Siêu âm đàn hồi ARFI và siêu âm thường quy chẩn đoán phân biệt tổn thương đặc ở phổi (ARFI and Conventional US for Pulmonary Consolidation)

Siêu âm đàn hồi ARFI và siêu âm thường quy chẩn đoán phân biệt tổn thương đặc ở phổi

Bs Lê Thanh Liêm, Bs Nguyễn Thiện Hùng, Bs Phan Thanh Hải

Trung Tâm Y Khoa Medic, TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam

Tóm tắt

Mục đích

Sử dụng kỹ thuật tạo hình xung lực bức xạ âm (ARFI - Acoustic Radiation Force Impulse Imaging) để khảo sát các tổn thương đặc phổi ở ngoại vi, kết hợp với siêu âm B-mode và Doppler để đánh giá khả năng của kỹ thuật ARFI trong chẩn đoán phân biệt các tổn thương này.

Đối tượng và phương pháp

Tổng cộng có 28 bệnh nhân tại Trung tâm Y khoa Medic từ tháng 10 năm 2008 đến tháng 12 năm 2012, trong đó có 21 bệnh nhân nam, tuổi từ 18 đến 79. 16 trường hợp viêm phổi thùy (57,1%), 6 trường hợp xẹp phổi (21,4%), 4 trường hợp ung thư phế quản (14,2%), 2 trường hợp lymphoma di căn phổi (7,1%). 6 trường hợp được làm siêu âm đàn hồi ARFI, bao gồm 3 trường hợp viêm phổi thùy và 3 trường hợp xẹp phổi. Mỗi trường hợp được đo ARFI (VTQ) 5 lần. Tất cả các trường hợp đã được chụp X-Quang phổi, xét nghiệm. Chụp cắt lớp vi tính đã được sử dụng trong các trường hợp chẩn đoán không rõ ràng (10 trường hợp, 35,7%). Phần mềm thống kê Medcalc được sử dụng để so sánh giá trị ARFI (V = m / giây) giữa hai nhóm.

Kết quả

16 trường hợp viêm phổi thùy, 9 trường hợp ở thùy dưới của phổi (87,5%), có hình tam giác (94%), bờ đều (68,7%), đồng phản âm với mô gan (25%), có khí ảnh nội phế quản (94%), có hình ảnh cây mạch máu (56%), phổ 3 pha kháng lực cao trên siêu âm Doppler (7/9 trường hợp). 6 trường hợp xẹp phổi, thường có hình tam giác (100%), bờ đều (83,3%), tăng âm (100%), cây mạch máu (2/6 trường hợp), phổ Doppler 3 pha kháng lực cao (2/2 ca), khí ảnh nội phế quản (50%). 4 trường hợp ung thư phế quản, thường có hình bầu dục (75%), bờ không đều (75%), giảm âm (100%), không có khí ảnh nội phế quản, có mạch máu đơn lẻ (4/4 trường hợp), phổ 1 pha kháng lực thấp (3/4 trường hợp). Lymphoma có hình tròn hay oval, phản âm kém giống nang và mạch máu đơn lẻ, không có khí ảnh nội phế quản. Vận tốc sóng biến dạng của viêm phổi thùy từ 2,06 đến 4,02 m/giây (trung bình=3,11 ± 0,99 m/giây) và của xẹp phổi từ 0,94 đến 1,93 m/giây (trung bình=1,52 ± 0,46 m/giây). Có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai nhóm với t = 2,896 (p = 0.034). Vận tốc sóng biến dạng của viêm phổi thùy cao hơn (cứng hơn)  vận tốc sóng biến dạng của xẹp phổi.

Kết luận

Đây là một nghiên cứu sơ bộ về siêu âm đàn hồi ARFI trong chẩn đoán phân biệt tổn thương đặc phổi ở ngoại vi, kết hợp với siêu âm B-mode và Doppler. Kết quả ban đầu cho thấy vận tốc sóng biến dạng ARFI của viêm phổi thùy cao hơn (cứng hơn)  vận tốc sóng biến dạng của xẹp phổi.

