Chuẩn bị bệnh nhân: Bệnh nhân được giải thích và đồng ý tham gia nghiên cứu. Người bệnh được nghỉ ngơi ít nhất 30 phút trước khi làm siêu âm và chỉ thực hiện siêu âm khi nhịp tim < 100ck/phút.
Phương tiện: Trong nghiên cứu chúng tôi sử dụng máy siêu âm EPIQ 7C của hãng Phillips Hà Lan với đầu dò ma trận X5-1, đơn tinh thể Pure Wave, dải tần số cài đặt 1 - 5 MHZ. Trong quá trình thực hiện máy siêu âm có hệ thống ghi điện tim đồng thời với hình ảnh siêu âm tim.
Hình 2.2. Máy siêu âm Phillip EPIQ 7C
Địa điểm tiến hành: Phòng siêu âm tim của Khoa Nội Tim mạch, Viện Tim mạch, Bệnh viện Trung ương Quân đội 108.
Kỹ thuật siêu âm tim:
Tư thế nằm nghiêng trái, tay để cao lên phía đầu. Mắc điện tim 3 chuyển đạo lên người bệnh nhân và hiệu chỉnh phù hợp với hình ảnh siêu âm. Hiệu chỉnh độ sâu, tập trung tiêu cự và gain sao cho chất lượng hình ảnh siêu âm tốt nhất và đạt tần số quét ảnh từ 60-90 ảnh/giây.
Ghi lại hình ảnh động 4 chu chuyển tim ở các mặt cắt chuẩn: cạnh ức trục dài, cạnh ức trục ngắn, cắt ngang qua thất trái ở mỏm tim và nền tim, mặt cắt 2, 3, 4, 5 buồng.
Sau khi đã ghi hình ở các mặt cắt chuẩn, chúng tôi tiến hành ghi hình ảnh cho phân tích 3D như sau: Bệnh nhân nằm tư thế nghiêng trái, lấy hình ảnh 2D mặt cắt 4 buồng tim. Điều chỉnh độ sâu, độ rộng, gain, tập trung tiêu cự vào buồng thất trái để được hình ảnh 2D buồng thất trái rõ nét nhất với đường viền nội mạc rõ nét, không lấy các cơ nhú và dây chằng. Chuyển sang chế độ 3D toàn bộ khối thất trái (nút Fullvolume), tốc độ khung hình đạt từ 18-30Hz mà hình ảnh buồng thất vẫn rõ nét. Yêu cầu bệnh nhân hít sâu rồi thở ra hết và nín
thở, ghi hình toàn bộ thất trái trong 4 chu chuyển tim liên tiếp.
Hình ảnh được lưu trữ dưới dạng đĩa CD hoặc ổ cứng di động để phân tích trên phần mềm TOMTEC Arena của hãng TOMTEC – Đức.
* Phân tích hình ảnh siêu âm bằng phần mềm TOMTEC.
Phần mềm TOMTEC Arena thuộc sở hữu của hãng TOMTEC là phần mềm chuyên về phân tích, hậu xử lý dữ liệu siêu âm tim. Đây là phần mềm đầu tiên có hệ thống phân tích ngoại tuyến (offline analysis) có thể chấp nhận các tập dữ liệu từ những nhà cung cấp khác nhau.
Hình 2.3: Phần mềm TOMTEC tại Khoa Nội tim mạch-Bệnh viện TƯQĐ 108
Sau khi đưa hình ảnh siêu âm 2D và 3D vào máy tính chúng tôi sẽ tiến hành đo các thông số chuẩn của siêu âm tim M-mode, 2D và các thông số Doppler bao gồm:
-Các thông số trên siêu âm TM:
Đo các thông số siêu âm TM đối với thất trái được thực hiện tại mặt cắt trục dài cạnh ức trái ở liên sườn IV - V dưới sự hướng dẫn của siêu âm 2D theo khuyến cáo của Hội siêu âm tim Hoa kỳ [81]. Tốc độ di chuyển của hình ảnh trên màn hình là 100 mm/s. Các kích thước tâm trương được đo ở vị trí tương ứng với điểm khởi đầu sóng R trên điện tim đồ. Các kích thước tâm thu được đo ở vị trí vách liên thất đạt độ dày tối đa. Các thông số chính trên siêu âm TM
bao gồm:
• Đường kính cuối tâm trương của thất trái (Dd), mm. Giá trị trung bình 50,2 ± 4,1 mm.
