Tổng số lượt xem trang

Chủ Nhật, 29 tháng 11, 2009

HIGH-INTENSITY FOCUSED ULTRASOUND

HIGH-INTENSITY FOCUSED ULTRASOUND
Siêu âm tập trung cường độ cao
Từ Wikipedia.

HIFU (siêu âm tập trung cường độ cao) (đôi khi viết tắt là FUS hoặc HIFUS) là một thủ thuật y khoa cao cấp bằng cách sử dụng thiết bị siêu âm tập trung cường độ cao để nhiệt hóa và tiêu diệt mô bệnh nhanh chóng. Đây là một phương thức siêu âm điều trị, dù gây ra tăng nhiệt (hyperthermia), kỹ thuật này làm tăng nhiệt không nhanh, chỉ đến mức thấp hơn nhiệt độ điều trị (nói chung thấp hơn 45°C).

Phương thức điều trị này có thể thực hiện bằng siêu âm hoặc cộng hưởng từ MRI. Với MRI được gọi là Magnetic Resonance-có siêu âm tập trung dẫn đường, thường được gọi tắt là MRgFUS. Với siêu âm được gọi là siêu âm-có siêu âm tập trung dẫn đường, gọi tắt là USgFUS. Chụp cộng hưởng từ (MRI) được sử dụng để xác định các khối u hay nhân xơ trước khi triệt tiêu bằng siêu âm. MRgFUS hiện tại đang được sử dụng tại Mỹ, Canada, Israel, châu Âu, và châu Á để chữa trị nhân xơ tử cung. Siêu âm có HIFU dẫn đường hiện đang được sử dụng ở Vương quốc Anh, Ý, Tây Ban Nha, Hàn Quốc, Nhật Bản, Hồng Kông, Malaysia, Nga, Trung Quốc, Romania và Bulgaria. Các áp dụng lâm sàng hiện tại là trong điều trị ung thư não, vú, gan, xương, và tuyến tiền liệt.
Siêu âm điều trị là phương pháp xâm hại tối thiểu hoặc không xâm hại để đưa năng lượng âm vào mô. Ứng dụng của HIFU bao gồm cắt bỏ (ablation) mô (để điều trị khối u), kỹ thuật hyperthermia (đốt nóng) mức độ thấp kết hợp với xạ trị hay hóa trị, hoặc kích hoạt hay tăng cường giao thuốc tận đích.

Cơ chế
Chùm siêu âm có thể được tập trung theo các cách sau:
• Về hình học, ví dụ với một thấu kính hoặc với một dầu dò cong mặt khối cầu.
• Về điện tử, bằng cách điều chỉnh dãy biến tử liên quan (relative phases of elements) trong một dãy biến tử đầu dò [một dãy định pha (phased array)]. Bằng cách điều chỉnh tín hiệu điện tử đến các biến tử của dãy định pha, chùm sóng âm có thể hướng đến các vị trí khác nhau, và hiệu chỉnh được các chùm âm lệch do cấu trúc mô.

HIFU hoạt động như thế nào
Khi sóng âm truyền qua mô có một phần được hấp thụ và chuyển đổi thành nhiệt. Với chùm tập trung, một chùm rất nhỏ có thể vào sâu trong mô. Khi đủ nóng, mô bị nhiệt đông. Bằng cách tập trung tại nhiều chỗ hoặc bằng cách quét, có một khối lượng mô bị nhiệt cắt bỏ. Ở cường độ âm đủ cao, hiện tượng tạo hốc [cavitation] (do các vi bọt [microbubbles] hình thành và tương tác với trường siêu âm) có thể xảy ra. Microbubbles sản xuất trong trường siêu âm này dao động và to dần (do nhiều yếu tố bao gồm sự khuếch tán hiệu chỉnh [rectified diffusion]), và cuối cùng nổ tung (do quán tính hoặc tạo hốc tạm thời). Trong tạo hốc quán tính, có nhiệt độ rất cao xảy ra bên trong các vi bọt, và vi bọt xẹp liên kết với một sốc âm và các luồng âm làm hư hại tế bào về mặt cơ học. Vì việc tạo hốc và hậu quả thiệt hại mô không thể đoán trước nên lâm sàng thường tránh áp dụng. Tuy nhiên, hiện tượng tạo hốc (cavitation) vẫn đang được theo đuổi để tăng cường cắt bỏ mô bằng HIFU cho các ứng dụng khác.

Phương pháp sử dụng
Trong trị liệu bằng HIFU, chùm siêu âm được tập trung vào mô bệnh, và do tích tụ năng lượng đáng kể ở nơi tập trung, nhiệt độ bên trong mô tăng lên từ 65° đến 85°C và phá hủy các mô bệnh do hoại tử đông máu. Mỗi chùm âm hóa (sonication) xử lý chính xác một phần của mô đích đã được xác định. Toàn bộ mô đích điều trị được xử lý bằng cách di chuyển applicator trên cánh tay robot của nó để bắn kề nhau liên tiếp (juxtapose multiple shots) theo protocol (giao thức) đã thiết kế của bác sĩ. Công nghệ này có thể cắt bỏ chính xác mô bệnh, do đó nó được gọi là HIFU phẫu thuật. Vì phá hủy các mô bệnh không tấn công, nó được gọi là " HIFU phẫu thuật không xâm hại ". Vô cảm không bắt buộc nhưng nên làm. Điều trị có thể được kết hợp với xạ trị hay hóa trị.