  Trong tương lai, cần nghiên cứu với số lượng lớn để xác nhận khả năng của kỹ thuật này và ứng dụng trong thực hành lâm sàng.

Tổng quan

Siêu âm phổi đã được biết đến từ lâu và có nhiều nghiên cứu và sách giáo khoa trên thế giới. Tuy nhiên, trong thực tế siêu âm ít được sử dụng trong chẩn đoán bệnh lý phổi, ngoại trừ chẩn đoán dịch màng phổi.

Viêm phổi thùy, xẹp phổi và u phổi là 3 bệnh lý ở phổi thường gặp và biểu hiện trên X-Quang là đám mờ với nét đặc trưng riêng, tuy nhiên nhiều trường hợp không thể phân biệt được rõ ràng. Trong trường hợp xẹp thùy phổi do tràn dịch màng phổi, X-Quang khó phát hiện do chồng lấp với hình mờ của dịch.

Siêu âm phổi chỉ thấy tổn thương ngoại vi phổi, nhưng khi thấy thì cung cấp rất nhiều thông tin về đặc điểm của tổn thương và có khi chấn đoán chính xác bản chất tổn thương. Trong viêm phổi thùy đã điều trị khỏi, hình ảnh tổn thương  phổi trên siêu âm mất đi trước khi mất trên X Quang.

Siêu âm Doppler màu cung cấp hình ảnh phân bố mạch máu trong tổn thương, Doppler phổ giúp phân biệt nguồn gốc mạch máu. Theo đó, phổ 3 pha kháng lực cao là đặc trưng của động mạch phổi và phổ 1 pha kháng lực trung bình là đặc trưng của động mạch phế quản trung tâm.

Siêu âm đàn hồi là kỹ thuật mới, quan sát tổn thương theo chiều kích mới, đó là dựa vào độ cứng của tổn thương. Chúng tôi chưa tìm thấy báo cáo nghiên cứu nào trước đây về siêu âm đàn hồi chẩn đoán tổn thương đặc ở phổi.

Kỹ thuật tạo hình xung lực bức xạ âm (Acoustic Radiation Force Impulse Imaging – ARFI) trên máy Siemen Acuson S2000 là kỹ thuật dùng chùm sóng âm tập trung tác động vào vùng quan tâm (region of interest - ROI) gây sự dời chỗ mô. Sự dời chỗ sinh ra sóng biến dạng là sóng ngang. Kỹ thuật này gồm hai phần: Một là bản đồ đàn hồi (VTI-Virtual Touch Tissue Imaging), ghi lại sự dời chỗ mô, với quy luật vật lý là mô càng cứng thì sự dời chỗ càng ít và được mã hóa thành màu đen. Hai là định lượng vận tốc sóng biến dạng (VTQ-Virtual Touch Tissue Quantification) với quy luật vật lý là mô càng cứng thì tốc độ truyền sóng càng cao (hình 8).

Mục đích

Sử dụng kỹ thuật ARFI khảo sát các tổn thương đặc phổi ngoại vi, kết hợp với siêu âm B-mode và Doppler để đánh giá khả năng của kỹ thuật ARFI trong chẩn đoán phân biệt các tổn thương này.

Phương pháp và đối tượng

Tổng số 28 bệnh nhân tại Trung tâm Y khoa Medic từ tháng 10 năm 2008 đến tháng 12 năm 2012, tuổi từ 18 đến 79, có 16 trường hợp viêm phổi thùy (57,1%), 6 trường hợp xẹp phổi (21,4%), 4 trường hợp ung thư phế quản (14,2%), 2 trường hợp lymphoma di căn phổi (7,1%).

6 trường hợp được làm siêu âm đàn hồi ARFI, bao gồm 3 trường hợp viêm phổi thùy và 3 trường hợp xẹp phổi. Mỗi trường hợp được đo ARFI (VTQ) 5 lần. Sử dụng phần mềm thống kê Medcalc để so sánh giá trị ARFI (V=m/giây) giữa hai nhóm.

Tất cả các trường hợp đã được chụp X-Quang phổi, xét nghiệm máu và siêu âm bằng đầu dò cong 3,5 MHz hoặc đầu dò thẳng 7,5 MHz trên nhiều loại máy siêu âm (Siemens, Aloka, Medison,…). Chụp cắt lớp vi tính dùng trong các trường hợp chẩn đoán không rõ ràng (10 trường hợp, 35.7%).

