BS NGUYỄN THIỆN HÙNG dịch
TRUNG TÂM Y KHOA MEDIC HÒA HẢO
Thành phố Hồ Chí Minh
(từ Eric Barnes: Contrast US Processing Tools Shows Malignant Liver Lesions, AuntMinnie.com, 30 tháng 7 năm 2010).
Các nhà nghiên cứu Thụy Sĩ đã phát triển một kỹ thuật hình ảnh tham số trong thời gian thực (real-time parametric imaging technique) bằng siêu âm tăng cường tương phản (contrast-enhanced ultrasound) để phân biệt không xâm lấn tổn thương gan lành tính và ác tính dễ sử dụng. Trong lần áp dụng lâm sàng đầu tiên, phương thức này có độ đặc hiệu và độ nhạy cao trong một nghiên cứu đoàn hệ.
Phân biệt không xâm lấn tổn thương gan lành tính và ác tính bằng siêu âm là mục tiêu nghiên cứu trọng điểm, và được xem là tiềm năng hứa hẹn nhất của siêu âm tăng cường tương phản.
"Có thể phân biệt tổn thương bằng cách xem sự hấp thụ chất tương phản của nó so với nhu mô bình thường xung quanh", ông Nicolas Rognin, PhD, từ Research Bracco tại Geneva, đã trình bày như trên tại cuộc họp Computer hỗ trợ Radiology và Phẫu thuật (CARS), 2010 tháng Sáu cũng tại Geneva.
Sau khi tiêm 1 bolus chất tương phản, đặc điểm của tổn thương gan có kiểu động học mạch máu (DVP, dynamic vascular patterns) khi so sánh với nhu mô lành xung quanh. Theo các tín hiệu video hấp thu độ tương phản trong gan ghi lại được tuyến tính hoá, động học hấp thu chất tương phản được thể hiện bằng đơn vị echo-cường độ (echo-power units) như là một hàm của thời gian.
Có hai loại tổn thương, lành tính hoặc ác tính, mỗi loại tách thành hai lớp. Trong ung thư tế bào gan nguyên phát, DVP của nó cho thấy tăng cường mạnh trong giai đoạn động mạch so với nhu mô lành xung quanh, tiếp theo là thì thải thuốc trong giai đoạn tĩnh mạch cửa, và trở nên kém tăng cường (hypoenhanced) rõ trong giai đoạn trễ.
Để làm cho những khác biệt thang xám này dễ thấy hơn, các nghiên cứu trước đó đã phát triển kỹ thuật xử lý ảnh để tăng cường những trình tự DVP này trong hình ảnh tái tạo. Phương pháp này giúp chẩn đoán tổn thương, nhưng chẩn đoán hạn chế chỉ với một hình tại một thời điểm.
Trên, phân tích DVP trong siêu âm dùng để phân biệt lành tính và ác tính từ kiểu dòng chảy trong tổn thương gan khu trú.
(FNH= focal hyperplasia, nốt tái tạo)
HCC= ung thư tế bào gan nguyên phát).
Dưới, một hình của phương pháp postprocessing chẩn đoán kiểu dòng chảy bằng màu từ một nghiên cứu trước đó của nhóm rendered DVP khác biệt dễ thấy hơn. Tuy nhiên, phương pháp này bị hạn chế trong việc mô tả một hình duy nhất ở một thời điểm. © Bracco Switzerland 2010.
Trong nghiên cứu này, "mục tiêu là để cung cấp tất cả các thông tin lâm sàng có liên quan ở một hình ảnh duy nhất," một kỳ công thực hiện bằng cách " áp dụng phân loại pixel để vẽ bản đồ chữ ký mạch máu vào một hình ảnh tham số," Rognin nói.
Kỹ thuật vẽ bản đồ tham số động học (parametric dynamic mapping) bao gồm bốn bước chính:
1.Tiền xử lý (Preprocessing): Dữ liệu video chuyển đổi không gian để bù cho bất kỳ chuyển động nào trong mặt phẳng (in-plane motion), và sau đó tuyến tính hóa (linearized) để lấy được tín hiệu echo-cường độ ở cấp độ pixel.
2.Làm mịn tín hiệu (Signal smoothing): Tín hiệu echo-cường độ này sau đó được làm nhẵn bằng cách sử dụng một kỹ thuật vẽ đường cong khớp với các điểm đã cho (curve fitting) với một mô hình chức năng bolus tưới máu.
3.Trừ tín hiệu (Signal subtraction): Các tín hiệu " khác biệt " được tính bằng cách trừ đi các tín hiệu tham khảo từ các tín hiệu echo-cường độ được mềm hoá (smoothed).
4.Phân loại pixel (Pixel classification): Điểm ảnh được phân thành bốn lớp theo cực của tín hiệu khác biệt theo thời gian.
Sử dụng siêu âm tăng cường tương phản, hemangiomas lành tính thường hyperenhanced vào mọi lúc, trong khi di căn ác tính thường hypervascular biểu hiện hyperenhancement trong giai đoạn động mạch và theo sau là hypoenhancement trong giai đoạn tĩnh mạch cửa. Các tín hiệu khác biệt trong hemangioma trình bày một chữ ký mạch máu đơn cực, trong khi tín hiệu khác biệt của di căn hypervascular có chữ ký mạch máu lưỡng cực.