• Đường kính cuối tâm thu của thất trái (Ds), mm. Giá trị bình thường 32,4 ± 3,7 mm.
• Bề dày vách liên thất cuối tâm trương của thất trái (IVSd), mm.
• Bề dày thành sau thất trái cuối tâm trương (LPWd), mm.
Thông qua các thông số trên, phần mềm của hệ thống siêu âm sẽ tính toán được các thông số thể tích của thất trái theo phương pháp Teicholz, đánh giá chức năng của thất trái và khối lượng cơ thất trái.
• Thể tích thất trái cuối tâm trương (EDV)
EDV (ml) = 7 x (Dd)3/(2,4 + Dd)
• Thể tích thất trái cuối tâm thu (ESV)
ESV (ml) = 7 x (Ds)3/(2,4 + Ds)
• Thể tích một nhát bóp (SV)
SV (ml) = EDV - ESV
• Phân số tống máu thất trái (EF%):
EF% = (EDV - ESV)/EDV x 100 = SV/EDV x 100
• Tỷ lệ co ngắn cơ thất trái (FS%):
FS% = (Dd – Ds)/Dd x 100
• Khối lượng cơ thất trái (LVM) được tính theo công thức:
LVM (g) = 1,04 x [ (Dd + IVSd + LPWd)3 - Dd3] – 13,6.
• Chỉ số khối lượng cơ thất trái (LVMI):
Hình 2.4: Hình ảnh TM cắt qua buồng thất trái
(Bệnh nhân Nguyễn Ngọc K, 61 tuổi, số BA 21184139)
-Các thông số trên siêu âm 2D:
+ Tính phân số tống máu thất trái EF theo phương pháp Simpson:
Sử dụng mặt cắt 4 buồng và 2 buồng từ mỏm [15]. Vẽ theo bờ nội mạc thất trái, điểm bắt đầu và kết thúc ở hai điểm đối diện tại vị trí vòng van hai lá ở cuối thì tâm trương và cuối thì tâm thu, máy sẽ tự động tính cho ta EF.
Hình 2.5: Đo phân số tống máu EF bằng phương pháp Simpson
(Nguồn Lang và cộng sự [15])
+ Đo thể tích nhĩ trái bằng phương pháp diện tích – chiều dài [15], [82]: Sử dụng mặt cắt 4 buồng và 2 buồng mỏm, vẽ theo bờ nội mạc bắt đầu
E A
từ góc van hai lá, đi vòng xuống, sang góc van hai lá bên kia, ngay tại vòng van thì kết thúc tạo thành một đường thẳng ngang vòng van (bỏ tiểu nhĩ và tĩnh mạch phổi). Thể tích nhĩ trái (LVA) được tính bằng công thức: LVA = 8 (444444444444444 )(22) ] (ml) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
Trong đó: LAS4C là diện tích nhĩ trái ở mặt cắt 4 buồng LAS2C là diện tích nhĩ trái ở mặt cắt 2 buồng
LAd: chiều dài nhĩ trái (đo ở mặt cắt 2 buồng và 4 buồng, lấy giá trị nhỏ)
Chỉ số thể tích nhĩ trái (LVAI): LVAI = LVA/BSA ml/m2. Giá trị bình thường dưới 34 ml/m2
[83].
- Các thông số trên siêu âm Doppler
Áp dụng khuyến cáo của Hiệp hội siêu âm tim Hoa Kỳ [15], đặt cửa sổ xung có kích thước 2mm, chùm tia Doppler có hướng chảy song song với dòng máu với góc < 20o. Ghi phổ Doppler ở cuối thì thở ra. Các thông số được đo đạc trên 3 chu chuyển tim liên tiếp với tốc độ di chuyển của phổ Doppler trên màn hình giữ ổn định ở mức 100mm/s.
