Kỹ thuật ARFI

1.3.1. Sơ lược lịch sử

Kỹ thuật được giới thiệu đầu tiên bởi Kathryn Nightingale năm 2001. Kỹ thuật này được ứng dụng trên bệnh lý tuyến vú từ năm 2004, đánh giá xơ hóa gan từ năm 2006 và trên tiền liệt tuyến năm 2010 [49].

Kỹ thuật ghi hình ARFI được tích hợp vào máy siêu âm dòng Acuson S2000, S3000 TM có sẵn của hãng Siemens và có mặt đầu tiên ở thị trường vào năm 2008. Máy SA Siemens Acuson S2000, S3000 với đầu dò cong 2-4 MHz được cài đặt kỹ thuật ghi hình ARFI bằng phần mềm kiểm soát tạo hình và thuật toán phát hiện hình [23]. Ngoài ra, để định lượng xơ hóa gan, còn dùng thêm phần mềm định lượng sờ mô ảo (Virtual Touch tissue quantification) cho phép đo vận tốc sóng biến dạng (SWV) trong vùng khảo sát [44]. Ngoài đánh giá xơ hóa gan, kỹ thuật còn dùng để đánh giá độ đàn hồi, các khối u của tuyến giáp, tuyến vú, thận, mô tả đặc điểm các mảng xơ vữa động mạch...[38].

Kỹ thuật ARFI đã và đang được nghiên cứu trong đánh giá xơ hóa gan tại nhiều nước như Mỹ, các nước châu Âu, một số nước châu Á…

Tại Việt Nam, kỹ thuật ARFI có mặt đầu tiên tại Bệnh viện Nhật Tân, An Giang vào năm 2010, Trung tâm Y khoa Medic thành phố Hồ Chí Minh,

Trung tâm Y khoa Medic Huế vào năm 2011 và Bệnh viện Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh vào năm 2012 [13]. Tại Bệnh viện Trung Ương Thái Nguyên, kỹ thuật ARFI được đưa vào sử dụng năm 2018.

1.3.2. Nguyên lý hoạt động

Kỹ thuật ARFI hoạt động theo nguyên lý ghi hình bằng xung lực xạ âm có thể khảo sát các mô ở sâu mà không phải ấn đầu dò. Kỹ thuật ARFI kích thích cơ học mô bằng cách dùng xung đẩy trong thời gian ngắn khoảng 0,3 giây trong vùng khảo sát có kích thước 10 x 5 mm, được chọn với một tần số truyền cố định 2,67 MHz [13].

Khi xung qua ROI gây ra sự dịch chuyển mô, mô dời chỗ và trở lại vị trí cũ tùy vào đặc điểm cơ học tạo nên sóng biến dạng thẳng góc xung đẩy. Sự dịch chuyển của mô được đo bằng chùm SA quy ước theo dõi cùng đầu dò SA dùng để tạo ra lực và phản ánh độ đàn hồi của mô. Bằng cách đo thời gian để đạt sự dịch chuyển đỉnh, tốc độ sóng biến dạng của mô có thể được tái tạo. Vận tốc truyền tỷ lệ thuận với căn bậc hai của độ đàn hồi mô. SWV tỷ lệ thuận với độ cứng của mô, SWV càng nhanh thì mô khảo sát càng cứng tức là mức độ xơ hóa càng nặng. Kết quả SWV được thể hiện bằng đơn vị m/s trong khoảng 0,5 - 4,4m/s ± 20%. Từ SWV sẽ suy ra các giai đoạn xơ hóa gan tương ứng với phân loại Metavir trên mô bệnh học [13].

Hình 1.2. Nguyên lý hoạt động và kết quả đo vận tốc sóng biến dạng

(Nguồn: Davies G, Koenen M, The British Journal of Radiology, 2011 [23])

1.3.3. Chỉ số bình thường

Một số nghiên cứu đã xác định giá trị bình thường của SWV cho các đối tượng khỏe mạnh.

Kim JE và cộng sự (2010) thực hiện trên 133 đối tượng có gan bình thường thu được SWV trung bình là 1,08 ± 0,15 m/s [33].

Theo Popescu và cộng sự (2011) SWV trung bình là 1,15 ± 0,21 m/s [50]. Son CY (2012) thực hiện trên 108 người có thận và gan khỏe mạnh cho kết quả SWV trung bình 1,07 ± 0,11 m/s. Có sự khác biệt nhưng không nhiều về giá trị bình thường của SWV giữa các nghiên cứu và không có mối tương quan giữa kết quả của kỹ thuật ARFI với tuổi tác, giới tính hay BMI ở người khỏe mạnh [55].

Madhok R và cộng sự (2013) nghiên cứu trên 137 người khỏe mạnh cho kết quả SWV trung bình là 1,197 ± 0,25 m/s và không có sự khác biệt giữa 2 giới và các nhóm tuổi [38].

1.3.4. Giá trị trong đánh giá xơ hóa gan

Trong những năm gần đây, rất nhiều nghiên cứu cho thấy kỹ thuật ARFI có giá trị trong đánh giá xơ hóa gan, có độ nhạy và độ đặc hiệu cao trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể, xơ hóa nặng và xơ gan [27].

Một nghiên cứu phân tích tổng hợp (2012) với 518 bệnh nhân cho kết quả ở bảng 1.2. Độ chính xác trong chẩn đoán các mức độ xơ hóa đều cao, trong đó xơ hóa nặng và xơ gan có độ chính xác rất cao trên 90%. Độ nhạy và độ đặc hiệu để chẩn đoán các mức độ xơ hóa đều chấp nhận được, đặc biệt cao với xơ hóa nặng và xơ gan [28].

Bảng 1.2. Giá trị của kỹ thuật ARFI trong chẩn đoán xơ hóa gan

ARFI AUROC Giá trị

ngưỡng Độ nhạy (%) Độ đặc hiệu (%) F ≥ 2 0,87 1,34 79 85 F ≥ 3 0,91 1,55 86 86 F = 4 0,93 1,8 92 86

Khi so sánh độ chính xác của kỹ thuật ARFI trên từng bệnh gan mạn khác nhau ở bảng 1.3, độ chính xác đối với viêm gan mạn do HBV thấp hơn so với HCV. Đặc biệt, độ chính xác đối với viêm gan nhiễm mỡ không do rượu (NASH) trong cả ba mức độ xơ hóa gan đều cao. Nghiên cứu cho thấy, kỹ thuật ARFI có thể áp dụng trong thực hành lâm sàng, đây là phương pháp tốt trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể và rất tốt trong chẩn đoán xơ hóa nặng và xơ gan [28].

Bảng 1.3. Độ chính xác của kỹ thuật ARFI đối với viêm gan mạn do các nguyên nhân khác nhau

Nguyên nhân Giai đoạn xơ hóa gan

F ≥ 2 F ≥ 3 F = 4

Tất cả bệnh nhân 0,87 0,91 0,93

Chỉ HCV 0,88 0,9 0,92

Chỉ HBV 0,79 0,83 0,9

Một nghiên cứu phân tích tổng hợp khác của Nierhoff J và cộng sự (2013) gồm 36 nghiên cứu với tổng cộng 3.951 bệnh nhân. Độ chính xác của kỹ thuật ARFI như sau: AUROC là 0,84 để chẩn đoán xơ hóa đáng kể; 0,89 cho xơ hóa nặng và xơ gan là 0,91. Giá trị ngưỡng là 1,35 m/s đối với xơ hoá đáng kể; 1,61 m/s đối với xơ hóa nặng và 1,87 m/s đối với xơ gan. Kết quả cho thấy kỹ thuật ARFI là phương pháp đáng tin cậy trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể, xơ hóa nặng và xơ gan [43].

Bota và cộng sự (2013) đã tiến hành một nghiên cứu tổng hợp với 1.163 bệnh nhân nhằm so sánh giá trị của kỹ thuật ARFI và kỹ thuật TE trong chẩn đoán xơ hóa gan. Kết quả cho thấy tỷ lệ thất bại của kỹ thuật TE cao hơn 3 lần so với kỹ thuật ARFI. Độ nhạy, độ đặc hiệu và độ chính xác của kỹ thuật ARFI và kỹ thuật TE trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể và xơ gan cho thấy kết quả tương tự nhau [17].

Nghiên cứu của Trần Thị Khánh Tường (2015) thực hiện trên 129 bệnh nhân viêm gan mạn, tất cả đều được sinh thiết gan và đo độ cứng của gan bằng kỹ thuật ARFI. Đánh giá giá trị của kỹ thuật ARFI trong chẩn đoán các mức độ xơ hóa gan với tiêu chuẩn vàng là mô bệnh học. Kết quả cho thấy độ chính xác tốt đối với xơ hóa đáng kể (AUROC = 0,86) và rất tốt đối với xơ hóa nặng (AUROC = 0,93) [12].

Khi so sánh kỹ thuật ARFI với Fibroscan trên bệnh nhân NASH chẩn đoán dựa vào mô bệnh học cho thấy AUROC của ARFI trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể và xơ hóa nặng đều cao hơn Fibroscan. Ngoài ra SWV đo bằng kỹ thuật ARFI có tương quan thuận chặt với giai đoạn xơ hóa gan trên mô bệnh học theo Metavir với hệ số tương quan Spearman rho 0,69 [11].

Khi so sánh AUROC của kỹ thuật ARFI với APRI trên bệnh nhân viêm gan mạn, kết quả cho thấy AUROC của ARFI cao hơn APRI trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể và xơ hóa nặng [11].

1.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo

Mức độ xơ hóa gan là yếu tố quan trọng nhất quyết định kết quả đo độ cứng của kỹ thuật ARFI (SWV). Tuy nhiên, một số yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến SWV.

Nghiên cứu của Rifai và cộng sự (2011) cho thấy SWV tương quan thuận với mức độ viêm gan, kích thước gan và lách, nhưng không tương quan với mức độ nhiễm mỡ [52].

Takahashi và cộng sự (2010) cho rằng nồng độ aminotransferase huyết thanh cũng như độ hoạt động trên giải phẫu bệnh theo Metavir tương quan thuận với SWV, aminotransferase càng cao thì độ cứng của gan càng cao [57].

Nghiên cứu của Yoneda và cộng sự (2011) cho thấy bệnh nhân NAFLD không bị xơ hóa có SWV chậm hơn so với người khỏe mạnh và bệnh nhân bị xơ hóa gan nhẹ hầu hết có SWV bình thường. Tác giả cho rằng mỡ tích tụ trong nhu mô gan có thể làm cho gan mềm hơn do đó ảnh hưởng đến SWV, độ cứng của gan giảm đi [61].

Nghiên cứu của Palmeri và cộng sự (2011) lại cho thấy tích tụ mỡ trong nhu mô gan và quá trình viêm trong NAFLD không có ảnh hưởng đáng kể đến SWV [48].

Nghiên cứu của Trần Thị Khánh Tường (2015) cho thấy tuổi, AST, độ hoạt động trên mô học tương quan thuận với SWV; tiểu cầu, BMI tương quan nghịch với SWV. Tuy nhiên các mối tương quan này ở mức độ vừa phải. Giới, ALT và mức độ nhiễm mỡ không tương quan có ý nghĩa với SWV [12].

Lê Trung Thi và cộng sự (2011) nghiên cứu trên 161 bệnh nhân bị viêm gan mạn về mối tương quan giữa SWV của kỹ thuật ARFI với các xét nghiệm không xâm lấn, không đối chiếu sinh thiết gan. Kết quả cho thấy SWV có tương quan với các thông số sau: tiểu cầu với r = - 0,301 (p < 0,001), tỷ số AST/ALT với r = 0,209 (p < 0,01), APRI với r = 0,589 (p = 0,001) và FIB4 với r = 0,558 (p < 0,001) [4].

Nguyễn Phước Bảo Quân và cộng sự (2012) khảo sát ở 241 người khỏe mạnh và 160 bệnh nhân bệnh gan mạn, trong đó sinh thiết gan 23 trường hợp. Kết quả cho thấy SWV gia tăng ở nhóm bệnh gan mạn và có tương quan thuận giữa SWV và giai đoạn xơ hóa gan [7].

1.3.6. Ưu điểm và hạn chế

1.3.6.1. Ưu điểm

Kỹ thuật ARFI là một kỹ thuật mới, tiên tiến cho phép đánh giá nhanh xơ hóa gan và hầu như không có phản ứng bất lợi nào. Đây là một phương pháp đánh giá xơ hóa gan không xâm nhập nên rất an toàn, thực hiện nhanh chóng, tiến hành như siêu âm thường qui, nên bệnh nhân và người làm đều thoải mái chỉ mất thời gian khoảng 5 phút và có sự đồng thuận tốt giữa các người làm [13].

Ngay sau khi đánh giá siêu âm gan, kỹ thuật ARFI cho thông tin về mức độ xơ hóa gan tại chỗ mà không cần phải mua thêm máy khác, điều này không thể làm với kỹ thuật TE. Hầu hết các nghiên cứu trên thế giới cho thấy kỹ thuật này có giá trị tương đương kỹ thuật TE trong đánh giá xơ hóa gan. Tuy nhiên, kỹ thuật ARFI vượt trội hơn so với kỹ thuật TE vì có thể thực hiện được trên bệnh nhân có cổ trướng và không cần đầu dò khác cho các bệnh nhân có khoảng gian sườn hẹp, béo phì như trong kỹ thuật TE. Hơn nữa, kỹ thuật TE có thể kém chính xác hơn so với kỹ thuật ARFI khi đánh giá xơ hóa gan trên bệnh nhân bị NAFLD, một trong những nguyên nhân gây xơ hóa gan thường gặp nhất hiện nay trên thế giới [28].

Một đặc điểm nổi bật của kỹ thuật ARFI là phần mềm ARFI được cài đặt vào máy SA thông thường, do đó cùng lúc vừa khảo sát các đặc điểm của tổn thương (B-mode), đặc điểm tưới máu (Doppler mode) vừa có được các thông tin về độ cứng của gan, đây là điểm khác biệt cũng là ưu thế so với kỹ thuật TE [13].

Vị trí đo SWV của kỹ thuật ARFI được chọn bởi hình ảnh qua SA B- mode, do đó tránh được những cấu trúc cản trở kế cận như mạch máu. Ngoài ra, hình ảnh sờ mô ảo làm kỹ thuật ARFI có được hình ảnh siêu âm đàn hồi tương tự như siêu âm quy ước. Chế độ này được đặc biệt sử dụng khi muốn chẩn đoán và khảo sát tổn thương trong mô gan [13].

1.3.6.2. Hạn chế

Vùng ROI của kỹ thuật ARFI nhỏ hơn so với kỹ thuật TE. Kỹ thuật ARFI chưa được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi như kỹ thuật TE. Chưa có giá trị tham chiếu thống nhất của SWV cho các giai đoạn xơ hóa gan [13].

1.4. Một số nghiên cứu về đánh giá xơ hóa gan bằng kỹ thuật ARFI

1.4.1. Trên thế giới

Kiani A và cộng sự (2016) nghiên cứu trên 83 bệnh nhân BGDR cho thấy độ nhạy và độ đặc hiệu của kỹ thuật ARFI lần lượt là 0,824 và 0,833 đối với F ≥ 2; 0,824 và 0,785 đối với F ≥ 3; 0,923 và 0,816 đối với F = 4. Giá trị SWV trung bình là 1,25 ± 0,31 m/s với F0; 1,4 ± 0,36 m/s với F1; 1,86 ± 0,42 m/s với F2; 1,83 ± 0,47 m/s với F3 và 2,25 ± 0,36 m/s với F4 [32].

Zhang D và cộng sự (2015) nghiên cứu trên 180 bệnh nhân viêm gan mạn do vi-rút viêm gan B cho thấy: AUROC của kỹ thuật ARFI và kỹ thuật TE lần lượt là 0,764 và 0,813 đối với ≥ F2; 0,852 và 0,852 đối với ≥ F3 và 0,825 và 0,799 đối với xơ gan [62].