Biểu đồ phân loại pixel sử dụng màu xanh lá đại diện cho đơn cực dương (chữ ký hyperenhanced thường trực). Màu xanh dương miêu tả đơn cực âm (chữ ký hypoenhanced thường trực), trong khi màu đỏ đại diện cho kết quả dương lưỡng cực (hyperenhancement, theo chữ ký hypoenhancement) và màu vàng được miêu tả âm lưỡng cực (hypoenhancement, theo chữ ký hyperenhancement).
Do đó, tổn thương ác tính xuất hiện là các khu vực màu đỏ, còn tổn thương lành tính có màu xanh lá hoặc màu vàng. Khi phân tích, trình tự phân tích tương phản sau đó được tổng hợp như bản đồ không gian của chữ ký mạch máu dùng để chẩn đoán loại tổn thương.
Các nhà nghiên cứu dùng kỹ thuật hình ảnh tham số DVP để đánh giá 146 tổn thương gan (113 ác tính và 33 lành tính), hình ảnh hoá với chỉ số cơ học thấp (MI, mechanical index) trong thời gian thực bằng siêu âm tương phản chuyên biệt sau khi tiêm bolus 2,4 mL một chất tương phản microbubble (SonoVue, Bracco, Milan).
Hemangiomas (lành tính) thường hyperenhanced vào mọi lúc, trong khi di căn hypervascular (ác tính) thường trình bày một hyperenhancement trong giai đoạn động mạch, theo sau là một hypoenhancement trong giai đoạn tĩnh mạch cửa. Mã màu của các loại tổn thương ác tính hoặc lành tính được thực hiện bằng cách phân tích sự khác biệt tín hiệu, được xác định bằng cách trừ đi các tín hiệu tham khảo từ các tín hiệu echo-cường độ mềm hoá (smoothed) trong hình ảnh siêu âm. Các tín hiệu khác biệt trong hemangioma trình bày một chữ ký mạch máu đơn cực, trong khi các tín hiệu khác biệt di căn hypervascular có một chữ ký mạch máu lưỡng cực.
Trong bảng dưới đây, chữ ký mạch máu được phân loại thành bốn lớp theo tín hiệu khác biệt phân cực tương ứng theo thời gian. Màu khác nhau được sử dụng để hiển thị các điểm ảnh trong các lớp khác nhau.
Để kiểm định những phát hiện từng trường hợp được đối chiếu với CT, MRI, hoặc sinh thiết.
Các tổn thương đã được quét bằng cách sử dụng siêu âm tương phản có chỉ số cơ học MI (mechanic index) thấp trong thời gian thực trên một trong một số máy siêu âm, trong đó có HDI 5000 và iU22 (Philips Healthcare , Andover, MA), SSD-5500 (Aloka , Tokyo), hoặc Sequoia 512 (Siemens Healthcare, Erlangen, Germany).
Các hình ảnh tham số DVP đã được đọc bởi một bác sĩ lâm sàng mù với các kết quả bằng cách sử dụng màu đỏ như là một tiêu chí về bệnh ác tính. Phương pháp mang lại độ nhạy 97%, độ đặc hiệu 91% đối với bệnh ác tính.
Trong khi đó, một nghiên cứu đa trung tâm của siêu âm tăng cường tương phản mà không sử dụng phương pháp lập bản đồ có độ nhạy 91% và độ đặc hiệu 86% ( American Journal of Roentgenology, tháng 6 năm 2006, Vol. 186:6, tr. 1551-1559).
"Các điểm thu được hiệu quả cao với hình ảnh tham số DVP chứng minh tiềm năng của phương pháp này để tăng độ tin cậy trong chẩn đoán tổn thương gan khu trú," Rognin lưu ý rằng các kết quả thuận lợi so với y văn.
Ngoài việc cung cấp một phương pháp chẩn đoán đơn giản là tìm các khu vực màu đỏ như chỉ báo của bệnh ác tính, kỹ thuật này có lợi thế là ít tốn thời gian hơn so với phương pháp hiện thời là xem xét trình tự của toàn bộ các hình ảnh tương phản. Chỉ thực hiện mất khoảng hai phút cho mỗi trường hợp.
Các nhà nghiên cứu dự định nghiên cứu phân đoạn tự động nhu mô bình thường để giảm thiểu phụ thuộc vào người đọc kết quả các bản đồ tham số, do đó tiếp cận chẩn đoán siêu âm tương phản tổn thương gan có máy tính hỗ trợ.
"Trong tương lai, hình ảnh học tương phản 4D có khả năng trở nên phổ biến," Rognin nói. "Việc xem xét lại trình tự như thế có thể trở nên khá tẻ nhạt, do đó, phần mở rộng dữ liệu thể tích của hình ảnh tham số DVP có thể trở thành một công cụ rất có giá trị cho bác sĩ."
Bốn trường hợp lâm sàng cho thấy làm thế nào hình ảnh tham số DVP cho phép tạo điều kiện đặc điểm tổn thương như là lành hay ác tính trong bốn ví dụ lâm sàng điển hình, với tổn thương ác tính xuất hiện với màu đỏ, không giống như các tổn thương lành tính xuất hiện với màu xanh lá hoặc màu xanh lá - màu vàng.
Các nhà nghiên cứu cũng có kế hoạch đánh giá kỹ thuật của họ rộng rãi hơn trong một nhóm bệnh nhân lớn hơn.