Áp dụng
Nhân xơ tử cung (uterine fibroids)
Liệu pháp này được phát triển đáng kể làm mở rộng phạm vi lựa chọn điều trị cho bệnh nhân bị nhân xơ tử cung. HIFU điều trị nhân xơ tử cung đã được sự chấp thuận của Food and Drug Administration (FDA) vào tháng 10 năm 2004.
Ung thư
HIFU áp dụng thành công trong điều trị tiêu diệt các khối u đặc của xương, não, vú, gan, tụy, trực tràng, thận, tinh hoàn, tuyến tiền liệt. Vào lúc này điều trị ung thư vẫn đang trong giai đoạn theo dõi vì phải tìm hiểu thêm về hiệu quả.
HIFU tạo nhiệt độ cao không chỉ để điều trị các bệnh ung thư đơn độc, mà còn kết hợp với phân phối thuốc ung thư tận đích. Ví dụ, HIFU được dùng để kích hoạt nhiệt độ nhạy cảm của liposomes, làm đầy thuốc ung thư "hàng hóa" để cấp thuốc chỉ ở vị trí khối u với nồng độ cao bằng kỹ thuật hyperthermia. Nồng độ thuốc bằng cách này có được cao gấp 10 lần hoặc hơn phương pháp hóa trị truyền thống với ít tác dụng phụ vì không còn cho toàn cơ thể.
Việc sử dụng rộng rãi sớm nhất của HIFU ablation là điều trị ung thư tuyến tiền liệt. Điều trị bằng đầu dò trực tràng và dựa vào nhiệt do sóng siêu âm tập trung vào tuyến tiền liệt để diệt khối u. Có những kết quả đầy triển vọng của các báo cáo điều trị ung thư tuyến tiền liệt với loạt lớn bệnh nhân. Kỹ thuật trị liệu được thực hiện theo hình ảnh siêu âm dẫn đường, cho phép lập kế hoạch điều trị và vài chỉ định nhỏ của tích tụ năng lượng. HIFU cũng có thể được dùng để cắt bỏ toàn bộ tuyến tiền liệt qua đầu dò transrectal. Đây là một thủ thuật ngoại trú thường mất khoảng 1-3 giờ. Kết quả cho thấy làm giảm đáng kể một số tác dụng phụ thường gặp khi dùng phương pháp khác. Ngoài ra, vài nghìn bệnh nhân với các loại khối u khác nhau đã được điều trị tại Trung Quốc bằng HIFU có hình ảnh siêu âm dẫn đường do một số công ty thiết kế.

Cung cấp thuốc cho não
Trong nghiên cứu hiện nay, HIFU đang được sử dụng để phá bỏ tạm thời hàng rào máu-não, cho phép thuốc vào não. Có hiệu quả nhất khi được sử dụng kết hợp với một chất ức chế như verapamil.

Điều trị rung nhĩ
HIFU đã được sử dụng để điều trị các rối loạn nhịp tim thường gặp nhất, rung nhĩ (AF). Một catheter xâm hại tối thiểu được thiết kế để cắt bỏ mô tim chịu trách nhiệm về dẫn truyền AF đã được chấp thuận cho sử dụng tại châu Âu và đang trải qua thử nghiệm giai đoạn III điều trị có hiệu quả để được FDA chấp thuận tại Mỹ.

Những thuận lợi hơn các kỹ thuật khác
Siêu âm tập trung cường độ cao HIFU là công nghệ y khoa có triển vọng với đặc tính không xâm hại hoặc phân đoạn điều trị xâm lấn tối thiểu. HIFU là thiết bị độc nhất có khả năng gây hoại tử mô ở độ sâu chính xác bằng cách sử dụng một applicator bên ngoài, và không có hiệu lực trên các cấu trúc xung quanh mô bệnh.
Một khác biệt quan trọng giữa HIFU và các kỹ thuật tập trung năng lượng khác, như xạ trị hoặc phẫu thuật vô tuyến (radiosurgery), là năng lượng siêu âm truyền qua các mô bị can thiệp mà không để lại hiệu quả tích lũy biểu hiện trên mô đó.


Các khám phá trong quá trình sử dụng
Hiện tại, phương pháp hình ảnh định lượng chính xác duy nhất sự đốt nóng trong lúc sử dụng HIFU in vivo là cộng hưởng từ (Magnetic Resonance Imaging, MRI). MRI có độ tương phản mô mềm cao và có thể hình ảnh hóa theo bất cứ định hướng nào, làm cho MRI trở thành state of art cho hướng dẫn điều trị HIFU. Nhưng MRI không thể vận hành trong thời gian thực với HIFU, với điều kiện kỹ thuật hiện tại là thời gian nhận được một hình mất khoảng sáu giây để quét đủ k-space. Các nhà nghiên cứu đang giảm thời gian tiếp nhận này thông qua một số cải tiến tốc độ phổ biến các khu vực khác của MRI, bao gồm các chuỗi xung để quét một k-space giảm thiểu, tái tạo, và lọc model-based bằng cách sử dụng dữ liệu từ các phương trình nhiệt sinh học (bioheat equation).
MRI- có HIFU dẫn đường đã được thử cho nhân xơ tử cung, fibroadenoma vú, ung thư vú, di căn xương, và u gan. Số lượng lớn nhất của bệnh nhân được điều trị bằng MRI- có HIFU dẫn đường là nhân xơ tử cung.
Siêu âm điều trị có HIFU dẫn đường đã được phê duyệt tại Châu Âu và Châu Á. MRI-có HIFU dẫn đường điều trị nhân xơ tử cung đã được phê duyệt tại châu Âu và châu Á, và đã được FDA chấp thuận tại Mỹ vào năm 2004.

Thứ Sáu, 27 tháng 11, 2009

LOW-FREQUENCY SONOTHROMBOLYSIS


SIÊU ÂM LÀM TAN CỤC MÁU VỚI TẦN SỐ THẤP

(LOW-FREQUENCY SONOTHROMBOLYSIS)

BS NGUYỄN THIỆN HÙNG tổng hợp
TRUNG TÂM Y KHOA MEDIC HÒA HẢO
Thành phố Hồ Chí Minh

Trong điều trị tai biến mạch máu não cấp (acute ischemic stroke), làm tan cục máu có tăng cường siêu âm (ultrasound-enhanced thrombolysis) là một lãnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn. Hiện nay, nghiên cứu đang ở giai đoạn phase II đa trung tâm và việc dùng siêu âm Doppler xuyên sọ làm tan cục máu cho nhiều kết quả an tòan đáng khích lệ và đang ở điểm cuối cùng của việc tái thông mạch. Áp dụng thêm chất vi bọt trong siêu âm làm tan cục máu dường như làm tăng hiệu quả tái thông (mà không làm tăng nguy cơ chảy máu).

Dùng máy siêu âm xuyên sọ mã hóa màu TCCS (transcranial colored-coded sonography) liên tục trong suốt 1 giờ (1-hour transcranial continuous isonation) với đầu dò 1,8MHz pulsed wave xuyên sọ trên các bệnh nhân điều trị tan cục máu chuẩn (standard thrombolytic therapy) với tPA tái tổ hợp [recombinant tissue-type plasminogen activator (rt-PA)] truyền tĩnh mạch. Việc tái thông mạch bắt đầu sau 20 phút và không có tái lập tắc nghẽn sau mỗi giờ theo dõi.

