I. Giới thiệu chung về Doppler màu trong siêu âm

Doppler trong siêu âm dựa trên sự tương tác giữa sóng âm với chuyển động của các hạt vật chất đang chuyển động, điều này dẫn đến sự thay đổi tần số của sóng âm dội ngược về.

Doppler sẽ cung cấp thông tin về sự hiện diện cũng như là hướng và tốc độ của dòng máu.

Hiệu ứng doppler:

Khi dòng máu di chuyển ra xa đầu dò, sóng âm phản hồi về sẽ có tần số thấp hơn so với tần số phát ra, tạo ra sự chuyển dịch tần số âm.

Khi dòng máu di chuyển về gần đầu dò, sóng âm phản hồi về sẽ có tần số cao hơn so với tần số phát ra, tạo ra sự chuyển dịch tần số dương.

Hình 1: Dòng máu di chuyển ra xa đầu dò

Hình 2: Dòng máu di chuyển về gần đầu dò

Color flow doppler (CFD): Đây là 1 dạng của PW doppler, trong đó hộp màu sẽ hiển thị chính xác hướng di chuyển của dòng chảy trên trường siêu âm, mỗi màu trong hộp sẽ đại diện cho hướng của dòng chảy. Với 2 màu thường được quy ước là màu đỏ tương ứng với dòng chảy hướng về phía đầu dò và màu xanh tương ứng với dòng chảy hướng ra xa đầu dò.

Nhiều hồng cầu di chuyển cùng 1 tốc độ, cùng 1 thời điểm, thì tín hiệu Doppler thu được sẽ đồng nhất, dẫn đến mật độ màu trong hộp màu tốt hơn.

Khoảng giới hạn được quan sát trên thanh màu gọi là giới hạn Nyquist. Dòng chảy vượt quá giới hạn này sẽ xuất hiện hiện tượng alias (Đây là hiện tượng dòng chảy trộn lẫn lộn giữa màu xanh và đỏ, với vận tốc của dòng chảy không thể xác định được).

Doppler màu sẽ giúp ta phát hiện những dòng chảy bất thường tiềm ẩn.

Hình 3: Khi hộp màu được đặt tại vùng có dòng chảy nhanh bất thường, hình ảnh cung cấp thông tin định lượng tối thiểu. Dòng trào ngược tại van 3 lá trên mặt cắt 4 buồng mỏm tim trái bị rút ngắn (foreshortened apical 4 chamber view) là tình trạng hở van nhẹ, dựa trên kích thước màu sắc của dòng trào ngược.

II. Ứng dụng doppler màu tại những mặt cắt bên trái:

Đánh giá van 2 lá:

• Những mặt cắt bên trái thường được sử dụng đánh giá van hai lá bằng Doppler màu bao gồm mặt cắt 4 buồng và 5 buồng tại mỏm tim trái. Đây là những mặt cắt cung cấp cực kỳ tốt về thông tin của dòng chảy.
• Vùng phủ doppler màu nên được đặt ngay tại đỉnh những lá van và phần lớn sẽ phủ vào tâm nhĩ. Tại đây sẽ đánh giá sự đổ đầy tâm thất trong kỳ tâm trương và dòng trào ngược trong giai đoạn tâm thu.

Hình 10: Mặt cắt 4 buồng tại mỏm tim trái, trong giai đoạn sớm của kỳ tâm trương, dòng chảy di chuyển hướng lên vào tâm thất trái, có hiện tượng aliasing

Hình 11: Mặt cắt 4 buồng mỏm tim trái, trong giai đoạn sau của kỳ tâm trương, tốc độ dòng chảy chậm hơn và không có hiện tượng aliasing.

Hình 12: Mặt cắt 5 buồng mỏm tim trái được sử dụng để đánh đánh giá màu sắc dòng chảy tại van 2 lá. a) Trong suốt kỳ tâm trương xuất hiện dòng chảy màu đỏ hướng vào tâm thất trái. b) Trong suốt kỳ tâm thu ta sẽ không thấy tín hiệu màu tại tâm nhĩ trái do van 2 lá đóng.

