đánh giá hình thái, chức năng và huyết động học của tim bằng siêu âm doppler

điển hình: các chỉ số dòng chảy qua van hai lá và dòng chảy trong tĩnh mạch phổi lại chính là những chỉ số quan trọng nhất để đánh giá chức năng tâm trơng của thất trái.. Do vậy, trên si

Đánh giá hình thái, chức năng và huyết động học

của tim bằng Siêu âm - Doppler

Đỗ Doãn lợi, Nguyễn Lân Việt

1 Đại cơng

Từ những năm 1980, siêu âm tim đã dần trở thành phơng pháp thăm dò đa năng, tin cậy, đơn giản, rẻ tiền và đợc ứng dụng phổ biến nhất trong bệnh học tim mạch Cho đến nay, siêu âm Doppler tim đã trở thành xét nghiệm thờng qui, giúp khảo sát đồng thời các biến đổi

về hình thái, chức năng và huyết động học trong các bệnh tim mạch

Thăm dò hình thái của tim tức là dùng siêu âm 2D và TM khảo

sát hình thái của các cấu trúc tim, bao gồm:

- Các van tim, nội tâm mạc

- Cơ tim

- Các buồng tim

- Màng ngoài tim

- Các mạch máu nối với tim

Chức năng và huyết động học của tim là hai khái niệm tuy có

vẻ riêng biệt nhng lại thống nhất, tác động tơng hỗ lẫn nhau Các biến

đổi về chức năng tim sẽ đợc biểu hiện ở những thay đổi về huyết động

và ngợc lại, dù đó là chức năng các tâm thất, cung lợng tim hay vận tốc các dòng chảy trong các buồng tim, các mạch máu Hơn nữa, trong thăm dò siêu âm Doppler tim, các chỉ số chức năng và huyết

động khó có thể tách rời nhau vì chính các chỉ số huyết động của các dòng chảy cũng là các chỉ số biều thị chức năng của tim, với 1 ví dụ

điển hình: các chỉ số dòng chảy qua van hai lá và dòng chảy trong tĩnh mạch phổi lại chính là những chỉ số quan trọng nhất để đánh giá chức năng tâm trơng của thất trái

Do vậy, trên siêu âm Doppler tim chức năng và huyết động học của tim đợc biểu thị bởi các chỉ số siêu âm 2D, TM và các chỉ số dòng chảy trên Doppler đánh giá chức năng các tâm thất, tâm nhĩ , các chỉ số lu lợng tim và áp lực động mạch phổi

2 Các van tim:

2.1 Van hai lá (VHL):

- VHL bao gồm 2 lá van: lá trớc (lá lớn) và lá sau (lá bé), phía thành thất bám vào vòng van, phía dới đợc giữ bởi tổ chức dới van, gồm 2 cơ nhú (trớc bên và sau giữa) cùng các dây chằng Trên siêu

âm, VHL đợc thăm dò ở các thiết đồ cạnh ức trục dài, cạnh ức trục ngắn, 4 buồng tim từ mỏm và dới mũi ức

- Trên siêu âm 2D, bình thờng, hai lá van và các dây chằng thanh

mảnh, vận động đóng mở đều đặn, nhịp nhàng trong chu chuyển tim:

mở rộng khi tâm trơng và đóng kín ở thì tâm thu

Thiết đồ cạnh

Thiết đồ cạnh ức trái trục ngắn cắt ngang qua van hai lá, lỗ van giúp đánh giá tốt hơn hình thái của van, các mép van và nhất là đo diện tích lỗ van khi van hẹp và tìm vị trí hở van trên Doppler màu