Cơ chế của làm tan cục máu có siêu âm xuyên sọ  tăng cường chưa được rõ, và trong một nghiên cứu in vitro không cho thấy tác dụng của đầu dò 1,8MHz xuyên sọ. Tuy nhiên, hiệu quả của đầu dò 1,0MHz thì thấy được trong các báo cáo  in vitro độc lập khác. Ngoài ra các tác động thêm vào của siêu âm trên nội mạc cũng được ghi nhận.

Các nghiên cứu ban đầu cho thấy transcranial 1,8MHz pulsed wave kết hợp với rt-PA làm tăng tốc độ tái thông mạch hoàn toàn hay một phần các động mạch não giữa bị tắc do cục máu, điều này có thể có kết hợp với tỉ lệ tăng khả năng xuất huyết não. Các kết quả ban đầu này vào ngày 1 và ngày 4 sau tai biến và sau 3 tháng cũng như tác động vào việc điều trị thêm sau 90 ngày cần được xác nhận thêm trong các nghiên cứu khác.


Trong hơn 30 năm qua in vitro và nghiên cứu trên súc vật đã có nhiều bằng chứng cho thấy siêu âm có thể tăng cường tPA làm tan cục máu. Mặc dù cơ chế chưa rõ, người ta biết rằng siêu âm tăng tốc ly giải fibrin bằng enzym qua cơ chế không nhiệt bằng cách tăng chuyển vận phân tử thuốc vào bên trong cục máu. Tác động cơ học của lực bức xạ âm có ảnh hưởng việc chuyển vận thuốc. Nói chung siêu âm có thể thúc đẩy dịch chuyển động xuyên qua và quanh cục máu, tác động này gọi là streaming (làm trôi ra).





H.a= Huyết khối động mạch. H.b= Với cường độ thấp siêu âm chống lại các dãi fibrin trong khi lực bức xạ âm làm trôi ra (streaming) chất kích hoạt plasminogen của mô (tissue plasminogen activator) được tạo ra bởi các tế bào thành mạch trong cục máu đông. Nói chung là làm tăng các chỗ gắn receptor. H.c= Khi tăng cường độ âm lên hiện tượng tạo hốc ổn định xuất hiện, điều này giúp làm tăng kháng cự và quá trình thay đổi cấu trúc không thể đảo ngược. H.d= Với sự tạo hốc ban đầu lực cơ học đã đủ làm tiêu cục máu đông độc lập với việc ly giải fibrin. Ghi nhận rằng chất vi bọt tác động như là nhân tạo hốc đẩy mạch thêm tiến trình tạo hốc.

Cơ chế gây chảy máu còn chưa rõ nhưng tổng hợp các sóng phản âm có thể gây ra các hot spots (điểm nóng) của tích lũy năng lượng siêu âm. Multibeam configuration (sắp xếp đa chùm sóng âm) của não và phơi nhiễm siêu âm mạch máu não (vessel exposure to ultrasound) cần được thiết kế và test trong các nghiên cứu về thang liều siêu âm (ultrasound dose-escalation) để tránh việc tạo ra các sóng đứng (standing waves). Xuất huyết dưới màng nhện, đặc biệt do nhiều sóng đứng tạo ra từ tần số lặp xung (high repetition frequency) có thể làm căng các mạch máu nhỏ và gây rò rỉ máu. Các hiệu ứng sinh học khác có thể góp phần làm tăng xuất huyết não là siêu âm gây giãn mạch và mở hàng rào máu-não (blood-brain barrier). Các phát hiện mới đây của Reinhard và cs (2006) cho thấy tính thấm bất thường của hàng rào máu-não có thể do wide-field low-frequency insonation (truyền âm tần số thấp trường rộng) với giả thuyết trước đây và cũng chứng minh rằng việc tăng xuất huyết não với low-frequency thrombolysis là do siêu âm làm gián đoạn hàng rào máu-não.

Tóm lại, vì kỹ thuật siêu âm duplex  được dùng rộng rãi, sonothrombolysis với duplex cần được đánh giá cẩn thận trong các nghiên cứu tiền cứu lâm sàng khác. Tuy nhiên các nghiên cứu chuẩn khác cần xét đến sự an toàn, định liều cường độ (intensity dosage) và tần số tối hảo cho việc điều trị tái tưới máu bằng siêu âm tăng cơ học để có thể mang kỹ thuật mới này đến giường bệnh.


Tài liệu tham khảo=

1. EGGERS J. et al: Sonothrombolytic with Transcranial Color-coded Sonography and Recombinant Tissue-Type Plasminogen Activator in Acute Middle Cerebral Artery Main Stem Occlusion: Results from a Randomized Study. Stroke 2008;39;1470-5.

2. MEDEL, R et al:SonoThrombolysis: An Emerging Modality for the Management of Stroke, Neurosurgery: November 2009 - Volume 65 - Issue 5 - p 979-993

3. TSIVGOULIS G and ALEXANDROV A: Ultrasound – Enhanced Thrombolysis From Bedside to Bench. Stroke 2008;39;1404-5.

Thứ Ba, 24 tháng 11, 2009

Computerized Ultrasound Risk Evaluation (CURE)

Computerized Ultrasound Risk Evaluation (CURE)
BS NGUYỄN THIỆN HÙNG tổng hợp


Sau hơn 10 năm nghiên cứu và phát triển, Viện Barbara Ann Karmanos Cancer tuyên bố lập công ty mới để sản xuất và bán một dụng cụ khám phát hiện bệnh l‎ý tuyến vú được phát minh tại Karmanos. Tên kỹ thuật mới này là C.U.R.E. (Computerized Ultrasound Risk Evaluation), nay được gọi là SoftVue sẽ là thương hiệu của công ty có tên Delphinus Medical Technologies, LLC.

Lọai máy siêu âm mới này truyền sóng âm vào mô vú và bắt lấy cả sóng phản xạ lẫn sóng truyền trong mô vú. Chùm sóng âm truyền vào từ tất cả các bên và dữ liệu hình ảnh được tái tạo thành ảnh vú 3 chiều.