Đánh giá van 3 lá:

• Mặt cắt thường được sử dụng để đánh giá là: mặt cắt ngang cạnh ức trái tại van ba lá, mặt cắt 4 buồng tại mỏm tim trái hay mặt cắt 4 buồng mỏm tim trái bị rút ngắn và mặt cắt cạnh ức trái tại tiểu nhĩ phải.
• Kỹ thuật để đánh giá van 3 lá: Cửa sổ màu doppler nên được đặt tại đỉnh van 3 lá và phần lớn phủ lên cả tâm nhĩ phải. Điều này sẽ cho phép ta đánh giá hoạt động đổ đầy tâm thất phải trong kỳ tâm trương và dòng trào ngược lại tâm nhĩ trong suốt kỳ tâm thu.
• Dòng chảy hướng lên về phía đầu dò hiển thị tại những mặt cắt này thường là dòng chảy hướng vào tâm thất phải, vậy nên dòng chảy sẽ có màu đỏ đến màu vàng và đôi khi sẽ có 1 ít màu xanh hòa trộn, do tốc độ dòng chảy cao dẫn đến hiện tượng vượt ngưỡng. Thông thường tình trạng vượt ngưỡng này sẽ xuất hiện trong giai đoạn sớm của kỳ tâm trương. Tốc độ dòng chảy bình thường qua van ba lá thấp hơn 1m/s.
• Trong kỳ tâm thu, nếu có xuất hiện dòng chảy trào ngược qua van 3 lá, dòng chảy này sẽ bắt đầu tại lá van, chảy vào nhĩ phải và có màu xanh.

Hình 13a: Mặt cắt ngang cạnh ức trái tại van ba lá.Dòng chảy hướng lên đi qua van 3 lá vào tâm thất trái, hiển thị màu đỏ và không có hiện tượng aliasing

Hình 13b: Trong kỳ tâm thu, ta thấy van 3 lá đóng hoàn toàn nên không có xuất hiện dòng chảy tại nhĩ phải

Hình 13c: Ta thấy có dấu hiệu hở van 3 lá nhẹ (hình ảnh tín hiệu màu xanh nhỏ) và đây là 1 phát hiện sinh lý bình thường

Hình 14: Mặt cắt 4 buồng mỏm tim. Đây là 1 mặt cắt đánh giá chẩn đoán tốt dòng chảy qua van 3 lá. Thông thường, dòng chảy qua van 3 lá sẽ không có hiện tượng aliasing do tốc độ dòng chảy qua van khá chậm.

Hình 15a: Hình ảnh tiểu nhĩ phải từ vị trí mặt cắt nghiêng trái và góc chiếu hướng về phía đầu cho thấy van 3 lá mở ra hướng vào tâm thất phải. Đây là mặt cắt lý tưởng trong việc đánh giá dòng chảy tại van 3 lá. Dòng chảy qua van có màu đỏ và không xuất hiện aliasing

Hình 15b: Cũng tại mặt cắt nghiêng trái và góc chiếu hướng về phía đầu, trong kỳ tâm thu không thấy sự xuất hiện tín hiệu màu xanh, chứng tỏ van ba lá hoạt động tốt.

Đánh giá tại động mạch chủ (Ao) và đường ra thất trái (LVOT)

• Các mặt cắt bên trái được ứng dụng để đánh giá dòng chảy qua van động mạch chủ bao gồm: mặt cắt trục dài cạnh ức trái tại động mạch chủ và mặt cắt 5 buồng mỏm tim trái.
• Về kỹ thuật, hộp màu Doppler được đặt tại vị trí động mạch chủ, bao gồm van động mạch chủ và các cấu trúc khác dọc theo đường ra thất trái (LVOT). Chức năng Doppler màu giúp đánh giá quá trình tống máu khỏi thất trái (LV) trong kỳ tâm thu và dòng trào ngược lại thất trái trong kỳ tâm trương.
• Tại mặt cắt 5 buồng mỏm tim trái, dòng chảy thường hướng xuống và có màu xanh-trắng, nhưng dòng chảy vượt giới hạn Nyquist hoặc vượt trên 2m/s sẽ xuất hiện tượng vượt ngưỡng (Aliasing). Đối với mặt cắt cạnh ức trái (LPS), dòng chảy hướng lên hoặc hướng xuống phụ thuộc vào chiều hướng của động mạch chủ trên trường siêu âm. Trong giai đoạn tâm trương, không có dòng chảy ngược từ van động mạch chủ vào đường ra thất trái (LVOT).

