Hình ảnh siêu âm là gì? Các nghiên cứu khoa học về Hình ảnh siêu âm

Hình ảnh siêu âm là phương pháp chẩn đoán không xâm lấn sử dụng sóng âm tần số cao để tái tạo hình ảnh cấu trúc bên trong cơ thể theo thời gian thực. Kỹ thuật này dựa trên phản xạ âm từ mô sinh học, không dùng tia X, giúp quan sát trực tiếp các cơ quan mà không gây ảnh hưởng đến sức khỏe người bệnh.

Khái niệm hình ảnh siêu âm

Hình ảnh siêu âm (ultrasound imaging hoặc sonography) là kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh sử dụng sóng âm tần số cao để thu lại hình ảnh thời gian thực của các cấu trúc bên trong cơ thể mà không cần sử dụng bức xạ ion hóa, mang lại độ an toàn cao ([turn0search0][turn0search1]).

Kỹ thuật này phổ biến trong nhiều lĩnh vực y học như sản khoa, tim mạch, khám ổ bụng và mô mềm, giúp bác sĩ quan sát cấu trúc và chuyển động bên trong một cách trực quan mà không can thiệp xâm lấn ([turn0search0][turn0search2]).

Cơ chế vật lý và nguyên lý hoạt động

Một thiết bị đầu dò (transducer) sinh ra sóng âm tần số cao (trên 20 kHz, thường ở MHz) nhờ hiệu ứng điện trở – tức có thể tạo và nhận sóng âm qua các tinh thể piezoelectric ([turn0search1][turn0search13]).

Sóng âm lan truyền vào mô cơ thể và phản xạ ngược trở lại khi gặp các ranh giới với trở kháng âm khác nhau. Tín hiệu phản hồi được đầu dò thu và máy tính xử lý, tái tạo hình ảnh trên màn hình theo thời gian thực ([turn0search0][turn0search1]).

Một yếu tố vật lý quan trọng là trở kháng âm Z Z , được tính theo công thức:
Z=ρcZ = \rho \cdot c
trong đó ρ \rho là mật độ mô và c c là vận tốc âm trong mô. Hiểu rõ các thông số này giúp cải thiện chất lượng hình ảnh và tối ưu hóa quá trình chẩn đoán.

Các chế độ siêu âm phổ biến

Các máy siêu âm hiện đại hỗ trợ nhiều chế độ khác nhau để phục vụ các mục tiêu lâm sàng đa dạng:

  • B‑mode (Brightness mode): Tái tạo hình ảnh 2D trắng đen, phổ biến nhất trong siêu âm chẩn đoán.
  • M‑mode (Motion mode): Ghi hình chuyển động đơn hướng, hữu ích trong đánh giá tim mạch.
  • Doppler: Phân tích dòng máu về tốc độ và hướng chảy qua hiệu ứng Doppler.
  • 3D/4D: Hình ảnh thể tích (3D) hoặc chuyển động thời gian thực (4D), thường dùng trong siêu âm thai.

Các chế độ này cho phép hiển thị không chỉ cấu trúc tĩnh mà còn cả hoạt động động học, như dòng chảy máu hoặc chuyển động tim mạch, giúp bác sĩ đánh giá chức năng ngoài cấu trúc ([turn0search28]).

Thiết bị và đầu dò

Hệ thống siêu âm gồm đầu dò (transducer), bộ xử lý tín hiệu và màn hình hiển thị. Đầu dò thường có nhiều loại với dải tần khác nhau, phù hợp từng mục tiêu khảo sát:

Loại đầu dòDải tần (MHz)Ứng dụng chính
Convex2–5Ổ bụng, sản khoa
Linear5–15Mạch máu, mô nông
Phased array2–4Tim mạch
Endocavitary5–9Âm đạo, trực tràng

Đầu dò có vai trò quyết định chất lượng hình ảnh: tần số cao mang lại độ phân giải tốt nhưng khả năng xuyên kém, tần số thấp xuyên sâu tốt hơn nhưng độ nét giảm.

Việc lựa chọn đầu dò phù hợp cho từng vùng cơ thể và mục đích chẩn đoán giúp tối ưu hóa kết quả hình ảnh và hỗ trợ bác sĩ đưa ra chẩn đoán chính xác.

Ưu điểm và hạn chế của hình ảnh siêu âm

Hình ảnh siêu âm có nhiều lợi thế nổi bật so với các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh khác như CT hay MRI. Ưu điểm rõ rệt nhất là tính an toàn: siêu âm không sử dụng bức xạ ion hóa, do đó không gây nguy cơ tổn thương tế bào, đặc biệt phù hợp với phụ nữ mang thai và trẻ em.