Có hơn 300 phụ nữ có triệu chứng lâm sàng mới mắc phải và được SoftVue xác nhận là ung thư vú chính xác và an toàn. SoftVue dùng multi-parametric ultrasound (siêu âm đa tham số) và thuật toán vi tính cao cấp (sophisticated computer algorithms) mà không dùng tia X.

SoftVue khám mất 1 phút không có phóng xạ hay ép vú như chụp nhũ ảnh và giá lại thấp hơn MRI. CURE sẽ giúp giảm số ca dương tính giả hơn chụp nhũ ảnh và theo đó giảm số sinh thiết không cần thiết.

Electret acoustic transducer array (dãy biến năng âm điện châm) cho hệ thống CURE=

Electret (điện châm) là một dãy biến năng âm được dùng để khảo sát mô học. Dãy biến năng âm điện châm được tạo bởi một chất có những tế bào đa khác biệt. Mỗi tế bào khác biệt này có một yếu tố biến năng âm được hình thành bởi chất điện châm. Có một màng dẫn mềm dẻo được tạo ra trên những tế bào khác biệt này.

CURE hoạt động như thế nào

Hệ thống SoftVue hoạt động khác với chụp nhũ ảnh, là kỹ thuật độc nhất giúp phát hiện chính xác nhiều giai đoạn sớm của ung thư vú ở cả những trường hợp mô vú đặc. Hệ thống SoftVue là dụng cụ tạo hình siêu âm cắt lớp và đánh giá nguy cơ có khối u vú lành và/hoặc ác tính. Việc khám không cần tia xạ hay ép vú. Thật vậy, vú được ngâm vào nước ấm và có 1 vòng siêu âm đặt quanh vú lấy dữ liệu, từ sóng âm tạo nên ảnh 3 chiều. Hệ thống có thể lấy hình nhiều lần, cần thiết cho theo dõi và đánh giá điều trị.

Hệ thống có thể cung cấp sự tổng hợp tăng cường tạo hình bằng cách hợp nhất thông tin về phản âm, tốc độ âm và độ giảm âm. Hình chi tiết tạo ra giúp chẩn đoán chính xác bệnh ung thư vú. Kết quả cho giống như MRI nhưng chỉ mất 1 phút và giá rẻ hơn nhiều.

Thêm nữa, qua khả năng tạo hình 3 chiều, dữ liệu siêu âm truyền qua còn dùng để tính tóan đậm độ siêu âm phần trăm (ultrasound percent density, USPD) của tuyến vú bệnh nhân. Lượng mô vú đặc cao thường kèm nguy cơ phát triển ung thư.

Dựa trên số liệu 100 bệnh nhân, USPD tương ứng với đánh giá đậm độ mô vú của chụp nhũ ảnh. CURE system có thể cứu 20.000 người mỗi năm nhờ khả năng tăng cường chẩn đóan sớm ung thư vú và giảm chi phí do giảm nhu cầu sinh thiết tổn thương vú.

Thứ Năm, 19 tháng 11, 2009

SONOGRAPHIC ELASTOGRAPHY of the BREAST CANCER


SIÊU ÂM ĐÀN HỒI ĐO UNG THƯ VÚ QUA ĐỘ CỨNG


BS NGUYỄN THIỆN HÙNG
TRUNG TÂM Y KHOA MEDIC HÒA HẢO
Thành phố Hồ Chí Minh


Doppler color flow, harmonic imaging, và 3D là những kỹ thuật đã đứng vững trên con đường ngoằn ngòeo của siêu âm chẩn đóan hiện đại. Và siêu âm đo độ đàn hồi sẽ là cột mốc của kỹ thuật siêu âm chẩn đóan trong đầu thế kỷ 21. Siemens Healthcare, Toshiba America Medical Systems, và SuperSonic Imagine - một công ty mới đang rà sóat cẩn thận kỹ thuật tạo hình tuyến vú đầy tiềm năng này.


Với Aplio XG, Toshiba giới thiệu các kết quả có được từ ElastoQ, giúp phân biệt độ đàn hồi tương đối giữa khối u và mô lành xung quanh. Người khám ấn nhẹ vú và rồi không ấn để chuyển màu cho một hình cắt lớp(tomographic image) hoặc cho một giản đồ (graph).


Mô ung thư có xu hướng có độ đàn hồi thấp hơn có ý nghĩa so với mô lành. Phương pháp đo độ đàn hồi của Toshiba dựa trên tissue Doppler, đã từng sử dụng nhiều trong lãnh vực siêu âm tim.



Siemens với khái niệm về elastography tiến hơn một bước với Acuson S2000 khảo sát thể tích vú tự động (automated breast volume scanner, ABVS), như tên gọi, tự động cơ chế ấn mô vú và tập họp dữ liệu thể tích. Máy high-end Acuson S2000 ultrasound system được cấu tạo một đầu dò khối (blocklike transducer) gắn vào đầu tận của một articulated arm. Đầu dò quét tuyến vú, thu thập volumetric data mô vú bằng cách ấn dọc theo đường dẫn đầu dò và giải ấn dọc theo đường để lại dấu vết.




Các volumetric data gồm các mặt cắt đứng ngang (coronal plane), không thể thấy được trên siêu âm quy ước. Các giá trị của độ cứng tương đối mô vú được tạo và cung cấp cho người khám số đo khác giúp phân biệt mô.
Mục đích là tăng độ chính xác và có thể lập lại của việc đo độ đàn hồi như là một phương tiện thêm vào cho kỹ thuật chụp nhũ ảnh (mammography). Kỹ thuật lý tưởng là sao cho nhanh chóng khám được các mô vú đặc (dense-breasted) mà chụp nhũ ảnh không thể xác định được.




Lần đầu tiên, SuperSonic Imagine trưng bày Aixplorer với elastography là phần thiết yếu - được đặt tên theo nơi đóng bản doanh đầu não công ty, Aix-en-Provence, France. Hiện được dùng cho khám tuyến vú nhưng được thiết kế để có thể khám thêm các phần mềm khác.