+ Doppler dòng chảy qua van hai lá: Cửa sổ Doppler xung được đặt tại đầu mút bờ tự do của lá van hai lá trên mặt cắt 4 buồng tim nhìn từ mỏm tim.
Hình 2.6: Doppler dòng chảy qua van hai lá
(Bệnh nhân Bùi Thị C, 65 tuổi, số BA 20573868)
Các thông số đánh giá phổ Doppler của van hai lá bao gồm [25], [84]:
• Vận tốc tối đa của sóng đổ đầy đầu tâm trương (VE): Là vận tốc cao nhất đo được của sóng đổ đầy
đầu tâm trương và được tính theo cm/s. Giá trị bình thường là 82,32 ±15,53 cm/s [33].
• Vận tốc tối đa của sóng đổ đầy cuối tâm trương (VA): Là tốc độ cao nhất đo được của sóng đổ đầy
cuối tâm trương (do nhĩ bóp), đơn vị tính theo cm/s. Giá trị bình thường là 61,28 ± 12,6 cm/s [33].
• Tỷ lệ VE/VA: Là tỷ lệ giữa tốc độ tối đa của dòng đổ đầy đầu tâm trương so với dòng đổ đầy cuối
tâm trương.
• DT (Thời gian giảm tốc sóng E – Deceleration Time, ms): Là thời gian từ đỉnh sóng E đến giao
điểm của sóng E với đường cơ bản
• IVRT (Thời gian thư giãn đồng thể tích – Isovolumic Relaxation Time, ms): Là khoảng thời gian từ
khi đóng van động mạch chủ đến khi mở van hai lá, đo bằng Doppler xung khi đặt cửa sổ Doppler vào ranh giới của hai dòng chảy qua van hai lá và van động mạch chủ, lúc đó ta thu được đồng thời 2 phổ Doppler qua cả hai van động mạch chủ và van hai lá.
• IVCT (thời gian co cơ đồng thể tích – Isovolumic Contration Time, ms): là khoảng thời gian từ khi
đóng van hai lá đến khi mở van động mạch chủ hai lá, đo bằng Doppler xung như khi đo IVRT.
+ Siêu âm Doppler thăm dò dòng hở van 3 lá, đo áp lực động mạch phổi và vận tốc dòng hở van 3 lá (TRV max): Sử dụng mặt cắt 4 buồng từ mỏm. Dùng Doppler màu để xác định hướng dòng chảy van 3 lá, đặt của sổ Doppler liên tục sao cho chùm tia song song với dòng màu hở van ba lá để đạt được đường viền phổ dòng hở van ba lá rõ nét nhất.
Vận tốc dòng hở van ba lá (TRV max): Đo ở điểm thấp nhất trên phổ Doppler liên tục dòng
hở van 3 lá. Khi TRV > 2,8 m/s là thông số đánh giá suy trâm trương hoặc tăng áp lực đổ đầy thất trái [84].
Áp lực động mạch phổi tâm thu: Ước tính áp lực động mạch phổi tâm thu (ALĐMPTT) bằng
công thức:
ALĐMPTT = 4x(TRVmax)2 + ALNP. (ALNP: áp lực nhĩ phải) Giá trị bình thường < 30 mmHg [85].
- Doppler mô vòng van hai lá:
Trên mặt cắt 4 buồng ở mỏm, đặt cửa sổ siêu âm Doppler mô ở vòng van hai lá hoặc 1cm trong vách và thành bên thất trái. Điều chỉnh cho chùm Doppler thẳng hàng với hướng chuyển động của thành tim (góc giữa chùm tia siêu âm và hướng chuyển động của thành tim < 200). Ghi 3 chu kỳ tim liên tiếp [33].
Hình 2.7: Doppler mô vòng van hai lá.
(Bệnh nhân Nguyễn Văn S, 49 tuổi, số BA 19344876)
Đo các thông số Doppler mô cơ tim:
• Vận tốc sóng e’ (cm/s): Vận tốc sóng e’ là thời kỳ tâm trương sớm, đỉnh đầu tiên phía dưới của phổ Doppler mô và được đo ở vị trí vòng van hai lá phía vách (e’ vách) và vòng van hai lá phía thành bên (e’ thành bên). Giá trị bình thường e’ vách > 8 cm/s và e’ bên > 10 cm/s [84]. Từ đó tính ra tỷ lệ E/e’, trong đó e’ là giá trị trung bình của e’vách và e’ thành bên [35].
- Đánh giá sức căng trục dọc trên siêu âm đánh dấu mô 2D:
Đánh giá thông số sức căng trục dọc GLPS (%). Sử dụng các mặt cắt động đã ghi hình gồm: các mặt cắt 4 buồng, 3 buồng và 2 buồng từ mỏm có hình thất trái dài nhất, được ghi ở ít nhất 3 chu kì tim liên tiếp với tốc độ khung hình 40- 80 hình/giây hoặc ít nhất bằng 40% tần số tim. Các chu kỳ tim có biến thiên nhịp tim < 10%.
Hình 2.8. Các mặt cắt 4 buồng, 3 buồng và 2 buồng từ mỏm
(Bệnh nhân Nguyễn Văn S, 49 tuổi, số BA 19344876)
Phân tích lần lượt trên từng mặt cắt động 4 buồng, 3 buồng và 2 buồng. Với mỗi mặt cắt chọn hai điểm ở vòng van hai lá và một điểm ở mỏm tim. Máy sẽ tự động vẽ viền theo viền nội mạc buồng tim. Sau đó bác sỹ làm siêu âm sẽ hiệu chỉnh lại sao cho đạt được hình ảnh chính xác nhất và vạch đường viền lớp nội mạc không bao gồm cột cơ, màng ngoài tim và đường ra thất trái. Khi phân tích đủ ba mặt cắt 4 buồng, 3 buồng, 2 buồng máy sẽ cho ra bản đồ mắt bò (Bull’s eye) và đưa ra giá trị sức căng trục dọc trên toàn bộ thất trái GLPS và giá trị sức căng trục dọc của từng vùng thất trái. Toàn bộ thất trái được chia thành 18 vùng theo khuyến cáo của Hiệp hội Siêu âm Hoa Kỳ [15].
Hình 2.9: Hình ảnh mắt bò (Bull’eye)
(Bệnh nhân Nguyễn Văn S, 49 tuổi, số BA 19344876)
Các thông số trên siêu âm 3D:
GLPS
Sau khi đánh giá tất cả các thông số siêu âm chuẩn, sử dụng hình ảnh 3D toàn bộ khối thất trái đã ghi, lựa chọn chế độ phân tích thất trái 4D (4D LV analysis) của phần mềm TOMTEC Arena. Máy sẽ tự động nhận diện, viền theo bờ nội mạc thất trái tại thì tâm thu và tâm trương. Tiếp theo, bác sỹ siêu âm điều chỉnh lại sao cho viền đúng lớp nội mạc cơ tim ở 3 mặt cắt thất trái: 4 buồng, 3 buồng, 2 buồng, mặt cắt ngang qua nền và ngang qua mỏm ở các thì cuối tâm thu và cuối tâm trương. Phần mềm tự động định nghĩa thời kỳ tâm thu và tâm trương dựa trên tín hiệu điện tâm đồ, nhưng vẫn có thể điều chỉnh lại được sao cho phù hợp.
Sau khi đã hiệu chỉnh xong, phần mềm tự động tính các thông số:
+ Thể tích cuối tâm trương thất trái EDV trên 3D. Đơn vị ml.
+ Thể tích cuối tâm thu ESV thất trên 3D. Đơn vị ml.
+ Phân số tống máu thất EF trên 3D. Đơn vị %.
+ Peak - AR (Apical rotation): Đỉnh độ xoay mỏm thất trái. Đơn vị độ: (0).
+ ES - AR: (end systolic apical rotation): Độ xoay mỏm thất trái cuối tâm thu. Đơn vị là độ: (0).