Kết quả

16 trường hợp viêm phổi thùy, thường ở thùy dưới của phổi (87,5%), có hình tam giác (94%), bờ đều (68,7%), đồng phản âm với mô gan (25%), có khí ảnh nội phế quản (air bronchogram) (94%), có hình ảnh cây mạch máu (9 trường hợp, 56%), phổ 3 pha kháng lực cao trên siêu âm Doppler (7/9 trường hợp, 77,8%) (hình 1, hình 2).

6 trường hợp xẹp phổi, thường có hình tam giác (100%), bờ đều (83,3%), tăng âm (100%), cây mạch máu (2/6 trường hợp), phổ Doppler 3 pha kháng lực cao (2/2 trường hợp), khí ảnh nội phế quản (50%) (hình 3, hình 8).

    

4 trường hợp ung thư phế quản, thường có hình bầu dục (75%), bờ không đều (75%), giảm âm (100%), không có khí ảnh nội phế quản, có mạch máu đơn lẻ (4 trường hợp, 100%), phổ 1 pha kháng lực thấp (3/4 trường hợp, 75%) (Hình 4, Hình 5).

    

               

Lymphoma có hình tròn hay oval, phản âm kém giống và mạch máu đơn lẻ, không có khí ảnh nội phế quản (Hình 6).

          

Vận tốc sóng biến dạng của viêm phổi thùy từ 2,06 đến 4,02 m/giây (trung bình=3,11 ± 0,99 m/giây), và của xẹp phổi từ 0,94 đến 1,93 m/giây (trung bình=1,52 ± 0,46 m/giây). Có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai nhóm với t = 2,896 (p = 0,034) (hình 7, hình 8).

Kết luận

Đây là một nghiên cứu sơ bộ về siêu âm đàn hồi ARFI trong chẩn đoán phân biệt tổn thương đặc phổi ở ngoại vi, kết hợp với siêu âm B-mode và Doppler. Kết quả ban đầu cho thấy vận tốc sóng biến dạng ARFI của viêm phổi thùy cao hơn (cứng hơn) vận tốc sóng biến dạng của xẹp phổi.

Trong tương lai, cần nghiên cứu với số lượng lớn để xác nhận khả năng của kỹ thuật này và ứng dụng trong thực hành lâm sàng.

Tài liệu tham khảo

1.     Roee Lazebnik S., MD Ph.D.,Tissue Strain Analytics - Virtual Touch Tissue Imaging and Quantification, Siemens ACUSON S2000 Utrasound System, Siemens Medical Solutions, USA, Inc, Mountain View, CA USA, 2008.’

2.     Color Doppler Sonographic Mapping of Pulmonary Lesions, Evidence of Dual Arterial Supply by Spectral Analysis, Christian Görg, MD, Ulf Seifart, MD, Konrad Görg, MD and Gerhard Zugmaier, MD Medizinische Universitätsklinik, Marburg, Germany.

3.     HEPATIZATION OF A LUNG LOBE AS A CAUSE OF PERSISTENT COUGH, Ali Emad MD, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran.

4.     Real-time lung ultrasound for the diagnosis of alveolar consolidation and interstitial syndrome in the emergency department. Volpicelli, Giovanni; Silva, Fernando; Radeos, Michael. European Journal of Emergency Medicine: April 2010 - Volume 17 - Issue 2 - pp 63-72.

 

EMERGENCY ULTRASOUND

 

 

 

 

Ultrasound is a useful, nonradiated, noninvasive, real-time, dynamic, and inexpensive diagnostic modality for immediate assessment at emergency departments. It allows findings to be directly correlated with a patient’s clinical presentations, provides efficient diagnosis, and decreases medical errors. Additionally, it can be used repeatedly if the patient’s condition changes, like an “ultrasound stethoscope” [1,2].