Hình 15a: Mặt cắt trục dài cạnh ức trái tại Ao và LVOT. Dòng chảy trong kỳ tâm thu thường có màu đỏ/xanh tùy thuộc vào chiều hướng của Ao và LVOT trên trường siêu âm. Dòng chảy bị nhiễu thường do vượt quá giới hạn Nyquist.

Hình 15b: Mặt cắt trục dài cạnh ức trái tại Ao và LVOT. Trong suốt kỳ tâm trương, không có tín hiệu màu đi vào động mạch chủ khi van động mạch chủ đóng lại.

Hình 16a: Mặt cắt 5 buồng mỏm tim trái. Trong giai đoạn sớm kỳ tâm thu, màu sắc có thể xuất hiện tượng vượt ngưỡng (Aliasing) do vận tốc dòng chảy vượt qua giới hạn Nyquist (tốc độ qua van động mạch chủ khoảng 2m/s)

Hình 16b: Mặt cắt 5 buồng mỏm tim trái. Trong giai đoạn muộn kỳ tâm thu, dòng chảy sẽ ít hiện tượng vượt ngưỡng hơn do giảm tốc

Đánh giá tại động mạch phổi (PA) và đường ra thất phải (RVOT)

• Các mặt cắt bên trái được sử dụng để đánh giá Doppler màu tại động mạch phổi bao gồm: mặt cắt trục dài cạnh ức trái tại động mạch phổi, mặt cắt trục ngắn cạnh ức trái tại động mạch phổi.
• Về kỹ thuật, hộp màu được đặt tại van động mạch phổi (PV) và đường ra thất phải (RVOT). Kích thước hộp màu kéo dài từ động mạch phổi chính (MPA) đến đoạn phân nhánh của động mạch phổi. Điều này cho phép đánh giá quá trình tống máu khỏi thất phải (RV) trong kỳ tâm thu và dòng trào ngược trong kỳ tâm trương.
• Dòng chảy tâm thu luôn hướng xuống ở tất cả mặt cắt và có màu xanh-trắng. Vận tốc dòng chảy bình thường tại động mạch phổi thường có thể lên tới 1.6m/s và hiện tượng aliasing có thể xuất hiện nếu vượt quá giới hạn Nyquist. Nếu có hiện tượng hở van động mạch phổi nhẹ, hình ảnh hiển thị sẽ xuất hiện dòng chảy màu đỏ từ van động mạch phổi vào đường ra thất phải (RVOT). Đây là hiện tượng sinh lý bình thường ở hầu hết động vật.

Hình 17a: Mặt cắt trục dài cạnh ức trái tại động mạch phổi. Màu xanh dương tương ứng dòng chảy hướng từ thất phải xuống. Dòng chảy có thể xuất hiện aliasing trong một số trường hợp nếu giới hạn Nyquist quá thấp.

Hình 17b: Mặt cắt trục dài cạnh ức trái tại động mạch phổi. Thường có hiện tượng hở van động mạch phổi nhẹ ở kỳ tâm trương. Dòng chảy này luôn hiển thị màu đỏ.

Hình 18: Mặt cắt trục dài cạnh ức trái tại động mạch phổi. Mặc dù tình trạng hở van nhẹ thường xảy ra ở tim bình thường, tuy nhiên tại hình này trong giai đoạn tâm trương khi van động mạch phổi đóng, không có dòng trào ngược lại thất phải (RV)

Hình 19: Mặt cắt trục ngắn cạnh ức trái tại động mạch phổi. Trong giai đoạn sớm kỳ tâm thu, hình ảnh cho thấy dòng chảy hướng xuống, xuất hiện aliasing do vận tốc dòng máu vượt quá giới hạn Nyquist.

Hình 19b: Mặt cắt trục ngắn cạnh ức trái tại động mạch phổi. Trong giai đoạn muộn kỳ tâm thu, do dòng chảy giảm tốc nên Doppler màu hiển thị màu xanh dương và ít hiện tượng aliasing hơn.

Hình 19c: Mặt cắt trục ngắn cạnh ức trái tại động mạch phổi. Trong suốt kỳ tâm trương, hình ảnh xuất hiện một chút dòng trào ngược từ động mạch phổi (PA) vào đường ra thất phải (RVOT). Đây là dấu hiệu sinh lý bình thường.