NHIỆT LIỆT CHÀO ĐÓN
CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI!

KHỞI ĐỘNG
Cùng với chụp X-quang và chụp cắt
lớp, siêu âm là một ứng dụng quan
trọng trong y học, góp một phần không
nhỏ cho việc chẩn đoán và điều trị.
Cách tạo ra siêu âm và nguyên
tắc tạo hình ảnh trong kĩ thuật
siêu âm như thế nào?

BÀI 7: SIÊU ÂM

NỘI DUNG
BÀI HỌC

01

Siêu âm

02

Cách tạo ra siêu âm

03

Nguyên lí hoạt động của máy siêu âm

04

Nguyên tắc tạo hình ảnh siêu âm

05

Ứng dụng của siêu âm

I.
SIÊU ÂM
Tìm hiểu về tần số, giới hạn ứng dụng
của siêu âm

Sóng âm được phân loại dựa trên khả năng nghe của con người:

16Hz
Hạ âm

Âm thanh

Siêu âm

SIÊU ÂM
Tần số sóng âm cao

Trong thiết bị y tế, sóng

hơn 20 kHz được gọi

siêu âm được sử dụng

là siêu âm.

Tốc độ truyền siêu âm
qua mô cơ thể người
vào khoảng 1500 m/s.

có dải tần số cỡ MHz.

Tốc độ của sóng siêu
âm phụ thuộc vào môi
trường mà chúng
truyền qua.

Câu hỏi (SGK - tr.39)
Tốc độ truyền siêu âm trong thạch anh là 5 700 m/s. Tính bước
sóng của sóng siêu âm có tần số 2 MHz trong tinh thể thạch anh.
Giải

𝑣 5700
−3
𝜆=
=
=2,85.10
𝑚𝑚 .
Ta có:
6
𝑓 2.10

II.
CÁCH TẠO RA
SIÊU ÂM

Quan sát mô hình hiệu ứng áp điện Hình 7.1 để tìm hiểu về
cách tạo ra siêu âm.

Siêu âm thường được tạo ra bằng một bộ biến đổi điện - cơ.
Bộ biến đối điện

Tích

đặc

Cách tạo ra sóng siêu

-

thường

biệt của vật liệu

âm: Đặt một xung

được làm bằng

này: bị co dãn khi

điện vào các vật liệu

thạch anh hoặc

có điện trường

trên → tạo các dao

gốm áp điện.

đặt vào.

động cơ học.

cơ

chất

Nếu tần số của xung điện nằm trong dải tần số của sóng siêu âm
thì các dao động cơ cũng có tần số này và tạo ra sóng siêu âm.

 Khi thu sóng siêu âm người ta
sử dụng tính chất biến đổi cơ
- điện của tinh thể thạch anh
hoặc gốm áp điện.
 Khi nhận được sóng siêu âm
thì chúng sẽ tạo ra điện áp
biến thiên cùng tần số với
sóng siêu âm.

III.
NGUYÊN LÍ HOẠT
ĐỘNG CỦA MÁY
SIÊU ÂM

Nguyên lí hoạt động của máy siêu âm là dựa vào định vị bằng
sóng siêu âm, thông qua một đầu dò có chức năng phát và thu
tín hiệu phản hồi của sóng siêu âm.

Hình 7.2. Cấu tạo của đầu dò siêu âm

 Sóng siêu âm khi gặp mặt phân
cách (ranh giới) trên đường đi
sẽ bị phản xạ và khúc xạ.
 Đầu dò sẽ thu nhận tín hiệu
sóng siêu âm phản xạ, chuyển
đổi thành tín hiệu điện, được
máy vi tính xử lí và hiển thị trên
màn hình.

Hoạt động 1 (SGK - tr.41)
Giải thích vì sao khi siêu
âm thì da và xương được
hiển thị rõ ràng trong khi
hình ảnh các cơ quan mềm
hơn bên trong cơ thể không
được hiển thị rõ?

Hình 7.4. Hình ảnh siêu âm thai nhi

Khi sóng siêu âm đi từ chất lỏng vào da và từ mô vào xương,
có một sự thay đổi lớn về tín hiệu sóng âm phản xạ.