Trên siêu âm TM, van hai lá đóng mở đều đặn Trong kỳ tâm

tr-ơng hai lá van di động về 2 phía (ngợc chiều nhau), lá trớc mở dạng chữ M, lá sau mở theo chiều ngợc lại, gần giống hình chữ W và trong

kỳ tâm thu chúng đóng kín vào, tạo thành 1 đờng thẳng, dốc dần lên

Hình 3: Siêu âm TM qua van hai lá

DE: biên độ mở lá trớc; EF: dốc tâm trơng; A: mở van HL do nhĩ trái bóp

Trên Doppler: dòng chảy từ nhĩ trái xuống thất trái bao gồm 2 thành phần chính: dòng đổ đầy nhanh từ nhĩ trái xuống thất trái (sóng E) và dòng do nhĩ trái bóp (sóng A)

Thiết đồ cạnh

ức trái trục ngắn: (tâm

tr-ơng, tâm thu)

Hình 4: Dòng chảy từ NT xuống TT (A: Doppler xung; B: liên tục; C: màu)

2.2 Van động mạch chủ (van ĐMC) bao gồm 3 lá van hình tổ chim,

đó là:

- Van sigma vành phải: tơng ứng với chỗ xuất phát của động mạch vành phải

- Van sigma vành trái: tơng ứng với chỗ bắt nguồn của động mạch vành trái

- Van sigma không vành

Bình thờng, các van này thanh mảnh, đóng mở nhịp nhàng theo chu chuyển tim: mở khi tâm thu và đóng kín ở thì tâm trơng

Trên siêu âm, van ĐMC đợc thăm dò chủ yếu ở các thiết đồ: cạnh ức trục dài (hình 1), cạnh ức trục ngắn (hình 5) và 5 buồng tim từ mỏm (chủ yếu trong thăm dò Doppler - hình 6)

trục ngắn Hình 6 Thiết đồ 5 buồng tim

Khi thăm dò siêu âm TM, chùm tia siêu âm chỉ cắt qua đợc 2 van: van sigma vành phải và không vành Trong kỳ tâm thu, 2 van mở gần sát thành ĐMC, tạo thành hình gần giống hình chữ nhật, gọi là “hình hộp” và trong kỳ tâm trơng, các mép van chập vào làm 1 ở giữa lòng

ĐMC

Dòng chảy qua van động

mạch chủ đợc khảo sát ở các

thiết đồ cơ bản, trong đó thiết

đồ 5 buồng tim từ mỏm đợc sử

dụng nhiều nhất Trên Doppler

xung, liên tục, phổ dòng chảy

qua van ĐMC có hình parabol,

đỉnh quay xuống dới đờng 0

2.3 Van ba lá (VBL) gồm 3 lá van (lá vách - bám vào vòng van phía

vách liên thất, 2 lá thành - phía thành thất phải) và tổ chức dới van (các dây chằng, cột cơ) Hình ảnh siêu âm TM và Doppler của van ba lá cũng tơng tự nh của van hai lá

1 2

3

2.4 Van động mạch phổi (van ĐMP):

Van ĐMP cũng giống van động mạch chủ, bao gồm 3 van tổ chim: 1 van trớc và 2 van sau (sau phải, sau trái) Các thiết đồ thăm

dò siêu âm thờng dùng: cạnh ức trái trục ngắn (hình 5) và dới mũi ức trục ngắn (hình10) Van này hoạt động tơng tự van ĐMC, song khoảng 40% ngời bình thờng có hở van sinh lý thấy trên Doppler

Các thay đổi về hình thái của các van tim nói chung rất đa dạng, từ tính chất, cấu trúc của van và tổ chức dới van (dày, vôi hoá, rách ) đến

số lợng các lá van, các cột cơ dây chằng

Hình 9:

Thiết đồ 4 buồng từ trong mỏm

Hình 10.

Thiết đồ dới mũi ức trục ngắn

1 Nhĩ phải

2 Thất phải

3 Thân ĐMP

4 ĐMP phải

5 ĐMP trái

6 Gan 6

2 1 3 4 5

Siêu âm 2D, TM và Doppler (qua thành ngực cũng nh qua thực quản) có những đóng góp vô cùng quan trọng trong việc xác định và

đánh giá mức độ những tổn thơng này.

