DIỄN ĐÀN MEDICAL FORUM CHẨN ĐOÁN CHỨNG TỰ KỶ VỚI CỘNG HƯỞNG TỪ MRI

DIỄN ĐÀN MEDICAL FORUM CHẨN ĐOÁN CHỨNG TỰ KỶ VỚI CỘNG HƯỞNG TỪ MRI in Autism Vũ Long* SUMMARY The diagnosis of Autism based chiefly on clinical manifestations which are polymorphous Some years recently owing to the fast development of diagnosis imaging particularly MRI, several articles had demonstrated the morphologic changing in autism Rely on high spatial resolution, it can find the abnormality in the gray, white matter based on diffusion sequence and displaying neural tractus in the predilection area of autism such as callosus corpus, frontal, temporal, amydal, ROI-based Volumetry, Voxel-based Morphometry, Surface-based Morphometry, Tensorbased morphology, DTI The autistic pathologic changing can be found by decreasing of fractional anisotrope FA, increasing of voxel-volume, thinning of the grey matter particular the neural fiber deficit on tractography The equipement must be high MRI unit 3.0T and specific soft ware, however MRI can display the quality variation of the affection I ĐẶT VẤN ĐỀ Tự kỷ biểu bất thường thần kinh thể tích tăng, gặp tuổi Rối loạn phổ tự kỷ (autism spectrum disorder) không đồng nhất, tập hợp nhiều rối loạn, nguyên có nhiều yếu tố (multifactorial etiology) với mức độ nặng triệu chứng dải rộng Tỷ lệ tự kỷ chừng 1/166 trẻ em, nam gấp lần nữ Biểu bao gồm: Sút giao tiếp xã hội Sai sót từ giao tiếp Ứng xử nghi thức lập lại khác thường Phạm vi quan tâm bị thu hẹp 30% chậm phát triển trí tuệ Trước đây, chưa có phương tiện phát quan niệm coi rối loạn chức thần kinh Từ cuối thập niên 2010 có nhiều cơng trình dựa * Bệnh viện HN Việt Đức 58 chẩn đốn hình ảnh đăng tải Cộng hưởng từ (CHT) coi cơng cụ mạnh để tìm thay đổi giải phẫu chứng bất thường thần kinh này, cụ thể tìm đường bất thường vi cấu trúc chất trắng thể xung khuyếch tán giá trị FA CHT không xâm hại, nhờ độ nhạy cảm độ phân giải không gian cao, quan trọng không dùng xạ trẻ nhỏ thiếu niên CHT đánh giá khuyếch tán nước voxel, nhạy cảm với chất trắng khác biệt nối tiếp thần kinh Chúng ta biết liệu DTI biểu thị đường sợi thần kinh (tractography hay DTI fiber tracking) khảo sát sức căng khuyếch tán truyền theo yếu tố thể tích (voxel) chiều khơng gian Mục đích khảo sát khuyếch tán phân tử nước, hay khác hướng (iso-anisotropy) yếu tố thể tích Từ có thơng tin vi cấu trúc tương ứng với độ phân giải không gian Dữ liệu thể chức giải phẫu đường dẫn truyền thần kinh Nghiên cứu hình khuyếch tán có lợi thế, vỏ sợi thần kinh hạn chế khuyếch tán thẳng góc với trục sợi thần kinh mà cho nước tự theo trục sợi hay ĐIỆN QUANG VIỆT NAM Số 17 - 10/2014 DIỄN ĐÀN song song với trục Yếu tố FA (fractional anisotropy) bất đẳng hướng phần, thể kích thước số lượng sợi myelin liên quan đến hướng khuyếch tán FA có trị số tối đa 1, khuyếch tán nước tự gần Tổn thương chất trắng đột quỵ trị số FA giảm, người nhiều tuổi FA giảm, giảm mạnh Alzheimer FA cao liên quan đến bó sợi với sợi myelin tốt, hướng trục