Bên cạnh đó, thiết bị siêu âm có tính cơ động cao, dễ dàng sử dụng tại giường bệnh hoặc trong cấp cứu. Chi phí đầu tư và vận hành cũng thấp hơn nhiều so với các máy chẩn đoán hình ảnh hiện đại khác.

  • Không gây đau, không xâm lấn
  • Có thể lặp lại nhiều lần mà không ảnh hưởng sức khỏe
  • Thời gian thực hiện nhanh, cho kết quả tức thì

Tuy nhiên, kỹ thuật này cũng tồn tại các hạn chế nhất định. Hình ảnh dễ bị ảnh hưởng bởi mỡ dưới da, khí trong ruột, hoặc sự hợp tác của bệnh nhân. Một số vùng cơ thể như phổi, xương hoặc hộp sọ có thể gây phản xạ hoặc hấp thụ sóng âm, làm giảm khả năng hiển thị.

Chất lượng hình ảnh phụ thuộc lớn vào tay nghề người vận hành. Ngoài ra, một số tổn thương nhỏ, sâu hoặc nằm sau cấu trúc chắn âm có thể bị bỏ sót nếu không có kinh nghiệm hoặc thiết bị hiện đại.

Ứng dụng lâm sàng của hình ảnh siêu âm

Hình ảnh siêu âm hiện diện trong hầu hết chuyên ngành y học. Trong sản khoa, siêu âm đóng vai trò không thể thay thế trong theo dõi sự phát triển của thai, xác định tuổi thai, phát hiện dị tật bẩm sinh, tình trạng bánh nhau và nước ối.

Trong tim mạch, siêu âm tim (echocardiography) giúp đánh giá kích thước buồng tim, chức năng co bóp, dòng máu qua các van tim, và phát hiện các bệnh lý như hở van, viêm nội tâm mạc, hoặc tràn dịch màng ngoài tim.

Trong lĩnh vực tiêu hóa và tiết niệu, siêu âm giúp chẩn đoán sỏi thận, u gan, viêm tụy, hoặc dịch trong ổ bụng. Trong cơ xương khớp, kỹ thuật này hỗ trợ quan sát gân, dây chằng, tràn dịch khớp, và hướng dẫn chọc hút hoặc tiêm nội khớp.

  • Siêu âm ổ bụng: gan, mật, thận, tụy, lách
  • Siêu âm tuyến giáp: u, nang, viêm
  • Siêu âm mạch máu: huyết khối, tắc nghẽn, tốc độ dòng máu
  • Siêu âm đầu dò: âm đạo, trực tràng, tuyến tiền liệt

Ngoài ra, siêu âm còn được dùng trong các can thiệp dưới hướng dẫn hình ảnh như chọc hút dịch, sinh thiết, hoặc dẫn đường đặt catheter, giúp tăng độ chính xác và giảm biến chứng.

Tích hợp trí tuệ nhân tạo trong siêu âm

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang được ứng dụng rộng rãi trong ngành chẩn đoán hình ảnh, đặc biệt là siêu âm. Các thuật toán học sâu (deep learning) có khả năng nhận dạng mô hình, cấu trúc và bất thường trong hình ảnh siêu âm với độ chính xác ngày càng cao.

AI giúp tự động hóa các bước đo đạc như đường kính đầu thai nhi, chiều dài xương đùi, phân suất tống máu (EF) trong siêu âm tim, từ đó giảm thời gian khám và tăng độ tin cậy trong báo cáo.

Các nền tảng như Butterfly iQ, GE Vscan, hay Philips Lumify đều tích hợp AI để hỗ trợ người dùng không chuyên có thể tiếp cận kỹ thuật này trong chăm sóc ban đầu hoặc y học từ xa.

Tiêu chuẩn an toàn và quy định

Việc sử dụng siêu âm phải tuân thủ các nguyên tắc an toàn sinh học để tránh tổn thương mô do hiệu ứng nhiệt hoặc cơ học. Thời gian tiếp xúc, mức năng lượng phát và chế độ hình ảnh phải được cài đặt đúng mục tiêu lâm sàng.

Các tổ chức như AIUM (American Institute of Ultrasound in Medicine), EFSUMB (European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology) và FDA đều ban hành các khuyến cáo cụ thể về chỉ định, thực hành, và đào tạo sử dụng thiết bị siêu âm.

Việc vận hành đúng tiêu chuẩn không chỉ bảo đảm chất lượng hình ảnh mà còn bảo vệ an toàn cho bệnh nhân và người vận hành.