3 Các buồng tim

3.1 Nhĩ trái (NT)

Nhĩ trái nhận máu từ 4 tĩnh mạch phổi và ngăn với thất trái bởi van hai lá Các thiết đồ chính để thăm dò nhĩ trái gồm: cạnh ức trái (trục dọc và ngang), 4 buồng tim từ mỏm Kích thớc nhĩ trái đợc đo trên:

- Siêu âm TM, thiết đồ cạnh ức trái trục dọc: 31,3±4 mm

- Trong các nghiên cứu, ngời ta còn đo nhĩ trái trên 2D, thiết đồ

4 buồng tim:

Trục dài: 38,3 ± 5,8 mm, trục ngắn: 24,4 ±5,5 mm Diện tích: 15 cm2

Trong các trờng hợp nghi ngờ

tắc mạch, cần thăm dò tiểu nhĩ trái

trên thiết đồ cạnh ức trái trục ngắn

và nhất là siêu âm qua thực quản

3.2 Thất trái (TT)

70

1 2

3

T P 1

V L T 2

1 - T h à n h t r ớ c

2 - T h à n h b ê n

3 T h à n h d ớ i

4 T h à n h s a u

Hình 12 Thất trái trên thiết đồ cạnh ức trục dài và ngắn

3.2.1 Hình thái của TT: đợc thăm dò chủ yếu trên các thiết đồ: cạnh

ức trái (trục dài, ngắn - hình 12), 4 buồng tim từ mỏm và dới mũi ức Thiết đồ cạnh ức trái (trục dài và ngắn) là vị trí chuẩn nhất để đo

đạc các kích thớc của TT và trên thế giới, đa số các trung tâm tiến hành đo trên siêu âm TM theo phơng pháp của Hội siêu âm Tim mạch Hoa kỳ:

Các kích thớc tâm trơng đợc đo ở vị trí tơng ứng với điểm khởi

đầu của sóng R trên điện tâm đồ

Các kích thớc tâm thu đợc đo ở vị trí VLT đạt độ dày tối đa

- Bề dày các thành TT:

Bề dày cuối tâm trơng của vách liên thất (VLTd): 7,7 ± 1,3 mm

Bề dày cuối tâm thu của vách liên thất (VLTs): 10,4 ± 1,8 mm

Bề dày cuối tâm trơng của thành sau TT (TSTTd): 7,1 ± 1,1 mm

Bề dày cuối tâm thu của thành sau TT (TSTTs): 11,7 ± 1,6 mm

- Đờng kính buồng TT:

Đờng kính cuối tâm trơng của TT (Dd): 46,5±3,7 mm

Đờng kính cuối tâm thu của TT (Ds): 30,3 ± 3,2 mm

Từ các kích thớc đã đo đợc, chúng ta có thể tính đợc các chỉ số hình thái khác của TT: thể tích và khối lợng cơ.

- Khối lợng cơ TT (KLCTT) thờng đợc tính theo công thức của

Devereux:

KLCTT = 1,04 [(Dd + VLTd + TSTTd) 3 - Dd3] - 13,6

Trị số bình thờng: 139,64 ± 34,24 g cho cả hai giới

- Chỉ số khối lợng cơ TT (CSKLCTT) là chỉ số chính xác hơn,

đánh giá khối lợng cơ thất trái tùy theo vóc dáng của cơ từng ngời (chiều cao, cân nặng, diện tích bề mặt cơ thể Sda):

KLCTT

CSKLCTT = ————————

Sda

Trị số bình thờng: nam 100,77 ± 19,96g/m2; nữ 86,34 ± 16,87 g/m2

Theo nghiên cứu rất có uy tín Framingham, thất trái đợc coi là phì

đại khi CSKLCTT vợt giới hạn 131 g/m2 đối với nam và 100 g/m2 đối với nữ

- Thể tích thất trái thờng đợc tính theo công thức của Teicholz:

