Mô phỏng hiệu ứng Doppler để xác định vận tốc dòng chảy tại các mạch máu.

Abstract

Nghiên cứu “Mô phỏng hiệu ứng Doppler nhằm xác định vận tốc dòng chảy của máu trong hệ thống mạch máu” có ý nghĩa quan trọng trong các chẩn đoán và theo dõi bệnh lý về tim mạch, mạch máu. Trong đó, kỹ thuật siêu âm Doppler được xem là một trong những phương pháp can thiệp không xâm lấn, an toàn và hiệu quả để đo vận tốc dòng chảy và phân tích đặc điểm dòng chảy của máu. Tuy nhiên, kết quả đo vận tốc máu bằng siêu âm Doppler chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố tác động đến như góc đo, loại dòng chảy (Laminar hay Turbulent), đặc tính đàn hồi của mạch máu và tình trạng bệnh lý. Luận văn này tập trung nghiên cứu mô phỏng hiệu ứng Doppler thông qua phần mềm MATLAB nhằm xác định vận tốc dòng chảy của máu tại các vị trí khác nhau trong hệ thống mạch máu, đồng thời khảo sát và đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố sinh lý và bệnh lý lên phổ Doppler thu được. Trong quá trình mô phỏng, hai dạng trạng thái dòng chảy chính là dòng chảy Laminar và Turbulent được phân tích cụ thể. Kết quả cho thấy phổ Doppler của dòng chảy Turbulent bị nhiễu loạn, phổ có sự lan rộng về tần số do xuất hiện các xoáy dòng và sự thay đổi vận tốc đột ngột. Các trường hợp mô phỏng bao gồm: dòng chảy trong mạch máu bình thường, dòng chảy tại vị trí phân nhánh, dòng chảy trong tình trạng bệnh lý cao huyết áp và xơ vữa động mạch. Qua đó, luận văn cho thấy rõ ảnh hưỡng của các yếu tố như góc đo Doppler, độ nhớt của máu, tính đàn hồi mạch máu và tổn thương mạch đến sự biến đổi của phổ Doppler và vận tốc dòng chảy của máu. Nghiên cứu này góp phần làm rõ hơn cơ chế vật lý của hiệu ứng Doppler, đồng thời cung cấp thêm công cụ trực quan hỗ trợ phân tích huyết động học trong lâm sàng hiện nay. Từ đó nâng cao hiệu quả trong chẩn đoán và theo dõi bệnh lý mạch máu bằng kỹ thuật siêu âm Doppler.