Không giống như Toshiba lệ thuộc vào việc ấn của người khám hoặc articulated arm của Siemens, SuperSonic Imagine dùng kỹ thuật độc quyền gọi là ShearWave Elastography. MultiWave technology dựa trên tương tác 2 lọai sóng âm trong cơ thể. Sóng dọc B-mode truyền với tốc độ 1.540m/giây trong mô và sóng biến dạng khỏang 10m/giây. Tốc độ của sóng biến dạng liên quan trực tiếp đến độ cứng của mô và định lượng thành đơn vị kilopascals với SuperSonic system.

Chính chùm siêu âm của Aixplorer tạo sóng biến dạng trong mô. Các sóng biến dạng này truyền qua mô vuông góc với chùm siêu âm, giảm dần theo tỉ lệ với độ cứng của mô khi truyền qua. Aixplorer ghi lại các thay đổi về tốc độ, chuyển data thành bản đồ mã màu (color-coded mapping) của độ đàn hồi mô.

Việc tạo chùm sóng âm và chuyển đổi scan được thực hiện bằng phần mềm hơn là phần cứng như các hãng máy khác. Điều này cho phép tiến hành bằng các kênh song song tạo hình 2D nhanh hơn các máy siêu âm khác 200 lần.

Với tương tác giữa 2 lọai sóng (B-mode và sóng biến dạng) và do áp dụng kỹ thuật công nghệ game đồ họa (thêm vài phần cứng như các bộ vi xử lý [microprocessors], và card đồ họa [graphics boards]) mỗi giây có được 20.000 hình, trong khi các máy siêu âm tim chỉ được 200-500 hình mỗi giây. Kết quả là tạo được hình 2 chiều của độ đàn hồi mô thật sự.



Hệ thống phần mềm cài đặt mượn từ các tiến bộ từ các công nghệ game. Thuật toán onboard Aixplorer giống như thuật toán tạo bối cảnh chiến đấu trong video games.Thuật toán này cung cấp các hình màu sống động với thuyết minh màu hóa (colorized legend) trình bày độ đàn hồi từ rất mềm (xanh) đến rất cứng (đỏ). Bộ phận quét Q-Box định lượng độ đàn hồi với các đo đạc và so sánh cho vùng khám ROI (regions of interest) chuyên biệt. Có thỏa thuận bản quyền với American College of Radiology về lượng giá BI-RADS với Aixplorer để đơn giản hóa việc báo cáo.


MultiWave technology với ShearWave elastography khác biệt với sonoelastography rât nhiều. Sonoelastography đo biến dạng mô và tùy thuộc vào việc ấn đầu dò bằng tay để sờ. ShearWave elastography không lệ thuộc người khám vì dựa vào việc sử dụng đồng thời cả sóng siêu âm và sóng biến dạng để đo độ cứng mô. Bằng cách sờ từ xa để tiếp cận đối tượng của mô trong thời gian thực với bản đồ mã hoá màu. Hơn nữa hình ảnh có thể lập lại được và tổn thương được theo dõi suốt.


Tổn thương vú ác tính, ductal carcinoma và di căn ung thư hạch đều cứng hơn mô bình thường. Được mã màu theo độ cứng tương đối các mô này sẽ nổi bật trên màn hình, theo người thành lập công ty, Jacques Souquet, Ph.D., nguyên trưởng kỹ thuật của ATL và sau đó, của Philips Ultrasound. “ Chúng tôi có những data đáng chú ý của bệnh nhân đã được điều trị, trong số đó có thể theo dõi độ cứng đã phát triển theo thời gian như thế nào. Điều quan trọng là để khẳng định yếu tố điều trị sẽ thực hiện. Như vậy khối u cứng trước khi bắt đầu điều trị. Bạn tiến hành điều trị và có thể theo dõi độ cứng giảm đi qua nhiều tháng, nên việc điều trị có đáp ứng”.


“Chúng tôi cũng đang thực hiện một khảo sát lâm sàng đa trung tâm tại 17 điểm trên thế giới (7 tại Mỹ và 10 ở Âu châu) với mục tiêu chứng tỏ sự gia tăng có ý nghĩa của độ đặc hiệu trong khi sử dụng MultiWave technology có so sánh với siêu âm quy ước. Đến nay đã hòan tất khám 1.000 bệnh nhân với 20.000 hình ảnh. Kết quả ban đầu rất khích lệ: với MultiWave technology có thể tăng cường độ đặc hiệu lên đến 94 điểm. Nếu như nhìn lại kết quả sinh thiết âm tính đến 80% tại Mỹ sau siêu âm quy ước và chụp nhũ ảnh theo Hiệp hội Ung thư Mỹ thì kết quả của chúng tôi là rất quan trọng”.




Theo Stamatia V. Destounis, M.D., ở  Elizabeth Wende Breast Care, Rochester, N.Y., công bố một nghiên cứu với 179 bệnh nhân được làm siêu âm và đo độ đàn hồi. Nhóm nghiên cứu có được 184 elastograms và tiến hành sinh thiết tất cả các tổn thương cứng. Với 134 mẩu có 59 mẩu là ung thư. Chỉ riêng elastography đã xác định 98% ca ác tính được công nhận do biopsy sau đó và 82% ca là lành tính. Ngoài ra elastography cũng xác định chính xác kích thước tổn thương hơn siêu âm quy ước. Elastography làm giảm số sinh thiết không cần thiết, "là cách dễ dàng nhất để loại bỏ sinh thiết cho những ca có thể là lành tính".









FDA đã phê duyệt kỹ thuật các hãng máy Toshiba, Siemens, and SuperSonic Ultrasound từ sau RSNA 2008. Từ nay sẽ có các hình về tuyến vú không giống như hình siêu âm thường kèm với chụp nhũ ảnh như trước đây. Tuy vậy, thành công của các hãng máy trên không chỉ tùy thuộc vào hình ảnh mới lạ mà còn vào việc có bao nhiêu hình ảnh này góp phần vào chẩn đoán bệnh lý ung thư vú.


Tài liệu tham khảo chính:


1/ Elastography promises big changes in women's care : Ultrasound advances shown at latest RSNA meeting characterize breast cancer through tissue stiffness, Freiherr Greg, Diagnostic Imaging. Vol. 31 No. 2. February 1, 2009.


2/ Elastography reduces unnecessary breast biopsies, European Hospital, 11/30/2009.


3/ Emergence of elastography gives renewed impetus and vigor to ultrasound market, John Bonner, Diagnostic Imaging, March 9, 2009.

