âm 2D và doppler. Giá trị đầu tiên của siêu âm M-mode là độ phân giải thời gian vượt trội giúp ghi hình các cấu trúc chuyển động nhanh. Do đó nên đặt tốc độ quét ở mức 100-200 mm/giây để đo đạc các thông số chính xác theo thời gian. Ngược lại, giảm tốc độ quét trong trường hợp cần ghi hình nhiều nhát bóp để khảo sát các biến đối sinh lý tim. Hình ảnh siêu âm tim M-mode đặc trưng có thể xác định một số bệnh lý so với các phương thức siêu âm tim khác. Tương tự như vậy, siêu âm M-mode giúp xác định chính xác nhất thời điểm chuyển động của các cấu trúc trong chu chuyển tim.

1. Siêu âm doppler màu M-mode

Siêu âm M-mode màu kết hợp hình ảnh siêu âm doppler màu với đánh dấu M-mode. Phương thức này được sử dụng khi muốn đánh giá thời điểm của các dòng chảy trong chu chuyển tim do làm tăng độ phân giải thời gian của dòng chảy. Ví dụ: Siêu âm doppler màu M-mode rất hữu ích khi khảo sát thời điểm của các dòng hở van trong chu chuyển im hoắc đo vận tốc lan truyền dòng chảy từ vòng van hai lá đến mỏm thất trái (bảng 1.28a và 1.28b).

2. Siêu âm M-mode có chỉnh góc

Nếu chùm siêu âm M-mode cắt chéo so với cấu trúc khảo sát, các thông số đo tuyến tính bị cao hơn thực tế. Ở một số bệnh nhân (VD: những người có tư thế tim “dốc”) không thể đặt cursor M-mode vuông góc với các thành tim và buồng tim. Siêu âm M-mode có chỉnh góc cho phép xoay cursor M-mode trên một góc nhọn của sector 2D. Điều này giúp đặt cursor M-mode vuông góc với cấu trúc cần khảo sát, nâng cao độ chính xác của các thông số tuyến tính đo trên M-mode ở bệnh nhân có tim “dốc” hoặc ở mặt cắt lệch trục. Lưu ý hình ảnh M-mode khi này được tạo ra từ một phần của hình ảnh 2D. Do đó, 28 độ phân giải thời gian và không gian không tốt hơn hình ảnh 2D và kém hơn nhiều so với hình ảnh M-mode trực tiếp.

E. Điều chỉnh cổng điện tâm đồ

Khi thực hành siêu âm tim, cần đảm bảo tín hiệu điện tâm đồ tốt để xác định đúng thời điểm đo các thông số. Tín hiệu điện tâm đồ cần thể hiện rõ sóng R và sóng T khi ghi hình do các sóng này là tín hiệu khởi động quá trình ghi và lưu ảnh động (video clip). Tín hiệu điện tâm đồ không tốt dẫn tới việc khởi động và lưu hình không chính xác. Trong thực hành siêu âm tim, cần 3 điện cực điện tâm đồ: tay phải, tay trái và chân trái. Điện cực vai phải thường đặt tại gần vai phải dưới xương đòn phải, điện cực tay trái đặt dưới xương đòn trái và điện cực chân trái đặt ở dưới bờ sườn trái.

Tóm tắt

Siêu âm 2D

Thang xám	– Chọn thang phù hợp với thiết bị, bệnh nhân, bệnh lý – Làm quen với các thang khác trong trường hợp đặc biệt
Dải tương phản	– Chọn dải cố định phù hợp đơn vị – Giảm dải trong trường hợp khó và tăng dải khi đánh giá bệnh lý đặc biệt
Tần số đầu dò	– Dùng đầu dò băng tần rộng kết hợp siêu âm hòa âm, bắt đầu bằng tần số cao, điều chỉnh trong quá trình làm siêu âm để nâng cao chất lượng hình ảnh
Độ rộng & độ sâu sector	– Dùng toàn bộ sector để khảo sát, điều chỉnh độ rộng, độ sâu và phóng đại hình ảnh để khảo sát chuyển động – Nhiều thông số đo trên hình ảnh phóng đại cho kết quả chính xác
Gain (Tổng và TGC)	– Luôn điều chỉnh khi siêu âm – Cần làm rõ ranh giới máu – mô, đặc biệt trong siêu âm tim

Siêu âm doppler

Thang vận tốc	– Điều chỉnh phù hợp để ghi được phổ Doppler trọn vẹn – Phổ lớn giúp đo đạc dễ và chính xác hơn
Tốc độ quét	– Nhanh: đo tích phân vận tốc, độ dốc phổ Doppler – Chậm: khảo sát dòng chảy thay đổi theo hô hấp
Hộp lấy mẫu	– Đặt kích thước phù hợp với cấu trúc khảo sát để thu được phổ thuần nhất
Gain Doppler	– Gain vừa đủ để phổ mềm mại, rõ viền – Tránh gain quá mức – Không đo vào tín hiệu yếu ngoài phổ chính
Doppler mô	– Dùng các thiết lập từ nhà sản xuất – Điều chỉnh gain phù hợp để thu tín hiệu Doppler mô tối ưu

Siêu âm doppler màu

Kích thước sector	– Tối ưu sector 2D trước – Hộp màu nhỏ và nông giúp tăng tốc độ khung hình và giới hạn vận tốc hiển thị
Gain màu	– Đặt dưới ngưỡng xuất hiện nhiễu màu – Thường xuyên điều chỉnh để tối ưu hình ảnh
Bản đồ màu	– Chọn thang màu cố định và ngưỡng Nyquist mặc định (50–70 cm/s) – Hạ ngưỡng nếu dòng chảy chậm để hiển thị rõ hơn