7 x d3

V = ————————

2,4 + d

d là đờng kính của buồng thất (Dd; Ds) Từ đó tính:

Thể tích cuối tâm trơng TT (Vd): 101,1 ± 17,2 ml

Thể tích cuối tâm thu TT (Vs): 37,1 ± 8,8 ml

- Chỉ số thể tích thất trái

(CSTTTT) là chỉ số đánh giá thể

tích buồng TT theo diện tích bề

mặt cơ thể Trị số bình thờng:

62,81 ± 10,54 ml/ m2 Buồng

thất trái đợc coi là giãn khi

CSTTTT (tâm trơng) vợt giới

hạn 90 ml/ m2

- Tính thể tích TT trên 2D: có rất nhiều cách đo và tính thể tích

TT trên 2D dựa trên các model hình học khác nhau Nhng đa số các tác giả thống nhất:

Phơng pháp Simpson là thích hợp nhất cho mọi hình dạng của thất trái, nhất là trong những ca có rối loạn vận động thành, buồng

TT bị biến dạng do có những vùng bị hoại tử sau nhồi máu cơ tim Phơng pháp này dựa trên nguyên lý: thể tích của hình lớn (thất trái) bằng tổng thể tích các hình nhỏ, đợc chia ra từ hình lớn theo trục dọc của nó Buồng TT đợc chia theo trục dọc thành nhiều hình trụ (vùng thân TT), còn vùng mỏm TT đợc coi nh hình ellip (hình 14);

Hình ảnh TT đợc lấy từ thiết đồ 4 hoặc 2 buồng tim từ mỏm, đo các chỉ số ở 2 thì: cuối tâm trơng và cuối tâm thu (lúc buồng tim giãn nhất -tâm trơng và nhỏ nhất - tâm thu):

Viền theo nội mạc của buồng thất để tính diện tích của thiết diện TT

Đo chiều dài của buồng thất: từ điểm ngang vòng van hai lá đến mỏm tim

Chơng trình sẵn có trong máy sẽ tính thể tích cuối tâm trơng (Vd) và cuối tâm thu (Vs) của TT

3.2.2 Chức năng tâm thu thất trái (CNTTTT)

- Chức năng co bóp của cơ tim:

• Siêu âm 2D: cho thấy vận động của các thành thất trái trong chu chuyển tim Khảo sát vận động thành đợc tiến hành chủ yếu trên các thiết đồ:

+ Cạnh ức trái trục dài: vách liên thất (VLT) và thành sau thất trái (hình 1)

+ Cạnh ức trái trục ngắn: VLT, thành trớc, sau - dới và thành bên (hình 12)

+ Thiết đồ 4 buồng tim từ mỏm: VLT, thành bên, mỏm tim

+ Thiết đồ 2 buồng tim từ mỏm: thành sau-dới, thành trớc thất trái

• Siêu âm TM cũng cho những chỉ số đánh giá vận động thành, bao gồm:

+ Độ dày lên của cơ tim (VLT và TSTT) trong kỳ tâm thu: 3,5 mm

+ Biên độ di động các thành tim: VLT: 7 ± 1,9 mm; TSTT:

10 ±1,7 mm

+ Khoảng cách đỉnh E của van HL đến vách liên thất (E-VLT): 5,5 ± 2 mm

- Chức năng tâm thu thất trái (CNTTTT):

CNTT đợc tính từ các chỉ số hình thái và bao gồm các chỉ số chính sau:

• Chỉ số co ngắn sợi cơ (%D) đợc tính từ các đờng kính tâm

tr-ơng và tâm thu thất trái Chỉ số này phản ánh khá chính xác CNTTTT và đợc hầu hết các trung tâm tim mạch trên thế giới

sử dụng nh 1 trong những chỉ số tâm thu chính

Dd - Ds

%D = ————— ì 100 (%)