Thứ Sáu, 13 tháng 11, 2009

eTRACKING của ALOKA Prosound α 10

eTRACKING của ALOKA Prosound α 10:


Đánh giá và phát hiện sớm Xơ vữa động mạch




BS NGUYỄN THIỆN HÙNG


TRUNG TÂM Y KHOA MEDIC HÒA HẢO


Thành phố Hồ Chí Minh




eTRACKING đạt được việc đo chính xác khẩu kính mạch máu trong thời gian thực bằng cách dùng tín hiệu tần số radio (radio frequency (RF)).

Đo khẩu kính mạch máu bằng B-mode hay M-mode thường hay gặp các biến dị số đo vì không thể biết những thay đổi khẩu kính lệ thuộc thời gian (time-dependent) trên B-mode. Hơn nữa khó xác định chính xác thời điểm đo khẩu kính tối đa và tối thiểu.

eTRACKING đã được phát triển và cài đặt để vượt qua những vấn đề trên lúc đo khẩu kính mạch máu.




Các đặc điểm=
- Chuyển động vách mạch máu được dò tìm tự động bằng cách đơn giản cài cổng dò (tracking gate) trên hình B-mode.

- Đo khẩu kính mạch máu rất chính xác bằng cách dùng tín hiệu RF. Đầu dò 10MHz đạt được chính xác 0,01mm.

- Hiển thị thay đổi khẩu kính theo dạng sóng (sóng phồng, distension wave) theo thời gian thực.

- Dễ vận hành hơn các kỹ thuật quy ước, áp dụng được khám thường quy và rút ngắn thời gian khám.

- Không xâm lấn nên dễ khám lại và nhanh hơn.




Nguyên lý eTRACKING

Trước hết, đặt cổng dò ở điểm zero-crossing của tín hiệu RF (t). Tín hiệu RF thu được (t+1) dời chỗ khi vách mạch chuyển động theo nhịp tim. Vào lúc này, cổng dò tự động tìm điểm zero-crossing trên tín hiệu RF (t+1) và di chuyển theo. Tiến trình này được lập lại để tự động và chính xác dò tìm chuyển động vách mạch.




Hiển thị số và hình kết quả

Chọn vài sóng phồng do eTRACKING phát hiện. Các dạng sóng chọn được lấy trung bình. Việc trung bình hóa sẽ cho kết quả ổn định hơn với vài thay đổi nhỏ. Khẩu kính mạch lớn nhất và nhỏ nhất của sóng phồng trung bình được dùng tính tóan tự động nhiều thông số gíup khảo sát tình trạng vữa xơ  động mạch.




Ứng dụng lâm sàng




- Phát hiện sớm tình trạng vữa xơ  động mạch. Định lượng độ cứng vách động mạch trước khi có bắt đầu thay đổi cơ học, như bề dày vách và tạo mảng xơ vữa.

- Xác định hiệu quả điều trị. Gíup xác định hiệu quả thuốc và sau khi lọai trừ yếu tố nguy cơ.

- Đánh giá tuổi mạch máu giúp ngăn ngừa tình trạng vữa xơ động mạch. Giúp khám kiểm tra tòan diện người khỏe nhằm đánh giá tuổi mạch máu, qua đó hướng dẫn tập luyện và ăn kiêng để ngăn ngừa tình trạng vữa xơ động mạch và tăng cường chất lượng sống.

- Theo dõi việc tăng cường chất lượng sống. Sử dụng như chỉ số theo dõi tăng cường chất lượng sống qua tập luyện và ăn kiêng.




Việc thực hiện eTRACKING trong khảo sát định lượng tình trạng vữa xơ động mạch được tăng cường bằng cách thêm PWV beta và AI vào các thông số quy ước.





Ep (Pressure-strain elasticity modulus) = Chỉ số đàn hồi mạch máu.




Ep=(Ps-Pd) / [(Ds-Dd) /Dd] Tính tóan từ các thay đổi của khẩu kính mạch và huyết áp (HA).

Arterial elasticity giảm/ Ep tăng.

Tùy thuộc HA: HA thay đổi nhiều trong cùng mạch máu.




Beta (Stiffness parameter) = Chỉ số arterial stiffness.




Beta= In (Ps-Pd) / [(Ds-Dd) / Dd] Tính tóan từ các thay đổi của khẩu kính mạch và HA.

Arterial elasticity tăng / Ep tăng.

Ít lệ thuộc vào HA.




AC (Arterial compliance) = Chỉ số vessel compliance.




AC= Π (Ds x Ds - Dd x Dd) / [4(Ps-Pd)] Tính tóan từ thay đổi vessel cross-sectional area và HA.

Arterial elasticity tăng / Ep tăng.




PWV beta (One-point pulse wave velocity) = Chỉ số arterial stiffness.




Definitional equation C =√ (betaP /2 ρ) P=diastolic ρ=blood density (1050Kg/m3).


Local pulse wave velocity (tốc độ sóng xung tại chỗ) tính toán từ stiffness parameter.




AI (Augmentation index) = Chỉ số diễn tả tỉ lệ của sóng phản xạ (reflected wave).




Một sóng xung gồm phần trước sóng (forward-wave) và phần phản xạ (reflected-wave). Phần reflected-wave lớn hơn khi trở kháng động mạch ngọai biên cao hơn, ví dụ như khi bệnh nhân già hơn hoặc tình trạng vữa xơ tiến triển xấu hơn. AI biểu thị tỉ lệ của một reflected wave với áp lực xung (pulse pressure). Giá trị AI lớn hơn khi reflected wave cao hơn hoặc trở về nhanh hơn. Chỉ số này giúp phát hiện sớm tình trạng vữa xơ động mạch và phòng ngừa cao huyết áp và bệnh cơ tim phì đại.





Minh họa = Đánh giá tích tuổi mạch máu bình thường bằng eTRACKING




từ Normal vascular aging evaluated by a new tool: eTRACKING, S. Carerj et al (University of Messina , Italy), Eur J Echocardiography 2006 ; suppl.1 :S49.




và Relationship between coronary flow velocity and vascular stiffness, S. Carerj et al (University of Messina , Italy), Eur J Echocardiography 2006 ; suppl.1 :S185.




