Ứng dụng chụp hình khuếch tán MRI lên một số bệnh lý não

6.8.1. Tóm tắt một số bệnh lý não:

Bệnh lý não bao gồm: Dị dạng bẩm sinh Bệnh lý mạch máu não U não và các khối giống u

Tổn thương nhiễm trùng Bất thường chất trắng Bệnh lý thoái hóa.

i Còn gọi là ảnh Tractography

ii fMRI: functional MRI

Hình 6.9

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

A. Bệnh lý mạch máu não

Xuất huyết trong sọ: Do dị dạng mạch máu não và túi phình, Do u tăng sinh và kén

Chấn thương sọ não

Túi phình mạch máu trong sọ

Dị dạng mạch máu trong sọ, dị dạng tĩnh mạch

Đột quị: Xơ vữa động mạch, nhũn não – thiếu máu não, hẹp - tắc nghẽn động mạch không do xơ vữa (bất thường bẩm sinh, viêm mạch, bệnh lý mạch máu), tắc nghẽn tĩnh mạch

B. U não và các khối giống U:

Phân loại theo mô học có: U nguyên phát và U di căn Phân loại theo tuổi và vị trí giải phẫu đặc trưng:

o U nguyên phát ở trẻ em / U nguyên phát ở người lớn

o 7 vùng giải phẫu đặc trưng: 1) Vùng tuyến tùng 2) Trong não thất 3) Vùng góc cầu tiểu não 4) Vùng lỗ chẩm 5) Vùng trong và trên yên 6) Vùng nền sọ và xoang hang 7) Ở da đầu, ở vòm sọ và màng não

C. Nhiễm trùng não:

Nhiễm trùng bẩm sinh, sơ sinh

Viêm màng não: cấp do vi trùng sinh mủ, mãn tính

Nhiễm trùng mô não do vi trùng sinh mủ: viêm não, áp-xe. Viêm não: HIV, viêm não hậu nhiễm

Nhiễm lao, nấm - nhiễm ký sinh trùng

D. Rối loạn chuyển hóa, bệnh lý chất trắng, bệnh lý thoái hóa do di truyền

Rối loạn ảnh hưởng nguyên phát đến chất trắng Rối loạn ảnh hưởng nguyên phát đến chất xám Rối loạn ảnh hưởng đến cả chất trắng và xám Rối loạn của nhân xám trung ương

E. Rối loạn chuyển hóa, Bênh lý chất trắng, Bênh lý thoái hóa do mắc phải

Rối loạn thoái hóa thần kinh chất trắng: nhiễm virus, hậu nhiễm virus, hủy myelin do nhiễm độc, chấn thương, bệnh lý mạch máu

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM Rối loạn thoái hóa thần kinh chất xám: Alzheimer và các mất trí do vỏ não khác, rối loạn ngoại tháp và các mất trí do dưới vỏ, Parkinson, các thoái hóa vận động và tiểu não

6.8.2. Các bất thƣờng có thể thấy trên khảo sát MRI thƣờng quy

Bất thường tín hiệu (của não, màng não, dịch não tủy) Hiệu ứng choáng chỗ (ổ, vùng, lan tỏa, lan tỏa toàn thể) Biến dạng / bóp méo cấu trúc giải phẫu bình thường Mất thể tích não (ổ, vùng, lan tỏa)

Tăng quang bất thường (trong mạch/ ngoài mạch)

Bất thường dòng chảy (động mạch, tĩnh mạch, xoang, dịch não tủy) Đầu nước (tắc nghẽn / có thông thương ...) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

6.8.3. Các dấu hiệu của U não trên MRI

Hiệu ứng choáng chỗ (trong trục / ngoài trục)

Bất thường về cấu trúc, tín hiệu / đậm độ (có thể rất ít) Phá vỡ hàng rào máu não (bắt thuốc bất thường) Tăng sinh mạch máu

Có tăng trưởng (hầu hết là ác tính)

Ghi nhận tất cả các đặc điểm hình ảnh học đó, kết hợp với các thông tin lâm sàng để đưa ra các chẩn đoán phân biệt. Các thông tin lâm sàng cần chú ý gồm:

Diễn tiến bệnh cấp tính/ bán cấp/ mãn tính/ tiến triển Tuổi, tiền sử du lịch, vùng dịch tễ

Mối liên quan giữa lâm sàng và bệnh học

6.8.4. Ứng dụng chụp hình khuếch tán MRI lên một số bệnh lý não:

Nhồi máu cấu

Phân biệt các nhồi máu cấp và bán cấp U và viêm

A. Nhồi máu cấp

Trong 6 giờ sau khi xảy ra đột quỵ, các dấu hiệu trên ảnh CT của chứng thiếu máu cục bộ lên não rất không rõ rệt. Còn trong các ảnh MR thông thường, các dấu

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM hiệu hình thái học (được tạo ra bởi sự sưng phồng của mô) của chứng nghẽn mạch cấp có thể được tìm thấy tới 50%. Tuy nhiên, các tín hiệu khác thường lại khó nhận biết. Với tạo ảnh khuếch tán trên các vùng xảy ra chứng nghẽn mạch cấp, các vùng chỉ định sẽ cho những kết quả chẩn đoán rõ ràng.

Như ta đã biết, sự ngưng đột ngột của dòng máu não tạo sự đột quỵ nhanh chóng (tính theo phút) của quá trình trao đổi năng lượng và các ion. Điều này tạo ra một sự dịch chuyển của nước từ ngoại bào vào trong ngăn nội bào và tạo ra một vùng có cường độ tín hiệu cao trên các hình ảnh khuếch tán. Do đó tạo ảnh khuếch tán là kĩ thuật tốt nhất để kiểm tra lại một chẩn đoán đột quỵ trong thời điểm hiện tại để điều trị với phương pháp thích hợp. Giá trị của tạo ảnh MR tưới máu và khuếch tán trong các quyết định điều trị bệnh nhân vẫn chưa được nghiên cứu hết.

Các hình ảnh minh họa:

Hình ảnh MRI của bệnh nhân nam 77 tuổi, bị đột quỵ cấp trước khi chụp MRI tử 3 đến 4 giờ:

(a) (b) (c)

Hình 6.11

Hình (a) là ảnh T2 với chuỗi xung TSE, TR = 5000ms, TE = 128ms, ST = 6mm, ET = 23, FOV = 230x512

Hình (b) là ảnh IR với chuỗi xung FLAIR, TR = 6000ms, TE = 105ms, TI = 2200ms, độ dày lớp cắt 6mm, FOV = 182x256.

Ảnh T2 cũng như FLAIR không thể đưa ra một kết luận nào cho bệnh nhân. Hình (c) là hình DWI trên xung EPI, TR = 800ms, TE = 123ms, ST = 6mm. Phần tăng tín hiệu tập trung ở vùng chất trắng dưới vỏ não và chèn lên võ não ở phía bên vách thùy não phải, chỉ cho thấy tồn tại sự nhồi máu cấp (theo mũi tên).

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM Hình ảnh MRI của bệnh nhân nam 64 tuổi bị đột quỵ cấp khoảng 4 giờ trước khi chụp, đang bị liệt bán thân bên phải.

(a) (b) (c) (d)

Hình 6.12

Hình (a), (b) là ảnh T2-axial, với chuỗi xung TSE, TR = 5000ms, TE = 128ms, ST = 6mm, ET = 23, FOV = 230x256. Ảnh (a), (b) trên các nhát cắt khác nhau không thể lý giải được vì sao bệnh nhân liệt toàn thân bên phải

Hình (c), (d) là ảnh DWI theo trục z trên cơ sở chuỗi xung EPI, TR = 800ms, TR = 123ms, ST = 6mm. Ta có thể thấy vùng tăng tín hiệu tập trung bởi một nang phía bên trái não chứng tỏ sự nhồi máu dạng bán cấp.

B. Phân biệt nhồi máu cấp và bán cấp

Sau khi xảy ra nghẽn mạch cấp từ 5 đến 10 ngày, các giá trị suy giảm (trung bình khoảng 50%) của giá trị hệ số khuếch tán (ADC) sẽ tăng trên mức trung bình. Trên các hình ảnh khuếch tán, điều này được mô tả bởi một “bước nhảy vọt” từ vùng thương tổn có cường độ tín hiệu cao thành vùng thương tổn có cương độ tín hiệu thấp. Trên các bản đồ ADC, vùng thương tổn có cường độ tín hiệu thấp và do đó trở nên đáng chú ý. Điều này rất có ích trong các trường hợp sau:

Bệnh nhân có nhiều vùng thương tổn (nghẽn mạch), khi đó, tạo ảnh T2 thường không thể phân biệt vùng thương tổn cấp tính và vùng thương tổn cũ.

Hay một sự mở rộng của vùng thương tổn hiện tại cũng thường rất khó xác định với các ảnh T2. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Các hình ảnh minh họa

Bệnh nhân 74 tuổi có tiền sử nhồi máu cấp, bị đột quỵ tái diễn trước khi chụp MRI 3 ngày:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

(a) (b) (c) (d)

Hình 6.13

Hình (a), (b) là hình T2-axial dùng chuỗi xung SE, TR = 5000ms, TE = 128ms, ST = 6mm, ET = 23, FOV = 230x512. Các hình ảnh T2 nói trên không thể giúp chúng ta phân biệt giữa một tổn thương cấp tính và một tổn thương cũ.

Hỉnh (c), (d) là hình DWI lấy theo trục Z trên cơ sở xung multishot EPI, TR = 800ms, TE = 123ms, ST = 6mm, ET = 23, FOV = 230x512. Trên hình DWI cho thấy nhồi máu vừa xảy ra.

C. Các khối u

Như ta đã biết, sự khác nhau của các hệ số khuếch tán (ADC) và sự khuếch tán không đẳng hướng cho phép sự phân biệt giữa vùng chất trắng thông thường và các khối u nang, u rắn hay vùng máu đọng. Theo kinh nghiệm, tạo ảnh khuếch tán không có nhiều giá trị trong việc phân biệt khối u và vùng phù nề. Nhưng quan trọng hơn, sự xâm lấn khối u của chất trắng và phù nề có thể tìm thấy khi mà tất cả kỹ thuật MR thông thường không thể giải quyết được. Các biểu hiện của U hạt viêm và các áp xe trên các hình ảnh khuếch tán rất có tác dụng trong việc chẩn đoán phân biệt với các khối U hoại tử.

Trong một trường hợp đa u hạt chất nhầy ở một bệnh nhân có hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải, tổn thương đã xuất hiện với cường độ tín hiệu cao trên ảnh khuếch tán với những giá trị của ADC trong khoảng 0.39. Trong một trường hợp của áp xe do nhiễm liên cầu khuẩn, cường độ tín hiệu thậm chí còn cao hơn, chỉ với một giá trị ADC rất thấp 0.29. Các biểu hiện này giúp chẩn đoán phân biệt giữa khối U nguyên bào thần kinh đệm hoại tử với khối U dạng áp xe.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

Các hình ảnh minh họa:

Hình ảnh MRI của một người đàn ông 60 tuổi với khối U đa hạt:

(a) (b) (c) (d)

Hình 6.14

Hình 7.14(a) là ảnh TSE-T2, hình (b) là ảnh SE-T1, hình (c) là ảnh khuếch tán EPI (800/123) với 5 lần thu dữ liệu – SL = 6mm, hình (d) là bản đồ ADC tương ứng chỉ ra các vùng có cường độ tín hiệu cao, đồng nhất với các chẩn đoán về khối U.

Ảnh MRI của một phụ nữ 57 tuổi với khối U di căn trong não

(a) (b) (c) (d)

Hình 6.15

Hình 6.15(a) là ảnh TSE-T2, hình (b) là ảnh SE tăng cường độ tương phản T1, cho phép chẩn đoán phân biệt giữa U di căn và các khối áp xe. Hình (c) là ảnh khuếch tán EPI (800/123) lấy từ 5 lần thu nhận dữ liệu trung bình và ST = 6mm. Hình (d) là bản đồ ADC tương ứng chỉ ra các vùng có cường độ tín hiệu cao.

D. Viêm

Việc phân biệt giữa các khối u trong não và các vùng áp xe thường rất khó khăn trên các hình ảnh MRI thông thường. Các vùng áp xe có cường độ tín hiệu cao trên các hình ảnh MR khuếch tán với giá trị hệ số khuếch tán khoảng 0,3 – 0,4. Do đó, ảnh MRI khuếch tán và các giá trị ADC tương ứng sẽ rất có ích trong việc chẩn đoán phân biệt các khối bên trong não. Sự xuất hiện của một vùng trung tâm có cường độ cao

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM trên hình ảnh MRI khuếch tán với các giá trị ADC rất thấp được giải thích bởi sự có mặt của vùng áp xe hay mủ. Đặc tính này cũng được đưa ra trong chứng nghẽn mạch cấp. Tuy nhiên, quầng sáng tăng cao thường xuất hiện trong chứng đột quỵ do thiếu máu cấp, và giá trị ADC cao hơn sau 8 giờ. Quầng sáng bao quanh khối với trung tâm tăng cao trong DWI và giá trị ADC tăng cao gợi ý chẩn đoán chứng u thần kinh đệm hoặc u di căn.

Các hình ảnh minh họa:

Ảnh MRI của một người đàn ông 70 tuổi có tiền sử bệnh hay chóng mặt và choáng.

(a) (b) (c) (d)

Hình 6.16

Hình 6.16(a) là ảnh TSE-T2, hình (b) là ảnh SE tăng cường độ tương phản T1. Hình (c) là ảnh khuếch tán EPI (800/123) lấy từ 5 lần thu nhận dữ liệu trung bình và ST = 6mm. Hình (d) là bản đồ ADC tương ứng. Chẩn đoán trước khi mổ dựa vào ảnh MRI thường quy cho kết quả U nguyên bào đệm hoặc U di căn. Tuy nhiên giá trị ADC rất thấp (0.3) chỉ ra đây có thể là áp xe hoặc xuất huyết mãn tính. Kết quả sau phẫu thuật tìm thấy một khối áp xe với ổ viêm liên cầu khuẩn.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

KẾT LUẬN (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Luận văn về cơ bản đã giải quyết được những mục tiêu đã đề ra tại phần tổng quan. Các kiến thức được trình bày trong phần nội dung là nền tảng quan trọng cho việc hiểu và tiếp thu các kĩ thuật mới của MRI. Phần ứng dụng đã nêu ra được một hướng tiếp cận ứng dụng cụ thể của MRI mà hiện nay vẫn đang tiếp tục có những đóng góp quan trọng trong chẩn đoán bệnh lý não.

Lĩnh vực cộng hưởng từ hạt nhân là một lĩnh vực rất rộng. Do đó trong khuôn khổ luận văn khó có thể đề cập đến tất cả các khía cạnh kĩ thuật cũng như ứng dụng vốn rất phong phú của MRI. Vì vậy tác giả đề ra một số hướng phát triển như sau:

Cần tìm hiểu sâu hơn về phần cứng của hệ thống MRI. Điều này đòi hỏi một nền tảng kiến thức điện tử thực sự vững vàng để có thể nắm bắt vấn đề một cách thấu đáo.

Phân tích kĩ các loại xảo ảnh với hình ảnh minh họa cụ thể. Điều này rất có ích cho công việc chẩn đoán thực tế hiện nay

Tìm hiểu các mảng ứng dụng lớn khác của MRI bao gồm: MRI tưới máu não (Perfusion MRI), MRI chụp mạch (MRA), Spectroscopy, DTI …

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

Tài liệu tham khảo

1

Peggy Woodward – Roger Freimarck (1995). MRI for Technologists. McGraw-Hill Press

2 Siemens (2004). MR1BASICS: Training Document.

3

. Introductions to MRI history.

[http://www.med.nagasaki-u.ac.jp/radiolgy/MRI%20of%20the%20FOOT/MRI- CDNUH/nf-history.html]

4

Nguyễn Hữu Đĩnh – Trần Thị Đà (1999). Ứng dụng một số phương pháp phổ nghiên

cứu cấu trúc phân tử. NXB Giáo Dục.

5 Philips (2004). Understanding MRI.

6

Từ Văn Mạc, GS., TSKH., (2003). Phân tích hóa lý: Phương pháp phổ nghiệm

nghiên cứu cấu trúc phân tử. NXB Khoa Học và Kỹ Thuật.

7

Joseph P.Hornak, Ph.D (2000). Basics of MRI.

8

David D. Stark, M.D – William G.Bradley, Jr., M.D., PhD (1995). Magnetic

Resonance Imaging – Second Edition. Mosby Year Book

9

Donald G. Mitchell, MD (1999). MRI Principles. W.B. Saunders Company.

10

Perry Sprawls, Jr., Ph.D, FACR, (1993). Physical principles of medical imaging – (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Second Edition. An Aspen Publication.

11

Peggy Woodward – Roger Freimarck (1995). MRI for Technologists. McGraw-Hill Press

12 Siemens (2004). MAGNETOM Symphony Applications Guide.

13

Jerrold T. Bushberg, J. Anthony Seibert et al (2002). The essential physics of

medical imaging – Second Edition. Lippincott Williams&Wilkins.

14 Allen D.Elster, M.D (1994). Questions and Answers in Magnetic Resonance

Imaging. Mosby Press

15 John G. Webster, John W. Clark, Jr., et al (1998). Medical instrumentation:

Application and Design – Third Edition. John Wiley&Sons, Inc.

16

John Enderle, Susan Blanchard, Joseph Bronzino (2000). Introduction to

Biomedical Engineering. Academic Press.

17

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

18

US Instruments, Inc (2002). Operating instructions and Tips.

19 Denis Le Bihan, MD, Ph.D et al (2001). Diffusion Tensor Imaging: Concepts and Applications. Jounal of MRI ,13:534-546.

20 Susumu Mori – Jiangyang Zhang (2006). Principles of diffusion tensor imaging and

it’s applications to basic neuroscience research. Elsevier Inc.

21

Alexandre, F.M., Dasilva, D.D.S., et al (2003). A primer on diffusion tensor imaging of anatomical substructures. Neurosurg Focus, 15, Article 4.

22 Martha E. Shenton, Ph.D., Marek Kubicki, M.D., Ph.D., Robert W. McCarley, M.D. Diffusion Tensor Imaging – Image Acquisition and Processing Tools. Surgical Planning Laboratory, Technical Report No.354

23

Vũ Anh Nhị, PGS., TS (Chủ biên) (2003). Thần kinh học. Nhà xuất bản Y Học.