Tài liệu tham khảo

  1. Radiopaedia – Ultrasound
  2. NCBI – Ultrasonography in Medical Diagnosis
  3. Radiology Journal – RSNA Publications
  4. AIUM – Practice Parameters
  5. FDA – Ultrasound Imaging Devices

Các bài báo, nghiên cứu, công bố khoa học về chủ đề hình ảnh siêu âm:

Đo lường sự co cơ bằng hình ảnh siêu âm Dịch bởi AI
Muscle and Nerve - Tập 27 Số 6 - Trang 682-692 - 2003
Tóm tắtĐể khảo sát khả năng của siêu âm trong việc ước lượng hoạt động cơ, chúng tôi đã đo các tham số kiến trúc (góc pennation, độ dài sợi cơ, và độ dày cơ) của một số nhóm cơ ở người (cơ chày trước, cơ nhị đầu cánh tay, cơ cánh tay, cơ ngang bụng, cơ chéo trong bụng, và cơ chéo ngoài bụng) trong các tình huống co cơ isometric từ 0 đến 100% mức co cơ tự nguyện tối...... hiện toàn bộ
Cơ chế polymer hóa oxy hóa của aniline và sự hình thành các cấu trúc polyaniline siêu phân tử Dịch bởi AI
Polymer International - Tập 57 Số 12 - Trang 1295-1325 - 2008
Polyaniline là một trong những loại polymer dẫn điện và phản ứng quan trọng nhất. Một cơ chế phân tử cho quá trình oxy hóa aniline được đề xuất. Cơ chế này giải thích các đặc điểm cụ thể của quá trình oligomer hóa và polymer hóa aniline trong các phạm vi độ acid khác nhau. Sự hình thành các bột kết polyaniline, keo và màng mỏng được xem xét và thảo luận dựa trên hóa học của quá trình oxy hóa anili...... hiện toàn bộ
#Polyaniline #oxy hóa aniline #polymer hóa #cấu trúc siêu phân tử #hóa học.
Nhiệt độ mô trong quá trình ablation bằng ống thông tần số vô tuyến: Một mô hình nhiệt động lực học và các quan sát trên thành thất phải của chó cô lập được tưới máu và siêu tưới máu Dịch bởi AI
PACE - Pacing and Clinical Electrophysiology - Tập 12 Số 6 - Trang 962-976 - 1989
Các đặc điểm của tổn thương do ablation bằng ống thông tần số vô tuyến gây ra trong tim vẫn chưa được xác định rõ ràng. Bởi vì cơ chế gây tổn thương do năng lượng tần số vô tuyến là nhiệt, nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định độ dốc nhiệt độ trong mô cơ tim trong quá trình ablation bằng ống thông tần số vô tuyến (RF), và để xác thực một mô hình động lực học đã được xây dựng nhằm mô ...... hiện toàn bộ
Hình ảnh siêu âm qua thực quản ba chiều và bốn chiều của tim và động mạch chủ ở người sử dụng đầu dò hình ảnh cắt lớp vi tính Dịch bởi AI
Echocardiography - Tập 9 Số 6 - Trang 677-687 - 1992
Chúng tôi đã đánh giá tính khả thi lâm sàng của một hệ thống siêu âm qua thực quản (TEE) cắt lớp mẫu, không chỉ cung cấp hình ảnh TEE thông thường mà còn có khả năng tái tạo mô ba chiều và hiển thị bốn chiều. Đầu dò đã được sử dụng trên 16 bệnh nhân tại phòng siêu âm tim, phòng chăm sóc tích cực và phòng phẫu thuật. Thiết bị này là một đơn vị 64 phần tử, sóng pha, tần số 5 MHz lắp trên một...... hiện toàn bộ
#siêu âm qua thực quản #cắt lớp #mô ba chiều #mô bốn chiều #tim #động mạch chủ #hình ảnh y học
BÁO CÁO TRƯỜNG HỢP: Ảnh Hưởng của Liệu Pháp Đồng Bộ Tim đến Cơ Chế Cơ Học Tâm Thất Trái Dọc và Xuyên qua Bằng Hình Ảnh Vector Tốc Độ: Mô Tả và Ứng Dụng Lâm Sàng Ban Đầu của Một Phương Pháp Mới Sử Dụng Hình Ảnh Siêu Âm B-Mode Tốc Độ Cao Dịch bởi AI
Echocardiography - Tập 22 Số 10 - Trang 826-830 - 2005