Dùng tần số RF có độ chính xác 0,01mm với đầu dò 10MHz. Thay đổi khẩu kính động mạch được đánh giá bằng cách đo khoảng cách giữa 2 cổng dò. Đo ở mức trước chia đôi động mạch cảnh chung. Các thông số được tính toán : Beta (stiffness parameter), Ep (pressure-strain elasticity modulus) AC (arterial compliance), AI (augmentation index), PWV (pulse wave velocity). Huyết áp (tâm thu và tâm trương ) được đo ở tay trái để đánh giá các thông số trên.




H.1a = Cổng dò ở 2D cho thấy rõ hình tracking ở M-mode và 3 sóng carotid.






H.1b = Phía trên là các sóng carotid, bên dưới là sóng kết quả từ phân tích ít nhất 5 sóng đã chọn, và giá trị bình thường các stiffness parameters.








H.2a = Cổng dò ở 2D cho thấy rõ hình tracking ở M-mode và 4 sóng carotid.






H.2b = Phía trên là các sóng carotid, bên dưới là sóng kết quả từ phân tích ít nhất 5 sóng đã chọn, và giá trị bệnh lý các stiffness parameters.







Kết luận : Các kết quả cho thấy có những thay đổi trong hệ mạch máu liên quan đến tuổi. Với giả thuyết tăng stiffness các mạch máu lớn sẽ có kết hợp với giảm lưu lượng mạch vành, nghiên cứu ban đầu này cho thấy có tương quan âm tính giữa vascular stiffness và coronary blood flow velocity. Tuy có ý nghĩa quan trọng giúp hiểu vài cơ chế sinh lý bệnh của nhồi máu nhưng cần nghiên cứu nhiều thêm để khẳng định chắc chắn hơn.


FLOW MEDIATED DILATATION (FMD) - ALOKA Prosound α10

Flow Mediated Dilatation (Dòng chảy giãn mạch trung gian):


Một phương pháp đánh giá tình trạng mạch máu bằng kỹ thuật eTRACKING của ALOKA Prosound α 10


BS NGUYỄN THIỆN HÙNG trích dịch

TRUNG TÂM Y KHOA MEDIC HÒA HẢO
Thành phố Hồ Chí Minh

Từ Flow mediated vasodilatation: A way to evaluate vascular healthiness with eTRACKING technology, Lefthériotis G, MD, PhD, University Hospital, CNRS 6214 & Inserm 771, Angers France.



Dẫn nhập:



Từ sinh l‎í nội mạc đến mảng xơ vữa



Từ những năm 80 nội mạc mạch máu được biết là một hệ thống điều hoà tại chỗ phức tạp trong hiện tượng cầm máu, tạo huyết khối và phân hủy fibrin, miễn dịch và vận mạch. Phần lớn mạch máu (ngọai trừ mao mạch) được kiểm sóat bởi phức hợp nội mạc/ cơ trơn [endothelium/smooth muscle complex] và có thể cả ngoại mạc (adventitia), phức hợp này cho phép điều chỉnh khẩu kính tại chỗ và sức bền và sự phân phối dòng máu đến cơ quan. Sự điều chỉnh tại chỗ của tế bào cơ trơn qua trung gian nội mạc bằng chất tiết các yếu tố giãn mạch (ví dụ nitric oxide hay prostaglandin) hoặc co mạch (như endothelins,...).



Mảng xơ vữa là tiến trình thóai hóa vách mạch máu theo quá trình tích tuổi. Là nguyên nhân chết vì tim mạch cơ bản trong các nước đã phát triển. Hiện nay phần lớn các thực hành lâm sàng và test chẩn đóan đều nhắm đến phát hiện và điều trị các tổn thương mạch máu có triệu chứng, trong khi, nhu cầu phát hiện sớm các tổn thương chưa có triệu chứng và/hoặc mất chức năng mạch máu đang rõ lên trong chăm sóc sức khỏe ban đầu.





Hàng nghìn bài báo đã xác lập rằng mất chức năng nội mạc dường như là dấu hiệu phát hiện sớm nhất của mảng xơ vữa từ người trẻ cho đến người lớn. Điều này tương quan với các yếu tố nguy cơ kinh điển (cao huyết áp, thuốc lá, lọan dưỡng mỡ, tiểu đường, v.v..). Nhiều phương pháp phát hiện sớm mảng xơ vữa được đề nghị như đo độ cứng mạch máu [vessel stiffness (tính mềm, compliance)], phản ứng nội mạc với các yếu tố kích thích, tái mô hình hóa thành mạch (bề dày nội mạc - lớp giữa, intimae-media thickness). Nhưng hầu hết là nghiên cứu lâm sàng, dù nhiều hội nghị thống nhất kêu gọi sử dụng như xét nghiệm lâm sàng thường quy. Đến nay đánh giá chức năng nội mạc vẫn còn là thách thức của lâm sàng.



Mất chức năng nội mạc: Dấu ấn sớm của mảng xơ vữa


Báo cáo đầu tiên về mất chức năng mạch máu được báo cáo trong giường mạch vành. Có thể gây ra co mạch một cách nghịch thường bằng cách truyền acetylcholine (một chất chủ vận chế tiết nội mạc trung gian của NO) vào các động mạch không bệnh (qua angiogram). Các phát hiện được trình bày rõ thêm ở các động mạch ngọai biên bằng cách dùng kỹ thuật đo biến thiên thể tích gây tắc tĩnh mạch.



Năm 1992, Celermajer và cs lần đầu tiên báo cáo một kỹ thuật đơn giản không tấn công để đo giãn mạch tùy thuộc và độc lập với nội mạc (dòng chảy trung gian giãn mạch, flow mediated dilation, FMD). Kỹ thuật siêu âm này đo thay đổi khẩu kính động mạch (thường là động mạch cánh tay) bằng cách tăng vận tốc dòng máu từ bàn tay tăng tưới máu sau thiếu máu (hand post-ischemic hyperaemia). Sự tăng tốc độ dòng máu là nguyên nhân của tăng ấn biến dạng (shear stress) trên lớp tế bào nội mạc. Các dữ liệu thực nghiệm cho thấy shear-stress induced-vasodilatation (ấn biến dạng này gây nên giãn mạch) chủ yếu là trung gian cho việc các tế bào nội mạc tạo ra chế phẩm của nội mạc có dẫn xuất từ các yếu tố làm giãn (EDRFs), như là nitric oxide.


