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.

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.