Liệu pháp đồng bộ tim (CRT) đã xuất hiện như một phương pháp quan trọng để điều trị bệnh nhân suy tim có triệu chứng với chứng minh về sự không đồng bộ nội tâm. Hình ảnh Doppler mô bằng siêu âm đã cho thấy là một công cụ tuyệt vời để đánh giá sự không đồng bộ cơ học của tâm thất trái và lựa chọn bệnh nhân cho CRT. Tuy nhiên, có một số bệnh nhân không cho thấy cải thiện triệu ...... hiện toàn bộ
#Liệu pháp đồng bộ tim #Suy tim #Hình ảnh Doppler mô #Hình ảnh Vector Tốc Độ #Cơ học tâm thất trái
Công nghệ Robotics Y tế cho Hình ảnh Siêu âm: Các Hệ thống Hiện tại và Xu hướng Tương lai Dịch bởi AI
Current Robotics Reports - - 2021
Tóm tắt Mục đích của Bài viết Bài tổng quan này cung cấp cái nhìn tổng quát về các hệ thống siêu âm robot hiện đại mới nổi trong năm năm qua, nhấn mạnh trạng thái và hướng phát triển tương lai của chúng. Các hệ thống này được phân loại dựa trên mức độ tự chủ của robot (LORA). ...... hiện toàn bộ
Hình ảnh phân tử bằng siêu âm: những hiểu biết về bệnh lý tim mạch Dịch bởi AI
Journal of Echocardiography - - 2020
Tóm tắtTương tự như những gì đã diễn ra trong y học ung thư, việc quản lý các tình trạng tim mạch có khả năng được cải thiện bởi các công nghệ hình ảnh phân tử không xâm lấn, giúp cung cấp chẩn đoán sớm hơn hoặc chính xác hơn. Những kỹ thuật này đã và đang có tác động tích cực trong nghiên cứu tiền lâm sàng bằng cách cung cấp cái nhìn sâu sắc về sinh lý bệnh hoặc h...... hiện toàn bộ
Thái độ xử trí thai làm tổ vết mổ cũ dựa trên hình ảnh siêu âm tại Khoa Phụ ngoại Bệnh viện Phụ sản Trung ương từ 01/2021 - 6/2021
Tạp chí Phụ Sản - Tập 19 Số 4 - Trang 09-14 - 2021
Mục tiêu: Đánh giá thái độ xử trí thai làm tổ vết mổ cũ dựa trên hình ảnh siêu âm. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu mô tả trên 67 trường hợp bệnh nhân được chẩn đoán thai làm tổ vết mổ cũ tại Khoa Phụ Ngoại. Kết quả: Trong số 67 trường hợp thai làm tổ vết mổ cũ, số bệnh nhân đã mổ lấy thai 1 lần: 15/67 (22,4%) và ≥ 2 lần: 52/67 (77,6%). Xử trí ban đầu là: hút thai đơn thuần: 29,9%...... hiện toàn bộ
#Thai làm tổ vết mổ cũ #rau cài răng lược #hút thai
ĐẶC ĐIỂM HÌNH ẢNH SIÊU ÂM TUYẾN VÚ SAU SINH THIẾT CÓ HỖ TRỢ HÚT CHÂN KHÔNG DƯỚI HƯỚNG DẪN SIÊU ÂM
Tạp chí Y học Việt Nam - Tập 507 Số 1 - 2021
Mục tiêu: Đánh giá hình ảnh siêu âm tuyến vú theo dõi sau hút bỏ u vú bằng phương pháp sinh thiết có hỗ trợ hút chân không (VABB) dưới hướng dẫn siêu âm. Đối tượng và phương pháp: Nghiên cứu tiến cứu và hồi cứu gồm 143 bệnh nhân với 190 tổn thương được thực hiện tại Trung tâm điện quang – Bệnh viện Bạch Mai từ 8/2018 đến 8/2021. Kết quả: Theo dõi sau hút 1 tháng thấy biến chứng chủ yếu là máu tụ (...... hiện toàn bộ
#u vú lành tính #sinh thiết vú có hỗ trợ hút chân không dưới hướng dẫn siêu âm
MỐI TƯƠNG QUAN CỦA SỰ TÍCH TỤ MỠ BỤNG TRÊN HÌNH ẢNH SIÊU ÂM VỚI CHỈ SỐ NHÂN TRẮC Ở BỆNH NHÂN GAN NHIỄM MỠ
Tạp chí Y học Việt Nam - Tập 501 Số 1 - 2021
Mục tiêu: Xác định mối tương quan của sự tích tụ mỡ bụng trên hình ảnh siêu âm với nhân trắc học ở bệnh nhân gan nhiễm mỡ. Đối tượng và phương pháp: Nghiên cứu mô tả cắt ngang trên 200 bệnh nhân có gan nhiễm mỡ và có gan không nhiễm mỡ bằng đo các chỉ tiêu: chiều cao, cân nặng, vòng bụng, vòng mông, chỉ số BMI, Tỷ lệ Vòng bụng/Vòng mông, độ dày lớp mỡ dưới da (ĐDLMDD), độ dày lớp mỡ trước phúc mạc...... hiện toàn bộ
#Siêu âm #Mỡ bụng #Gan nhiễm mỡ
Tổng số: 161   
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 10