Từ nghiên cứu tiên phong này, một số lớn báo cáo đã công bố tìm được vai trò chủ yếu của mất chức năng nội mạc, từ người trẻ đến người lớn, trong nhiều bệnh lý mạch máu rất sớm trước khi tổn thương xuất hiện.



Làm thế nào đánh giá chức năng nội mạc bằng siêu âm ?



Phân tích chức năng nội mạc dựa trên 2 nguyên lý chính



@ tạo ra một đáp ứng nội mạc lệ thuộc bới kích thích cơ học. Bằng cách tăng ấn-biến dạng trong lúc xảy ra tăng tưới máu sau tắc.



@ tạo ra một đáp ứng nội mạc không lệ thuộc bằng kích thích cơ trơn trực tiếp. Bằng cách ngậm dưới lưỡi nitroglycerine, một NO donor.



(Ghi chú= Gây ra đáp ứng endothelial-dependent bằng chất chủ vận cần truyền acetylcholine vào trong động mạch, là phương pháp xâm lấn không thể tíến hành thường quy. Bởi vậy kích thích cơ học nội mạc bằng kỹ thuật tăng tưới máu bàn tay sau thiếu máu [túi hơi] (post-ischemic hand hyperaemia technique) (cuff) được chấp nhận như là phương pháp thích hợp nhất để khảo sát hiện tượng mất chức năng nội mạc).



Đo chức năng nội mạc bằng kỹ thuật siêu âm cần các phương tiện chuyên biệt


- Đầu dò linear 7-10MHz ly giải không gian cao giúp phát hiện các thay đổi khẩu kính hàng micromét (đo thay đổi khẩu kính động mạch quay).



- Dò tín hiệu RF đáng tin cậy và phần mềm phân tích mạnh. Dù có một số nghiên cứu dùng B-mode, M-mode hay echo-tracking (eTRACKING) đề nghị do độ ly giải không gian và thời gian cao hơn có ý nghĩa (cao hơn 0,001 mm).



- Bất động cánh tay/cẳng tay với giá đỡ đầu dò nhằm tăng khả năng đo chính xác.




Phương pháp


1. Tiến hành đo trên đối tượng nghỉ ngơi / bệnh nhân nên nhịn đói.



2. Quét phần phẳng, thẳng của động mạch cánh tay (cắt dọc) với phác họa rõ các mặt phẳng phân cách nội mạc trước và sau. Hạn chế ảnh giả và búp bên (side lobes). Nên tăng khoảng cách tối đa giữa đầu dò và động mạch bằng cách thể hiện hình động mạch xuyên qua cơ nhị đầu cánh tay (xem H.3).




3. Ghi lại đường kính gốc.


4. Túi hơi cổ tay bơm phồng lên 20mmHg trên áp lực động mạch tâm thu (không quá 200-210 mmHg) trong 4 phút.



5. Sau đó làm xẹp túi hơi và đo khẩu kính động mạch ở 1 phút và 4 phút sau khi túi hơi cổ tay xẹp.



6. Cho Nitro-glycerine ngậm dưới lưỡi (sublingual Natispray, 25μmg x 2).



7. Ghi lại khẩu kính động mạch ở 3 và 5 phút trong khi đo áp lực động mạch cánh tay (H.4)





Với phần mềm của ALOKA (ProSound α10 /ProSound α7) có thể chọn eTRACKING discontinuous mode (e.g. separate sequences trong khoảng 10-20s, H. 5-1) hoặc eTRACKING continuous mode (trên 25 min ghi continuous data, H. 5-2).
FMD (tính % từ giá trị gốc) diễn tả như chỉ số của đường kính tâm trương tối đa sau thiếu máu (post-ischemic maximal diastolic diameter) thay đổi từ đường kính tâm thu gốc tới đường kính tâm trương gốc (baseline systolic diameter to baseline diastolic diameter). Đây là endothelial independent vasodilatation (hiện tượng giãn mạch nội mạc độc lập).



Kết luận


Xác định chức năng nội mạc cho những thông tin không thể bàn cãi trong việc định thời cá nhân về tuổi mạch máu của bệnh nhân.



Dòng giãn mạch trung gian (Flow mediated Dilatation, FMD) là chỉ số chức năng nội mạc có thể đo không xâm lấn.



Các đặc điểm của phân tích FMD bằng kỹ thuật eTRACKING gồm:




1. Đo giãn mạch nhỏ với độ chính xác 0,01mm.

2. Ghi liên tục và hiển thị hình toàn bộ tiến trình như đường gốc, lúc túi hơi làm tắc mạch, giãn mạch và phục hồi.

3. Các thông số tính toán tự động như khẩu kính mạch lúc giãn tối đa và %FMD.



Ứng dụng lâm sàng=



- Phát hiện sớm xơ vữa động mạch.

Mất chức năng nội mạc là giai đoạn đầu của xơ vữa động mạch. Phát hiện trong giai đoạn này giúp ngăn ngừa xơ vữa động mạch tiến triển.



- Xác định hiệu quả điều trị.

FMD có thể dùng là chỉ số đánh giá sự tăng cường chức năng nội mạc sau lọai trừ các yếu tố nguy cơ như tập luyện, ăn kiêng và dùng thuốc. FMD có thể tăng cường bằng thuốc hạ huyết áp, và giảm mỡ máu, estrogens, vitamin E và C.



Siêu âm dựa trên kỹ thuật echo-tracking, như kỹ thuật eTRACKING của ALOKA cung cấp một phương tiện chính xác, đáng tin cậy và độc nhất để khảo sát FMD. Cần chú ý dữ liệu đo được. Do đó, lợi ích tiềm năng của phương pháp này là vẫn tiếp tục để xác định việc định thời cho cá nhân về xơ vữa động mạch.



Tài liệu tham khảo



- Coretti MC et al: Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow mediated vasodilatation of the brachial artery, J Am Coll Cardiol 39:257-265, 2002.



- De Roos NM et al : Within subject variability of flow-mediated vasodilatation of the brachial artery in healthy men and women: implications for experimental studies, Ultrasound in Med & Biol 29(3): 401-406, 2003.



- Pyke KE et al: The relationship between shear stress and flow mediated dilatation: implications for the assessment of endothelial function. J Physiol 568:357-369, 2005.



- Celermajer DS et al: Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet, 1992 Nov 7;340(8828):1111-5.