Siêu âm và các ứng dụng trong y khoa
Siêu âm (ultrasound) là một loại xét nghiệm hình ảnh không xâm lấn. Siêu âm sử dụng sóng âm thanh có tần số cao để tạo ra hình ảnh hoặc video theo thời gian thực của các cơ quan nội tạng hoặc mô mềm như mạch máu. Bác sĩ sử dụng hình ảnh siêu âm nhằm quan sát chi tiết các mô mềm bên trong cơ thể mà không cần thực hiện bất kì phẫu thuật nào.
Cơ chế hoạt động của siêu âm
Kĩ thuật siêu âm dựa trên các nguyên tắc sóng siêu âm tương tự như dơi, tàu và ngư dân sử dụng. Khi một sóng âm chạm vào một vật thể, nó sẽ dội ngược trở lại hoặc vang vọng lại. Bằng cách đo các sóng dội này, người ta có thể xác định được khoảng cách của vật thể cũng như kích thước, hình dạng và tính nhất quán của nó. Các bác sĩ thường sử dụng siêu âm trong phát hiện những thay đổi bên ngoài của các cơ quan, mô và mạch máu cũng như phát hiện các khối bất thường (chẳng hạn như khối u). Trong quá trình kiểm tra siêu âm, bác sĩ sẽ sử dụng đầu dò vừa có khả năng phát ra sóng âm vừa có thể ghi sóng dội trở lại. Khi đầu dò được ấn vào da, nó sẽ gửi các xung nhỏ sóng âm thanh có tần số cao và con người không nghe được vào cơ thể. Khi sóng âm bật ra khỏi các cơ quan nội tạng, chất lỏng và mô, bộ thu trong đầu dò sẽ ghi lại những thay đổi nhỏ về cao độ và hướng âm thanh. Ngay lập tức, máy tính sẽ đo các sóng này và hiển thị chúng dưới dạng hình ảnh theo thời gian thực tế.
Ảnh: Đầu dò
Nguồn: National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering
Các loại siêu âm
Kĩ thuật siêu âm được phân thành ba loại chính bao gồm:
- Siêu âm thai kì
- Siêu âm chẩn đoán
- Siêu âm hỗ trợ cho các thủ thuật
Siêu âm thai kì
Trong quá trình mang thai, bác sĩ sản thường sử dụng siêu âm để theo dõi thai kì, sức khỏe thai nhi hoặc một số mục đích khác bao gồm:
- Xác nhận mang thai
- Kiểm tra thai đơn hoặc đa
- Ước tính tuổi thai
- Kiểm tra vị trí và nhịp tim của thai nhi
- Quan sát thai chuyển động
- Đánh giá dị tật bẩm sinh
- Kiểm tra lượng nước ối
Phần lớn các chuyên gia khuyến cáo thai phụ nên thực hiện siêu âm khi thai nhi đạt 20 tuần.
Siêu âm chẩn đoán
Bác sĩ kiểm tra những bất thường trong cơ thể thông qua siêu âm. Kết quả có thể cung cấp thông tin về nguyên nhân gây ra các triệu chứng như cơn đau không rõ nguồn gốc, khối u hoặc chảy máu bất thường.
Một số ví dụ về siêu âm chẩn đoán như sau:
- Siêu âm bụng: bác sĩ di chuyển đầu dò trên vùng da giữa bụng nhằm tìm kiếm các nguyên nhân gây đau bụng.
- Siêu âm thận: bác sĩ đánh giá kích thước, vị trí, hình dạng của thận và các cấu trúc liên quan nhằm phát hiện u nang, tắc nghẽn hoặc nhiễm trùng.
- Siêu âm vú: bệnh nhân thực hiện siêu âm sau khi chụp X quang tuyến vú nhằm xác định khối u nang.
- Siêu âm Doppler: kĩ thuật siêu âm đặc biệt nhằm đánh giá những chuyển động vật chất trong cơ thể như máu, từ đó bác sĩ có thông tin về lưu lượng máu qua động mạch, tĩnh mạch.
- Siêu âm vùng chậu: bác sĩ quan sát các cơ quan tại vùng xương chậu giữa bụng dưới và chân như bàng quang, tuyến tiền liệt, trực tràng, buồng trứng, tử cung và âm đạo.
- Các siêu âm khác: như siêu âm tuyến giáp, siêu âm qua âm đạo, trực tràng,…
Siêu âm hỗ trợ cho thủ thuật
Đôi khi, bác sĩ sử dụng siêu âm trong quá trình thực hiện các phẫu thuật nhằm quan sát rõ cơ quan bệnh nhân và thực hiện thủ thuật chính xác.
Thông thường, bác sĩ dùng siêu âm khi lấy mẫu chất lỏng hoặc mô từ các cơ quan bao gồm:
- Gân
- Khớp
- Cơ bắp
- U nang
- Khối mô mềm
- Cơ quan của chính bệnh nhân
- Các cơ quan cấy ghép
Quy trình siêu âm
Trước khi siêu âm
Trước khi thực hiện siêu âm, bác sĩ có thể yêu cầu bệnh nhân làm theo một số hướng dẫn nhằm cải thiện chất lượng hình ảnh:
- Uống nước và không đi vệ sinh trước khi siêu âm: cần thiết đối với siêu âm thai nhi hoặc siêu âm vùng xương chậu.
- Không ăn hoặc uống trong vài giờ trước khi siêu âm: bước chuẩn bị cần thiết cho siêu âm hệ tiêu hóa bao gồm gan và túi mật.
- Không nên thoa bất kì loại kem dưỡng da, bột lên vùng da xung quanh hoặc sử dụng chất khử mùi vào ngày siêu âm: những chất này có thể cản trở sóng khiến cho hình ảnh siêu âm thu được không rõ ràng.
Ngoài ra, trước khi bắt đầu siêu âm, bệnh nhân cần thực hiện những việc sau:
- Tháo bỏ mọi trang sức khỏi vùng cơ thể cần kiểm tra
- Cởi bỏ một số hoặc toàn bộ quần áo
- Thay áo choàng
Trong khi siêu âm
Trong phần lớn các trường hợp siêu âm, bệnh nhân nằm ngửa hoặc nghiêng qua một bên trên bàn khám. Sau đó, bác sĩ hoặc kĩ thuật viên siêu âm bôi một loại gel có chứa gốc nước lên vùng cơ thể cần kiểm tra. Gel này giúp cho đầu dò tiếp xúc an toàn với cơ thể cũng như loại bỏ các túi khí giữa đầu dò và da, từ đó giúp sóng âm truyền vào cơ thể bệnh nhân tốt hơn. Kĩ thuật viên siêu âm đặt đầu dò lên cơ thể, ấn và di chuyển nó tới lui trên da cho đến khi thu được những hình ảnh mong muốn.
Siêu âm có gây đau hay nguy hiểm không?
Kĩ thuật siêu âm không sử dụng tia bức xạ có hại cho sức khỏe như một số xét nghiệm y tế khác (X-quang và chụp CT). Vì vậy cho đến nay, phần lớn các nghiên cứu cho thấy siêu âm an toàn và không có tác dụng phụ có hại cho bệnh nhân.
Siêu âm được thực hiện bên ngoài da nên thường không gây đau đớn. Tuy nhiên trong một số trường hợp, kĩ thuật viên có thể đưa những thiết bị trực tiếp vào bên trong khoang cơ thể khi thực hiện siêu âm trực tràng hoặc âm đạo nên có thể khiến bệnh nhân có thể cảm thấy khó chịu.
Ảnh: Siêu âm qua trực tràng
Nguồn: Terese Winslow
Ảnh: Siêu âm ngã âm đạo
Nguồn: National Cancer Institute
Hạn chế của siêu âm
Không khí có thể gây gián đoạn đường truyền sóng siêu âm, do đó siêu âm không phải là kĩ thuật chụp hình lí tưởng cho ruột chứa đầy không khí hoặc các cơ quan bị ruột che khuất. Siêu âm cũng không hữu hiệu khi chụp phổi chứa đầy không khí, nhưng bác sĩ có thể sử dụng nhằm phát hiện chất lỏng xung quanh hoặc bên trong phổi.
Siêu âm khó xuyên qua xương, do đó hình ảnh siêu âm chỉ có thể cho thấy bề mặt bên ngoài của cấu trúc xương và không thể nhìn thấy cấu trúc nằm bên trong (ngoại trừ trẻ sơ sinh có nhiều sụn trong xương hơn). Thay vào đó, bác sĩ thường sử dụng các phương thức hình ảnh khác như MRI nhằm kiểm tra hình dung cấu trúc bên trong của xương hoặc một số khớp. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, kĩ thuật siêu âm có thể dùng để chụp ảnh các vết gãy xương hoặc vùng nhiễm trùng xung quanh xương.
Những bệnh nhân có kích thước cơ thể lớn khó chụp ảnh bằng siêu âm vì lượng mô lớn hơn làm suy yếu sóng âm khi chúng đi sâu vào cơ thể và quay trở lại đầu dò.
Lời kết
Siêu âm là một xét nghiệm hình ảnh không xâm lấn ứng dụng sóng âm cường độ cao để cho thấy các cấu trúc bên trong cơ thể. Kĩ thuật này không gây hại sức khỏe cũng như gây đau đớn cho bệnh nhân. Bác sĩ thường sử dụng siêu âm cho nhiều mục đích khác nhau bao gồm kiểm tra thai kì, chẩn đoán bệnh cũng như hỗ trợ cho quá trình thủ thuật.
References
- Cleveland Clinic. Ultrasound. Retrieved February 28, 2024 from https://my.clevelandclinic.org/health/diagnostics/4995-ultrasound
- Mayo Clinic. Ultrasound. Retrieved February 28, 2024 from https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/ultrasound/about/pac-20395177
- National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering . Ultrasound. Retrieved February 28, 2024 from https://www.nibib.nih.gov/science-education/science-topics/ultrasound
- NHS. Ultrasound scan. Retrieved February 28, 2024 from https://www.nhs.uk/conditions/ultrasound-scan/
- Radiopaedia. General Ultrasound. Retrieved February 28, 2024 from https://www.radiologyinfo.org/en/info/genus