Những bề mặt này cho tín

Đối với các mô mềm khác

hiệu âm phản xạ mạnh nên

cho tín hiệu phản xạ gần

hình ảnh hiển thị rõ nét.

như nhau nên hình ảnh
hiển thị không được rõ.

Hoạt động 2 (SGK - tr.41)
Giải thích tại sao siêu âm ít được dùng để kiểm tra não.
Não được bao quanh bởi xương rắn phản xạ mạnh
sóng siêu âm. Do đó, sóng siêu âm khó thâm nhập
vào não → tín hiệu phản xạ âm rất yếu.
Giải pháp thay thế là chụp cắt lớp, chụp cộng hưởng từ.

IV.
NGUYÊN TẮC TẠO
HÌNH ẢNH SIÊU ÂM

1. Siêu âm kiểu A
 Sóng siêu âm phản xạ được thu nhận
và hiển thị trên màn hình máy tính
dưới dạng đồ thị điện áp - thời gian.
 Đầu dò thu được tín hiệu sóng âm
phản xạ biến đổi thành tín hiệu điện.
Từ những tín hiệu điện thu được,
máy tính xử lí và hiển thị trên màn
hình dưới dạng các xung.

2. Siêu âm kiểu B

Quan sát Hình 7.6,
nêu nguyên tắc tạo
hình ảnh đối với
siêu âm B.

Nguyên lí tương tự như kiểu A nhưng hình ảnh thu được
sẽ được hiển thị có độ sáng, tối khác nhau.
Ranh giới giữa các mô cho
phản xạ sóng siêu âm có
cường độ mạnh sẽ hiển thị
màu sáng, cường độ yếu
sẽ hiển thị màu tối.

 Trong siêu âm kiểu B, hình ảnh chi tiết
của một bộ phận cơ thể được xây dựng
từ nhiều hình ảnh của siêu âm kiểu A.
 Đầu dò được di chuyển xung quanh khu
vực cần siêu âm, mỗi xung phản xạ
được phân tích để xác định độ sâu của
bề mặt phản xạ và bản chất của bề mặt.

Một hình ảnh hai chiều
được máy tính hiển thị trên
màn hình các chấm định vị
để biểu thị vị trí của bề mặt
phản xạ với độ sáng được
xác định bởi cường độ sóng
siêu âm phản xạ.

Hoạt động (SGK - tr.41)
Giải thích tại sao để kiểm tra thai nhi, người ta sử dụng siêu âm
kiểu B chứ không dùng phương pháp chụp X-quang.
Tia X là bức xạ ion hoá và do đó
gây hại cho thai nhi. Siêu âm mang
rất ít rủi ro hơn vì nó không phải là
một dạng bức xạ ion hoá.

V.
ỨNG DỤNG CỦA
SIÊU ÂM

Một số ứng dụng của siêu âm

Từ các thông tin và hình ảnh vừa quan sát, hãy đánh giá vai trò
của siêu âm trong đời sống và trong khoa học.

Siêu âm có vai trò rất lớn trong đời sống và trong khoa học, đặc biệt
vai trò trong chẩn đoán hình ảnh trong y học như:
Giúp thăm khám được hầu hết các
bệnh lí như: u, viêm, dị dạng, tại
các vị trí như ổ bụng, tiểu khung,
gan, mật, thận,...

Đánh giá được sự phát triển của thai nhi, đặc biệt với siêu âm 3D, 4D,
các bác sĩ có thể đánh giá được đa số các dị tật về hình thái của thai.

Đánh giá được chính xác mức

Đánh giá khá chính xác kích thước

độ tràn dịch của màng phổi,

và vị trí của sỏi trong chẩn đoán sỏi

màng ngoài tim...

thận, sỏi bàng quang, niệu đạo.

Tuỳ theo chất lượng máy siêu âm và khả năng chẩn đoán của bác sĩ
có thể giúp người bệnh được chẩn đoán nhanh chóng.

Video tìm hiểu khái quát về máy siêu âm

LUYỆN TẬP
----- Chọn đáp án đúng -----

1

Tần số phổ biến của sóng siêu âm trong y tế khoảng:

A

20 Hz đến 20 kHz.

B

1 MHz đến 10 MHz.

C

30 kHz đến 300 kHz.