Nghiên cứu của Nishikawa T và cộng sự (2014) trên 108 bệnh nhân viêm gan mạn do vi-rút viêm gan C cho thấy AUROC trong đánh giá ≥ F2, ≥ F3 và F4 lần lượt là 0,909; 0,869; 0,885 với giá trị ngưỡng 1,28 m/s cho ≥ F2; 1,44 m/s cho ≥ F3 và 1,73 m/s cho F4 [45].

Fierbinteanu BC và cộng sự (2013) nghiên cứu trên 64 bệnh nhân bị NAFLD chẩn đoán bằng giải phẫu bệnh cho thấy kỹ thuật ARFI là phương tiện đầy hứa hẹn để phân biệt NASH với nhiễm mỡ đơn thuần và có độ chính xác rất tốt trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể và xơ gan [26].

Nghiên cứu phân tích tổng hợp của Nierhoff J và cộng sự (2013) gồm 36 nghiên cứu với tổng cộng 3.951 bệnh nhân đã đưa ra kết luận kỹ thuật ARFI là phương pháp đáng tin cậy trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể, xơ hóa nặng và xơ gan [43].

Nghiên cứu của Bota và cộng sự (2013) đã đưa ra kết luận độ nhạy, độ đặc hiệu, độ chính xác của kỹ thuật ARFI trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể và xơ gan tương đương kỹ thuật TE nhưng có tỷ lệ thành công cao hơn [17].

Friedrich –Rust M và cộng sự (2012) nghiên cứu trên 518 bệnh cho thấy kỹ thuật ARFI có độ chính xác trong chẩn đoán các mức độ xơ hóa đều cao, trong đó xơ hóa nặng và xơ gan có độ chính xác rất cao trên 90%. Độ nhạy và độ đặc hiệu để chẩn đoán các mức độ xơ hóa đều chấp nhận được, đặc biệt cao với xơ hóa nặng và xơ gan [28].

Hầu hết các nghiên cứu đều cho thấy kỹ thuật ARFI có giá trị tốt trong chẩn đoán các mức độ xơ hóa gan trên bệnh nhân viêm gan mạn do nhiều nguyên nhân khác nhau.

1.4.2. Tại Việt Nam

Nghiên cứu của Trần Thị Khánh Tường (2015) thực hiện trên 129 bệnh nhân viêm gan mạn nhằm đánh giá giá trị của kỹ thuật ARFI trong chẩn đoán các mức độ xơ hóa gan. Kết quả cho thấy độ chính xác tốt đối với xơ hóa đáng kể (AUROC = 0,86) và rất tốt đối với xơ hóa nặng (AUROC = 0,93). Khi so sánh với chỉ số APRI trên bệnh nhân viêm gan mạn, kết quả cho thấy ARFI có độ chính xác cao hơn chỉ số APRI trong chẩn đoán xơ hóa đáng kể và xơ hóa nặng [12].

Lê Trung Thi và cộng sự (2011) nghiên cứu trên 161 bệnh nhân bị viêm gan mạn về mối tương quan giữa SWV của kỹ thuật ARFI với các xét nghiệm không xâm lấn, không đối chiếu sinh thiết gan. Kết quả cho thấy SWV có tương quan với các thông số sau: tiểu cầu với r = - 0,301 (p < 0,001), tỷ số AST/ALT

với r = 0,209 (p < 0,01), APRI với r = 0,589 (p = 0,001) và FIB4 với r = 0,558 (p < 0,001) [4].

Nghiên cứu của Nguyễn Phước Bảo Quân và cộng sự (2012) khảo sát ở 241 người khỏe mạnh và 160 bệnh nhân bệnh gan mạn, trong đó sinh thiết gan 23 trường hợp. Kết quả cho thấy SWV gia tăng ở nhóm bệnh gan mạn và có tương quan thuận giữa SWV và giai đoạn xơ hóa gan [7].

Các nghiên cứu về giá trị của kỹ thuật ARFI trong đánh giá xơ hóa gan có đối chiếu giải phẫu bệnh ở nước ta đều có cỡ mẫu nhỏ, nhưng đều cho thấy