 

Emergency ultrasound (EUS) has developed substantially in the past 20 years. In the history and development of this field, “point-of-care ultrasound”, “bedside ultrasound”, and “focused ultrasound” are the interchangeable terms for EUS that can describe its characteristics [3]. EUS is considered integral to the clinical practice of emergency medicine [4], involving multidiscipline and goal-directed scanning. However, some authors suggested that EUS was limited and less comprehensive, compared to other ultrasound subspecialties [5].

 

In the United States, the American College of Emergency Physicians has instructed comprehensive guidelines of EUS as a standard for residency training. The guidelines comprise 11 core applications: trauma, intrauterine pregnancy, abdominal aortic aneurysm, cardiac, biliary, urinary tract, deep vein thrombosis, soft tissue, thoracic, ocular, and procedural guidance; and five scopes: resuscitative, diagnostic, procedural guidance, symptom/sign based, and therapeutic [6]. Additionally, the registered diagnostic medical sonographer certification, through the American Registry for Diagnostic Medical Sonography, is available for emergency physicians. However, controversies exist because this certification does not ensure or measure a physician’s competency [4].

In Taiwan, the “Ultrasound Subcommittee” of the Taiwan Society of Emergency Medicine (TSEM) was set up in 2008. The first committee chairman was Professor Hsiu-Po Wang. He contributed to the integration of professional work, and established a communication platform between the TSEM and the Taiwan Society of Ultrasound in Medicine (TSUM). Due to his efforts, the trabasic and advanced courses for EUS have been worked out by the TSEM since 2008. The “Emergency Subcommittee” of the TSUM and the credentialing system for the EUS instructors were established in 2009. Additionally, the academic forum “EUS” was initiated in 2009, in the annual meeting of the TSEM.

The certification program for the EUS instructors by the TSEM was established in 2012. Therefore, there are two kinds of certifications for the EUS instructors in Taiwan, through the TSEM or the TSUM. Till now, there are more than 40 EUS instructors to contribute to the EUS education in Taiwan.

In the field of academic development, previous studies focused on the application of EUS in critical care and resuscitation, mainly echocardiography [5,7e9]. Authors in Taiwan also contributed to the advances: Lien et al [10] proposed that hepatic portal venous gas was associated with poor prognosis in patients with cardiac arrest; Chang et al [11] suggested that a longer isovolumic relaxation time predicted poor survival outcomes at the postresuscitation period;Wang et al [12] concluded that in patients with plasma B-type natriuretic peptide levels within 100e500 pg/mL, cardiac ultrasound can help differentiate heart failure or not; Chou et al [13,14] proposed that the application of the

tracheal rapid ultrasound examination (TRUE) to examine endotracheal tube placement during emergency intubation and resuscitation was feasible and could be performed rapidly; and Simet al [15] showed that the positive predictive value of bilateral lung sliding in confirming proper endotracheal intubation was high, especially among patients with a cardiac arrest.

In this issue of Journal of Medical Ultrasound, Sun et al present a prospective observational study confirming the accuracy of tracheal tube placement using the TRUE protocol in the emergency departments of two medical centers [16]. The protocol used is following the previous serial studies: in case of tracheal tube intubation, only one air-emucosa interference is detected; in case of esophageal tube placement, a second airemucosa interference will appear, and the pattern then suggests a false second airway “double tract sign” [13].

Sun et al showed a good accuracy of the TRUE protocol in cardiac arrest patients by trainedining curricula including emergency physicians in twomedical centers in Taiwan [16].

This study is considered an extension of the previous single institutional study, and one part of the future multicenter study.

Sun et al also reviewed prehospital applications of EUS in many situations in this issue, including in patients with cardiac arrest, trauma, and acute dyspnea, as well as in high altitude environment or helicopters. Additionally, previous studies suggested that education of paramedics regarding ultrasound use might be feasible [17,18].

Although the accuracy of images can be improved by communication technologies [19], whether paramedics can perform EUS still depends on different national conditions.

EUS is an emerging ultrasound subspecialty that still has many issues to be explored. Presentation of the emergency department patients is diverse, and EUS can be applied in a prehospital setting, in hospitals, and during the post-resuscitation period. In this issue, some interesting articles on EUS are provided. More efforts will be needed to carry out EUS research in depth and breadth.