Dd

Dd: đờng kính TT cuối tâm trơng Ds: đờng kính TT cuối tâm thu Trị số bình thờng: 34,7 ± 6,3 % Các giá trị bệnh lý:

Chức năng tâm thu giảm: %D < 25 %

Chức năng tâm thu tăng (cờng động): % D > 45 %, có thể gặp trong các bệnh lý cấp tính: hở van tim cấp (van HL, ĐMC)

• Phân xuất tống máu (EF - ejection fraction): đợc coi là chỉ số

tâm thu tin cậy nhất, đợc ứng dụng rộng rãi nhất trong tim mạch, đợc tính dựa trên các chỉ số thể tích thất trái của siêu

âm TM và/hoặc 2D (thờng đợc sử dụng khi có rối loạn vận

động vùng của thành tim - nhồi máu cơ tim - lúc đó các chỉ số

TM không còn chính xác nữa)

Vd - Vs

EF = ————— ì 100 (%)

Vd

Vd : thể tích TT cuối tâm trơng

Vs : thể tích TT cuối tâm thu Trị số bình thờng: 63,2 ± 7,3 %

• Cung lợng tim (Q) và chỉ số tim (Qi): là các chỉ số CNTTTT

cũng đợc tính từ thông số đo trên siêu âm TM và 2D, dựa trên công thức:

Q = (Vd - Vs) ì TS trong đó TS: tần số tim

Qi = Q/Sda; Trị số bình thờng: Q là 4 -5 l/ph và Qi là 3- 3,5 l/ph/m2

Các chỉ số Q và Qi thể hiện cung lợng tim, tức là một phần nào đánh giá chức năng tống máu của thất trái Song giá trị tuyệt đối của chúng còn tuỳ

thuộc vào bệnh chính: có những bệnh suy tim nhng với cung lợng tim tăng,

ví dụ thiếu máu, beri-beri, suy thận chạy thận nhân tạo chu kỳ

• Các chỉ số dòng chảy qua van ĐMC là các chỉ số gián tiếp

biểu hiện chức năng của thất trái thông qua dòng chảy tù thất trái lên ĐMC:

+ Thời gian tiền tống máu (T ttm): là thời gian từ chân sóng

R trên Điện tâm đồ đến điểm bắt đầu của dòng tống máu vào ĐMC (b.thờng: 75,5 ± 13,3 ms) Khi CNTTTT giảm thì T ttm thờng tăng, do cơ tim phải mất một khoảng thời gian dài hơn để co tạo một áp lực đủ để mở đợc van ĐMC,

đa máu vào ĐMC

+ Thời gian tống máu (T tm): là thời gian từ điểm đầu đến

điểm cuối của dòng tống máu vào ĐMC (b.thờng: 303,3

± 26,5 ms) Khi CNTTTT giảm thì T tm thờng giảm, do sức cơ kém, chỉ giữ đợc áp lực tống máu trong một khoảng thời gian ngắn

+ Phân số huyết động (Tỷ lệ T ttm/T tm): b thờng là 0,25

± 0,05 Khi CNTTTT giảm, T ttm tăng và T tm giảm nên

tỷ lệ T ttm/T tm sẽ tăng

+ Cung lợng tim: tính trên phổ Doppler dòng chảy qua van

ĐMC (dựa vào vận tốc dòng chảy, thiết diện dòng chảy và tần số tim)

Q = VTI đmc ì (d/2)2ìπì TS Trong đó:

VTI - là tích phân vận tốc dòng chảy theo thời gian (máy S

 đo)

d - là đờng kính đờng ra thất trái (đo ngay dới các van

ĐMC) TS là tần số tim

• Chỉ số chức năng cơ tim (CSCNCT) là chỉ số mới đa vào sử dụng, đợc các tác giả đánh giá cao, vì các đặc tính:

+ Biểu thị chức năng tâm thất (cả tâm thu và tâm trơng), không phụ thuộc vào hình thái, hình dạng của thất

+ Là một chỉ số độc lập: không phụ thuộc vào tần số tim, huyết áp

+ Tơng quan chặt chẽ với: thể tích nhát bóp, cung lợng tim, phân số tống máu

+ Tăng khi chức năng tâm thất bị rối loạn: tăng thời gian co (T cđtt) và giãn đồng thể tích (Tgđtt); giảm thời gian tống máu (T tm)

T đm - Ttm CSCNCT = ——————

T tm

T đm: thời gian từ khi van nhĩ thất đóng đến khi nó mở ra

T đm = T cđtt + T tm + T gđtt

T cđtt: thời gian co đồng thể tích

(bt: 71,3 ± 14,4 ms)

T gđtt: thời gian giãn đồng thể tích

(bt: 79,4 ± 15,8 ms)

T tm: thời gian tống máu (bt: 303,3 ± 26,5 ms)

Trị số bình thờng của CSCNCT thất trái: 0,35 ± 0,05

Hình 15 Sơ đồ đo và tính Chỉ số chức năng cơ tim (CSCNCT)

3.2.3 Chức năng tâm trơng thất trái (CNTTrTT)

CNTTrTT là khả năng nhận máu của tâm thất trái từ nhĩ trái trong

kỳ tâm trơng, bao gồm khả năng giãn ra của cơ thất trái khi tâm trơng (relaxation) và tính đàn hồi của cơ tim (compliance) Chức năng này chủ yếu đợc đánh giá qua: vận động của van hai lá (trên siêu âm TM), dòng chảy tâm trơng từ nhĩ trái xuống thất trái qua lỗ van hai lá và dòng chảy của tĩnh mạch phổi đổ về nhĩ trái (Doppler xung)

- Siêu âm TM:

Trong số các chỉ số TM của vận động van hai lá, dốc tâm trơng

EF đợc coi là chỉ số đánh giá CNTTrTT Bình thờng dốc EF là 100,5

± 23,8 mm/s Trong rối loạn CNTTrTT, dốc tâm trơng này giảm

- Siêu âm Doppler:

Các chỉ số dòng chảy qua van hai lá từ nhĩ trái xuống thất trái trong kỳ tâm trơng đợc coi là những chỉ số chính trong đánh giá chức năng tâm trơng thất trái, bao gồm (hình 16):

+ Vận tốc dòng hai lá đầu tâm trơng (sóng E): b thờng 77,74 ±16,95 cm/s

+ Vận tốc dòng đổ đầy cuối tâm trơng do nhĩ trái bóp (sóng A): 62,02 ± 14,68 cm/s

+ Tỷ lệ E/A: 1,33 ± 0,45

+ Dốc giảm tốc sóng E: 435,67 ± 140,9 cm/s2

+ Thời gian dốc giảm tốc sóng E (dốc xuống - T dx): 187,33 ± 42,8 ms

+ Thời gian sóng A: 124,25 ± 23,5 ms

+ Thời gian giãn đồng thể tích (T gđtt): 79,41 ± 15,78 ms

• Dòng chảy từ tĩnh mạch phổi (TMP) vào nhĩ trái cúng đóng vai trò quan trọng trong đánh giá CNTTrTT, chủ yếu dựa vào các chỉ số sau:

+ Vận tốc tâm thu (S)

+ Vận tốc tâm trơng (D)

+ Vận tốc dòng chảy ngợc khi nhĩ bóp (AR)

+ Thời gian dòng AR

Cả 2 dòng chảy: qua van hai lá và TMP đều thay đổi ít nhiều với tuổi và tuỳ theo chu kỳ hô hấp Trong rối loạn CNTTrTT, các chỉ số này thay đổi rất rõ rệt, giúp đánh giá mức độ, giai đoạn của bệnh, theo sơ đồ sau: