Cơ bản về siêu âm trong hồi sức
Basis Critical Care Ultrasound Chia sẻ
GIỚI THIỆU
Siêu âm trong hồi sức đề cập đến siêu âm tại giường do bác sĩ lâm sàng thực hiện và diễn dịch để giúp chẩn đoán và điều trị bệnh nhân nặng với suy tim phổi. So sánh với khám thực thể lâm sàng, nó thì không xâm lấn, nhanh chóng, và có thể thực hiện kiểm tra lặp lại bởi nhân viên y tế trực tiếp chăm sóc cho bệnh nhân và nó được thiết kế để trả lời câu hỏi lâm sàng cụ thể. Kết quả sẵn có ngay lập tức để hướng dẫn việc ra quyết định trong thời điểm nhạy cảm. Nhiều kiểm tra có trọng điểm(Focus) được thực hiện tuần tự để ghi nhận các đáp ứng lâm sàng với can thiệp đặc hiệu. Nó khác với siêu âm tim và siêu âm tiêu chuẩn, cái mà có thể thực hiện trì hoãn(trễ), toàn diện và chủ yếu là kiểm tra đơn lẻ cho mục đích chẩn đoán. Nó được diễn giải bởi bác sĩ, người mà được tách ra khỏi sự chăm sóc lâm sàng cho bệnh nhân.
Siêu âm là một phương thức lý tưởng được sử dụng tại giường trong ICU và nên được sử dụng để chẩn đoán và cũng như đối với hướng dẫn thủ thuật. Siêu âm không liên quan đến bức xạ ion hóa, tránh được việc phải vận chuyển bệnh nhân và có thể lặp lại. Có có chức năng như một phần mở rộng của thăm khám thực thể. Rào cản để sử dụng siêu âm trong bệnh nhân hồi sức bao gồm: đào tạo không đầy đủ, chi phí thiết bị, khó đạt được cửa sổ siêu âm đầy đủ ở bệnh nhân nặng vì nhiều lý do khác nhau (béo phì, băng bó, vết mổ), và nguy cơ lây truyền nhiễm trùng nếu cách thức làm sạch đầu dò và thiết bị không tuân thủ.
Áp dụng lâm sàng thích hợp của kỹ thuật phụ thuộc vào hiểu biết và kỹ năng của người thực hiện/ người diễn giải. Chuyên môn trong siêu âm hồi sức đòi hỏi sự phối hợp của đào tạo lý thuyết, cũng như quét(siêu âm) tại giường nhiều giờ và nhiều buổi diễn giải hình ảnh để đánh giá các bệnh lý phổ biến. Siêu âm hồi sức được học tốt nhất tại giường từ một người hướng dẫn là một chuyên gia trong lĩnh vực này. Các hướng dẫn từ Hiệp hội đã xuất bản, cái mà xác định tiêu chí tối thiểu để đạt được năng lực ban đầu trong siêu âm Hồi sức và siêu âm Tim có trọng điểm. Người đọc được khuyến khích để xem lại các tài liệu này.
Trong chủ đề này là một giới thiệu ngắn gọn về Siêu âm Chẩn đoán Hồi sức Cơ bản. Các phần bao gồm siêu âm phổi, tim, và bụng, và ứng dụng của chúng trong đánh giá những bệnh nhân với suy hô hấp cấp và sốc.
Bảng 1: So sánh siêu âm tại giường với các phương thức chẩn đoán thông thường được sử dụng trong ICU | |||||
---|---|---|---|---|---|
Phương thức đánh giá | Sẵn có ngay | Dễ dàng lặp lại | Độ đặc hiệu/ độ nhạy | Không xâm lấn/An toàn | Được diễn giải kết quả tại giường bởi người thực hiện |
Hỏi tiền sử và thăm khám lâm sàng | Có | Có | ± | Có | Có |
X-quang ngực | Không | Không | ± | ± | ± |
CT scan ngực | Không | Không | Có | ± | ± |
Siêu âm Doppler qua thực quản | Không | ± | ± | ± | Có |
Catheter động mạch phổi | Không | Có | ± | ± | Có |
Siêu âm thường quy | Không | Không | Có | Có | ± |
Siêu âm tại giường | Có | Có | ± | Có | Có |
Siêu âm đề cập đến sóng âm với một tần số> 20 kHz, cái mà quá cao để tai người nghe được. Những sóng tần số cao này được sử dụng để tạo ra hình ảnh của các cơ quan nội tạng và cũng có thể dò ra vận tốc dòng máu. Sóng âm (rung động) được truyền qua các môi trường khác nhau (rắn, lỏng,hoặc khí) và bị chi phối bởi các mối quan hệ sau đây: vận tốc lan truyền = tần số x bước sóng. Trong các mô cơ thể, sóng âm lan truyền với tốc độ khoảng 1500 mét mỗi giây. Do đó, nếu tần số của sóng là 1000 Hz (chu kỳ trên giây) thì bước sóng là 1.5 m điều này rõ ràng là không đủ cho hình ảnh siêu âm của con người vì nhiều mô cần khảo sát chỉ dày cỡ milimet.
Do đó, sóng âm tần số vô cùng cao được sử dụng trong siêu âm y tế (trong khoảng từ 2 đến 15 MHz). Sóng siêu âm có tần số cao hơn sẽ cho hình ảnh có độ phân giải cao hơn nhưng điều này cần phải cân bằng với khả năng thâm nhập vào cơ thể của sóng siêu âm. Sóng siêu âm tần số thấp hơn có xu hướng ít bị suy giảm bởi mô và do đó thâm nhập sâu hơn.
Sóng siêu âm được tạo ra bởi một bộ chuyển đổi tinh thể áp điện bên trong đầu dò siêu âm. Năng lượng điện được các tinh thể chuyển đổi thành chuyển động và rung động tạo nên sóng siêu âm truyền ra môi trường xung quanh. Các đặc tính riêng biệt của mỗi tinh thể sẽ quyết định tần số của sóng được tạo ra. Đầu dò tạo ra sóng âm nhưng cũng nhận sóng phản hồi từ các mô. Các xung sóng âm được tạo ra bởi đầu dò và sau đó được nhận trở lại. Chính bản chất xung này của tín hiệu và độ trễ thời gian giữa quá trình tạo và thu cho phép máy siêu âm xác định được khoảng cách từ cấu trúc cần khảo sát đến đầu dò. Hàng ngàn xung mỗi giây là có thể với các máy móc hiện đại. Sóng phản hồi được chuyển đổi trở lại thành tín hiệu điện được khuếch đại và xử lý để tạo ra hình ảnh cuối cùng cung cấp thông tin về độ sâu và đặc điểm mô của các cấu trúc mà sóng âm gặp phải. Các đầu dò hiện đại thường có các tinh thể này được sắp xếp thành các mảng được điều khiển bằng điện tử hoặc theo pha để tạo ra hình ảnh hoàn chỉnh từ nhiều sóng nhỏ được tạo ra trong một loạt các đường xuyên tâm.
Độ phản âm của một mô cụ thể được xác định bởi mức độ phản xạ của sóng siêu âm tại các bề mặt mô. Nếu hầu hết các sóng được phản xạ trở lại bề mặt mô, mô sẽ hiện ra rất sáng hoặc có hồi âm(độ vang). Một ví dụ về điều này là xương phản xạ hầu hết các sóng siêu âm và sẽ không cho phép dựng hình các cấu trúc sâu hơn trong xương. Nếu hầu hết các sóng xuyên qua bề mặt mà không có sự phản xạ của sóng thì mô sẽ hiện ra tối hơn hoặc đen (giảm âm) và điều này thường thấy ở chất lỏng. Do đó, mức độ xám khác nhau được nhìn thấy bằng hình ảnh mô, phụ thuộc vào đặc tính của mô.
- 2D hoặc B-mode (chế độ theo độ sáng): Chế độ tiêu chuẩn, quen thuộc, mặc định tạo ra các hình ảnh lát cắt. Máy xử lý sóng âm phản hồi và hiển thị các cấu trúc dưới dạng hình ảnh cắt ngang theo thang màu xám.
- M-mode (chế độ chuyển động): Vẽ đồ thị chuyển động theo thời gian. Chế độ này cung cấp độ phân giải theo thời gian một cách xuất sắc và hữu ích cho việc hiển thị các cấu trúc chuyển động và đo kích thước khoang(lỗ trống).
- Doppler: Hiệu ứng Doppler, được Christian Doppler mô tả lần đầu tiên vào năm 1843, đề cập đến sự thay đổi tần số xảy ra trong tín hiệu echo(tiếng vang) khi một vật thể di chuyển về phía hoặc ra khỏi nguồn sóng siêu âm. Nếu một nguồn sóng chuyển động về phía người quan sát thì sóng bị nén lại làm giảm bước sóng. Điều ngược lại áp dụng nếu nguồn sóng di chuyển ra xa người quan sát.
- CW Doppler (Continuous Ware Doppler - Doppler sóng liên tục hay gọi là Doppler liên tục) sử dụng một chu kỳ sóng siêu âm liên tục đồng thời thu được các echo(tiếng vang) phản hồi. Máy siêu âm phân tích sự kết hợp phức tạp giữa các echo phản hồi và sự dịch chuyển Doppler và tạo ra bố cục Doppler quang phổ mà từ đó nó có thể phân biệt hướng của dòng chảy cũng như vận tốc đỉnh(Peak velocity) và vận tốc trung bình(Mean velocity). CW Doppler được sử dụng thường quy để đo dòng chảy tốc độ cao trong tim, qua các van và rất hữu ích trong việc ước tính áp lực động mạch phổi.
- PW Doppler (Pulse Wave Doppler- Doppler sóng xung hay còn gọi là Doppler xung) cho phép phân biệt một nơi tín hiệu dịch chuyển Doppler cụ thể(một điểm) phát ra từ trục chùm tia siêu âm (mẫu âm lượng). PW Doppler được sử dụng để đánh giá vận tốc máu tại một vị trí cần khảo sát cụ thể và được sử dụng tốt nhất với dòng chảy có vận tốc thấp vì nó dễ bị hiện tượng gọi là răng cưa (giới hạn Nyquist). Chúng tôi thường quy sử dụng PW Doppler để đánh giá vận tốc máu trong đường ra động mạch chủ để ước tính thể tích nhát bóp (SV).
- Color Doppler (Doppler màu) là một dạng Doppler xung sử dụng một mạng lưới có nhiều điểm thăm dò (các pixel) và thường được sử dụng chồng lên hình ảnh 2D như một cách để xác định hướng và tốc độ dòng chảy trong một khu vực mẫu(mẫu âm lượng) lớn.
- Hạn chế của Doppler: hạn chế chính của Doppler là cần phải điều chỉnh chùm tia siêu âm theo hướng của dòng máu. Góc này tối đa phải là 15 độ để đảm bảo độ chính xác.
- CW Doppler (Continuous Ware Doppler - Doppler sóng liên tục hay gọi là Doppler liên tục) sử dụng một chu kỳ sóng siêu âm liên tục đồng thời thu được các echo(tiếng vang) phản hồi. Máy siêu âm phân tích sự kết hợp phức tạp giữa các echo phản hồi và sự dịch chuyển Doppler và tạo ra bố cục Doppler quang phổ mà từ đó nó có thể phân biệt hướng của dòng chảy cũng như vận tốc đỉnh(Peak velocity) và vận tốc trung bình(Mean velocity). CW Doppler được sử dụng thường quy để đo dòng chảy tốc độ cao trong tim, qua các van và rất hữu ích trong việc ước tính áp lực động mạch phổi.
- Gain (độ sáng): các điều chỉnh Gain cho phép người thực hiện thay đổi độ sáng và phải được thiết lập để cho phép độ phân giải tương phản tối đa cho khu vực cần khảo sát. Nhiều máy có thiết lập mức Gain tổng, mức Gain gần và mức Gain xa và người dùng nên thử thiết lập cùng một mức Gain trên toàn bộ hình ảnh. Nên tránh Gain quá mức.
- Depth (độ sâu): nên điều chỉnh độ sâu sao cho vùng cần khảo sát được nhìn thấy ở giữa màn hình siêu âm. Thiết lập độ sâu phù hợp thường có thể cải thiện độ phân giải.
- Đầu dò thay đổi theo tần số và mặt tiếp xúc (Bảng 2).
- Tần số(Frequency): số chu kỳ nén và hiếm khi xảy ra trong 1 giây và tỷ lệ nghịch với bước sóng.
- Đầu dò tần số cao hơn tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao hơn nhưng không thâm nhập sâu vào các mô. Chúng thường được sử dụng để dựng hình các cấu trúc bề mặt nông như mạch máu và dây thần kinh và được sử dụng cho các thủ thuật như đặt đường truyền trung tâm. Hầu hết các đầu dò mạch máu tuyến tính(Đầu dò phẳng - Linear) có tần số từ 5 đến 10 MHz.
- Đầu dò tần số thấp hơn (1,0 đến 5,0 MHz) thường được sử dụng làm đầu dò mảng (Phased array) hoặc đầu dò cong (Convex hoặc Curvilinear) để thu hình ảnh tim, phổi và bụng vì chúng cung cấp khả năng xuyên thấu cao hơn để dựng hình các cấu trúc sâu hơn.
- Mặt tiếp xúc (footprint): kích thước và hình dạng của khu vực đầu dò tiếp xúc với da.
Bảng 2: Đặc điểm, công dụng và ưu điểm của ba loại đầu dò thường được sử dụng | |||
---|---|---|---|
Linear | Curvilinear | Phased Array | |
Mặt tiếp xúc | |||
Tần số | 5-10 MHz | 2-5 MHz | 1-5 MHz |
Độ sâu | 9 cm | 30 cm | 35 cm |
Sử dụng | Mạch máu, phổi, cấu trúc nông | Bụng, thăm dò FAST | Tim, bụng, phổi, màng phổi, IVC |
Ưu điểm | Độ phân giải cao | Mặt tiếp xúc rộng với vùng quan sát rộng | Mặt tiếp xúc nhỏ phù hợp với khoảng giữa xương sườn |
- Trượt/Di chuyển: di chuyển của đầu dò siêu âm với mặt tiếp xúc (footprint) trên bề mặt da (ví dụ: trượt đầu dò theo chiều dọc xuống phía trước ngực để đánh giá phổi trượt [lung slide] giữa các khoảng xương sườn khác nhau).
- Xoay: xoay theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ mà không tạo góc hoặc thay đổi vị trí trên cơ thể, để có được mặt phẳng trực giao (ví dụ: di chuyển từ trục dài cạnh xương ức sang trục ngắn cạnh xương ức).
- Nghiêng/lách: nghiêng đầu dò theo trục dài của nó trên cùng một mặt phẳng hình ảnh lớp cắt (ví dụ: khi nhìn thấy tĩnh mạch chủ dưới nằm ngang trên màn hình với đầu dò đặt vuông góc với bụng, việc lách đầu dò hướng lên trên sẽ cho thấy tĩnh mạch chủ dưới đi vào tâm nhĩ phải).
- Tạo góc: nghiêng đầu dò mà không di chuyển nó, để xem các mặt phẳng hình ảnh lớp cắt liền kề (ví dụ: nghiêng đầu dò sang hai bên để đánh giá động mạch chủ chạy ngang đến tĩnh mạch chủ dưới).