đúng, kích thước số lượng axon II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nhiều nghiên cứu lựa chọn người có biểu tự kỷ lâm sàng tuổi nhỏ 18 tháng đến người 40 Lấy số đối chứng lứa tuổi tương đương, số cơng trình nghiên cứu hướng cắt ngang số tác giả nghiên cứu cắt dọc theo khoảng cách năm Phương tiện máy cộng hưởng từ từ 1.5T trở lên Nếu xem đường dẫn (tractography) cần máy 3.0 T với phần mềm riêng Dữ liệu cần tìm: đo hình thái thể tích voxel (Volume based morphology), đo hình thái diện tích voxel (Surface based morphology) đo hình thái sức căng (Tensor based morphology) Phân tích ROI thủ công hay bán thủ công vùng não định vùng hay có tổn thương tự kỷ III KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Ben Basaht cộng nghiên cứu FA số khuyếch tán xác định tự kỷ thấy tuổi từ 1.8 đến tuổi Nghiên cứu đối chiếu với 40 mẫu trẻ nhỏ trẻ lớn tuổi phát triển Những vùng ý phân tích thấy FA tăng mạnh, phần gối thể trai, phần sau nhánh sau bao đường sợi vỏ - tuỷ (corticospinal), có phát triển nhanh chất trắng tự kỷ Đo thể tích dựa ROI (ROI -based Volumetry) Trẻ em 18 tháng đến tuổi bị tự kỷ có 5-10% thể tích não lớn bất thường so với trẻ bình thường, tăng chất trắng chất xám không tăng thể tích não thất Tuy nhiên, chưa rõ có kéo dài đến tuổi thiếu niên không Vùng đo đặc biệt ý tới thể trai, thường thể tích giảm đầu gối Ở thiếu niên người lớn thấy teo phần sau Piven cộng dùng xung T1 để kích thước phần trước, thân sau thể trai ĐIỆN QUANG VIỆT NAM Số 17-10/2014 26 nam, nữ tuổi trung bình 18 so sánh với loạt 20 nam, 16 nữ tuổi trung bình 20,2 nhận định người tự kỷ kích thước thân phần sau thể trai nhỏ rõ rệt Có tác giả thấy thùy amyddan tiểu não trẻ tự kỷ tăng lên Stanfield CS thấy không thấy xảy người nhiều tuổi, đồng thời tuổi tăng, thể tích thùy amyđan người tự kỷ giảm Đo hình thái dựa voxel (Voxel-based Morphometry) yếu tố tỷ trọng thể tích mơ Lấy mẫu đo chất trắng chất xám vùng với tỷ lệ Khó khăn so sánh số voxel vùng phải tương đồng lấy mẫu theo hình ống mẫu thay đổi tỷ lệ xám - trắng Khi nghiên cứu tỷ trọng thể tích riêng rẽ nhóm tự kỷ 8,9-31 tuổi khơng thấy thay đổi có ý nghĩa Thể tích chất xám tăng thùy trán, thái dương, đỉnh, chất trắng giảm thùy Tỷ trọng chất xám giảm thùy trán, thái dương, cịn chất trắng giảm thùy thái dương Như thấy rõ thể tích chất xám tăng, tỷ trọng giảm Chất trắng giảm thể tích tỷ trọng thùy thái dương Đo hình thái dựa diện tích (Surface-based Morphometry) Đo chiều dày vỏ não, ngưởi tự kỷ lứa tuổi 9,2-33 thấy mỏng vỏ não thùy trán, thái dương đỉnh Harden cộng thấy hồi não thùy trán trái trẻ em thiếu niên mỏng không thấy người lớn Đo hình thái dựa sức căng (Tensor-based morphology) Dựa xung T1, 24 trẻ em nam bị tự kỷ thấy giảm thể tích chất xám thùy đỉnh, thái dương chẩm trái, số đối chiếu với 26 trẻ bình thường Nghiên cứu dọc CHT Mỗi trẻ em bị tự kỷ quan sát nhiều mức thời gian từ 15 tuổi, sau quan sát khoảng cách năm 193 lần chụp CHT 41 trẻ nhỏ từ 48 tháng tuổi xác định có tự kỷ thấy tất vùng não có hướng phát triển bất thường Tiểu não thường rộng từ 2,5 tuổi Thể tích chất xám giảm đáng kể số tự kỷ Qua nghiên cứu dọc theo thời gian thấy chiều dày vỏ não giảm 59 DIỄN ĐÀN Hình khuyếch tán lực căng tự kỷ (DTI in ASD) Nghiên cứu dị hướng phần, FA (fractional anisotropy) chuyển động nước voxel hệ số khuyếch tán biểu kiến (ADC apparent difusion coeficient) biểu mức độ hạn chế khuếch tán Trên thể trai 43 người bị tự kỷ với 34 người chứng thấy FA giảm, khuyếch tán lại tăng Sundaram cộng nghiên cứu hình đường truyền tractography 50 trẻ em tự kỷ tuổi trung bình 4,75 thấy FA giảm đáng kể bó sợi thần kinh ngắn Ngồi bất thường DTI thể trai thấy thay đổi DTI chất trắng trước thùy trán bao Tổ chức UCSD (Autism Center of Excellence, Trung tâm nghiên cứu tự kỷ ưu tú) đề xuất nghiên cứu tự kỷ theo hướng DTI tractography Xem tractography hướng tốt để phát đường sợi có hướng bất thường chất trắng trẻ em có nguy tự kỷ Hình Thể tích chất xám BN tự kỷ giảm T1, hình đầu bên trái người bình thường so với nhóm chứng, hình sau với p< 0.05 Nguồn Pediatrics A JNR Hình A Đo thể tích dùng ROI: thể tích tồn não thể trai giảm Thể tích thùy amyđan lại tăng B Đo thể tích dựa hình thái: thể tích chất xám tăng thuỳ trán, thái dương Tỷ trọng chất xám vùng lại giảm C Đo diện tích theo hình thái: chiều dày vỏ não tăng thùy đỉnh D Nghiên cứu dọc thấy hướng phát triển lớn bất thường thùy trán, thái dương E Trên DTI hình bất thường thể trai, vùng trước thùy trán, hồi cingulate bao Nguồn NIH Public Access Pediatr Res Hình Thể tích chất xám giảm T1, hàng bệnh lý, hàng bình thường, vùng não phía trước BN tự kỷ với p< 0.05 Nguồn Pediatrics A JNR 60 Jurriaan M Peters, Maxime Taquet, Benoit Scherrer cộng nghiên cứu xơ hóa nốt (Tuberous Sclerosis) dùng CHT 3.0 T với 35 hướng khuyếch tán với thuật tốn tìm ngẫu nhiên đường thần kinh (tractography) phân tích 49 bệnh nhân có xơ hóa nốt 29 người bình thường để đối chiếu, chủ yếu xem thể trai thấy đa số đường dẫn chất trắng liên quan ĐIỆN QUANG VIỆT NAM Số 17 - 10/2014 DIỄN ĐÀN đến tự kỷ với cách tính thể tích phần trung bình A/ Trẻ bình thường với FA 0.53 thấy FA thấp thể trai so với số có xơ nốt khơng tự B/ Trẻ tự kỷ có xơ hóa nốt với FA 0.34 kỷ số người bình thường Bất thường sảy Nguồn Magnetom Flash 57 sớm phát triển hướng chất trắng Hiện tượng thấy bệnh nhân xơ nốt kèm tự kỷ Nếu Mẫu nghiên cứu nhiều bó (Multifascicle models) dùng mẫu hướng (single tensor model) bị với mẫu khối lập phương hình cầu (Cube and hạn chế khơng thấy hướng bó sợi Sphere, CUSP) trị số b xác hơn, tất nhiên thần kinh có hướng khơng đồng (heterogenous) cần phần mềm, khác với mẫu dạng đường đơn (single thí dụ bó thẳng góc vỏ - tủy cắt ngang bó tensor) thể trai theo hướng ngang Nhiều nghiên cứu cho thấy hướng khơng đồng tới 6090% voxel chất trắng Hậu bắt chéo làm FA giảm gây nhận định sai lầm cấu trúc giải phẫu Dùng hiệu ứng đo thể thích phần (partial volume) tức đo FA mặt giao tiếp chất xám chất trắng tránh việc tính tổng thể bó khơng đồng nhất, phân biệt phân tử trục ngồi trục thần kinh Hình Tăng cường phát khác biệt nhờ dùng mẫu nhiều bó (multi-fascicle model) vùng Broca, Wernicke Geswchind Nguồn Magnetom Flash 57 IV KẾT LUẬN CHT phát chứng tự kỷ với: A - Đo thể tích dựa ROI trẻ em thấy thể tích não tăng bất thường Ở thiếu niên người lớn thấy giảm thể tích thể trai - Đo hình thái dựa thể tích thấy thể tích chất xám vùng trán, thái dương tăng thể tích chất trắng lại giảm - Đo hình thái dựa diện tích thấy giảm chiều dày vỏ não vùng trán, thái dương đỉnh - Nghiên cứu cắt dọc thấy có lớn bất thường thùy trán thái dương - Hình thể trai bất thường DTI thấy nhiều B Hình Tạo hình chiều thể trai đặt chồng xung T1 xung MPRAGE trẻ tuổi ĐIỆN QUANG VIỆT NAM Số 17-10/2014 lứa tuổi - CHT có độ nhạy 77-95%, độ đặc hiệu 75-92%, độ xác 81-87% chẩn đốn tự kỷ 61 DIỄN ĐÀN TÀI LIỆU THAM KHẢO D Riva, S Bulgheroni, D.Aquino & col.(2011) Basal Forebrain Involvement in Low-Functioning Autistic Children: A Voxel-Based Morphometry Study Pediatrics A JNR 2011, 32:1430-1435 Jurriaan M Peter, Maxime Taquet, Benoit MRI 57, pp 24-31 Rong Chen, Yun Jiao, Edward H Herskovits (May 2011) Structural MRI in Autism Spectrum Disorder National Institutes of Health, NIH Public Access Pediatr Res.May 2011 Sherrer & col (2.2014) Insights in Tuberous Sclerosis US San Diego Autism Center Of Excellence Complex from Novel Diffusion-Weighted Imaging (2014) Diffusion Tensor Imaging (DTI) US San Diego, Models Siemens Magnetom Flash.The Magazine of Department of Neurosciences TÓM TẮT Chẩn đoán chứng tự kỷ chủ yếu dựa vào biểu lâm sàng đa dạng Trong khoảng năm gần đây, phát triển nhanh chẩn đốn hình ảnh cộng hưởng từ nên có nhiều cơng trình nêu biến đổi hình thái giải phẫu tự kỷ số trường hợp Cộng hưởng từ nhờ độ phân giải không gian cao nên phát thay đổi chất trắng, chất xám não dựa vào phân tích xung khuyếch tán hiển thị đường dẫn truyền chất trắng số vùng hay có bất thường tự kỷ thể trai, thùy trán, thái dương, thùy amyđan Đo thể tích ROI, đo thể tích voxel, đo diện tích dựa voxel, đo sức căng, hiển thị đường truyền DTI thấy thay đổi tự kỷ như: yếu tố FA giảm, thể tích voxel tăng, chiều dày chất xám mỏng cấu trúc sợi thần kinh tractography thiếu hụt rõ rệt Cần máy từ lực cao 3.0T với phần mềm chuyên biệt, dù phương tiện CHT cho thấy thay đổi mang tính định lượng bệnh 62 ĐIỆN QUANG VIỆT NAM Số 17 - 10/2014 ... chất trắng tự kỷ Đo thể tích dựa ROI (ROI -based Volumetry) Trẻ em 18 tháng đến tuổi bị tự kỷ có 5 -10% thể tích não lớn bất thường so với trẻ bình thường, tăng chất trắng chất xám không tăng thể... sau Piven cộng dùng xung T1 để kích thước phần trước, thân sau thể trai ĐIỆN QUANG VIỆT NAM Số 17 -10/ 2014 26 nam, nữ tuổi trung bình 18 so sánh với loạt 20 nam, 16 nữ tuổi trung bình 20,2 nhận định... chiếu, chủ yếu xem thể trai thấy đa số đường dẫn chất trắng liên quan ĐIỆN QUANG VIỆT NAM Số 17 - 10/ 2014 DIỄN ĐÀN đến tự kỷ với cách tính thể tích phần trung bình A/ Trẻ bình thường với FA 0.53