D

100 Hz đến 1 kHz.

2

Nguyên lí hoạt động của bộ biến đổi điện - cơ trong
tạo sóng siêu âm là:

A

C

Chuyển đổi điện năng
thành sóng cơ học.

Chuyển đổi sóng điện
từ thành sóng cơ học.

B

D

Chuyển đổi sóng âm
thành ánh sáng.

Chuyển đổi sóng cơ học
thành điện năng.

3
A

C

Nguyên lí cơ bản của máy siêu âm là

Sử dụng tia X để tạo
hình ảnh.

Sử dụng sóng ánh
sáng để tạo hình ảnh.

Tạo ra và thu nhận sóng

B

siêu âm để hình ảnh hóa
cấu trúc bên trong cơ thể.

D

Tạo ra sóng điện từ.

4
A

C

Hình ảnh siêu âm được tạo ra chủ yếu dựa vào:

Tần số sóng siêu âm
khi gặp các mô.

Độ phản xạ của sóng
siêu âm từ các mô.

B

D

Ánh sáng phản chiếu sóng
siêu âm.

Nhiệt độ của các mô khi
gặp sóng siêu âm.

5

Khi sóng siêu âm đi qua các mô, điều gì xảy ra khi gặp
mô có mật độ khác nhau?

A

C

Chúng sẽ không bị
thay đổi.

Tất cả sóng bị hấp thu.

B

Một phần sóng sẽ được
phản xạ và phần còn lại
sẽ được truyền qua.

D

Tất cả sóng sẽ được
phản xạ.

6
A
C

Hình ảnh siêu âm được hiển thị trên màn hình dựa trên:

Thời  gian  m à só ng  tr ở l ạ i  đầ u dò.
Thời gian mà sóng
trở lại đầu dò.

Độ sáng của sóng.

B

Tần số sóng siêu âm.

D

Tốc độ ánh sáng.

7

Một sóng siêu âm có tần số 2 MHz, có tốc độ lan truyền trong tinh

thể thạch anh khoảng 5800 m/s. Cho biết bề dày tối ưu của tinh thể áp
điện trong đầu dò là một nửa bước sóng của sóng siêu âm đó. Hãy
tính bề dày tối ưu của tinh thể áp điện tương ứng với sóng siêu âm đã
cho.

A

1,37. 10-3 m.

B

1,35. 10-3 m.

C

1,58. 10-3m.

D

1,45. 10-3m.

8

Siêu âm kiểu B chủ yếu được sử dụng để:

A

Tạo hình
hình ảnh 2D
Tạo
2D với
với

C

Thu tín hiệu âm thanh.

độsáng
sángkhác
khácnhau
nhau.
độ

B

Tạo hình ảnh 3D.

D

Tạo hình ảnh động.

kenhgiaovien
•

Bài giảng và giáo án này chỉ có duy nhất trên
kenhgiaovien.com

•

Bất cứ nơi nào đăng bán lại đều là đánh cắp bản quyền
và hưởng lợi bất chính trên công sức của giáo viên.

•

Vui lòng không tiếp tay cho hành vi xấu.
https://kenhgiaovien.com/

Zalo: 0386

VẬN DỤNG
Tìm hiểu và giải thích vì sao sóng siêu âm không được
sử dụng trong chẩn đoán các vấn đề liên quan đến não.

GIẢI THÍCH
Xương sọ có mật độ cao, có thể làm hạn chế quá trình lan
truyền sóng siêu âm, các tín hiệu bị suy giảm nhanh do các
quá trình tán xạ và phản xạ trong hộp sọ → hình ảnh quan
sát các mô não có độ tin cậy không cao.

Nên thực hiện bằng các phương pháp
như chụp CT hoặc chụp MRI.

EM ĐÃ HỌC

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
01

Xem lại kiến thức đã học ở Bài 7

02

Hoàn thành các bài tập nội dung Vận dụng

03

Đọc trước nội dung Bài 8: Chụp cộng hưởng từ

CẢM ƠN CÁC EM ĐÃ
CHÚ Ý LẮNG NGHE BÀI GIẢNG!