+ AR - Time: Thời gian xoay mỏm thất trái. Đơn vị ms.
+ Peak - BR (Basal rotation): Đỉnh độ xoay của nền thất trái. Đơn vị là độ: (0).
+ ES - BR (end systolic basal rotation): Độ xoay nền thất trái cuối tâm thu.
Đơn vị là độ: (0)
+ BR - Time: Thời gian xoay của nền. Đơn vị ms.
+ Peak - Twist: Đỉnh góc xoay thất trái. Đơn vị là độ (0). Được tính là hiệu đỉnh độ xoắn của nền trừ đi đỉnh độ xoắn của mỏm thất trái.
+ ES - Twist: Góc xoay thất trái cuối tâm thu. Đơn vị là độ (0).
+ T (Torsion): Độ xoắn thất trái. Đơn vị là 0/m. Được tính bằng góc xoắn thất trái chia cho chiều dài thất trái từ nền tới mỏm.
+ T - Time: Thời gian đạt đỉnh độ xoắn thất trái. Đơn vị ms.
Do mỏm vận động ngược chiều kim đồng hồ nên độ xoay của mỏm có giá trị dương. Còn phần nền xoay cùng chiều kim đồng hồ nên có giá trị âm.
Hình 2.10. Các bước đánh giá vận động xoắn
A.Hình 3D toàn bộ khối thất trái. B.Viền nội mạc tại các mặt cắt 4 buồng, 3 buồng, 2 buồng, ngang qua nền và ngang qua mỏm. C. Kết quả và đồ thị vận động xoắn thất trái (Bệnh nhân Nguyễn Tiến C, 65 tuổi, số BA 20623176)
Để phân tích các giá trị biến dạng theo trục dọc, bán kính, chu vi thất trái ta sử dụng phần mềm phân tích biến dạng (khung phân tích strain) trên giao diện của máy. Phần mềm sẽ tự động cho ra giá trị đỉnh sức căng và sức căng cuối tâm thu của toàn bộ thất trái cũng như của từng vùng thất trái (chia theo 16 vùng) dưới dạng biểu đồ mắt bò, biểu đồ đồ thị, giá trị sức căng từng vùng và giá trị sức căng toàn bộ thất trái.
• GLS (global longitudinal strain): Sức căng trục dọc toàn bộ thất trái, đơn vị (%). Do khi co bóp thất trái co ngắn lại theo chiều dọc nên GLS có giá trị âm.
+ Peak GLS (%): Đỉnh sức căng trục dọc toàn bộ thất trái.
+ ES – GLS (%): Sức căng trục dọc toàn bộ thất trái cuối tâm thu.
Hình 2.11. Kết quả và đồ thị sức căng trục dọc
(Bệnh nhân Lê Thị N, 72 tuổi, số BA 19662895)
• GRS (global radial strain): Sức căng theo chiều bán kính toàn bộ thất trái, đơn vị (%). Khi co bóp thất trái sẽ dày lên theo chiều bán kính nên GRS có giá trị dương.
+ Peak GRS (%): Đỉnh sức căng chiều bán kính toàn bộ thất trái.
Hình 2.12. Kết quả và đồ thị sức căng chiều bán kính
(Bệnh nhân Lê Thị N, 72 tuổi, số BA 19662895)
• GCS (global circumferential strain): Sức căng theo chiều chu vi toàn bộ thất trái, đơn vị (%). Khi co bóp thất trái co nhỏ lại theo chiều chu vi nên GCS có giá trị âm.
+ Peak GCS (%): Đỉnh sức căng chiều chu vi toàn bộ thất trái.
+ ES - GCS (%): Sức căng chiều chu vi toàn bộ thất trái cuối tâm thu.
Hình 2.13. Kết quả và sức căng chiều chu vi
• GAS (global area strain): Sức căng diện tích toàn bộ thất trái, là sự biến đổi diện tích bề mặt nội mạc thất trái khi co bóp, nó là tổng hợp sự biến đổi theo chiều chu vi và theo trục dọc nên GAS có giá trị âm, đơn vị là (%).
+ Peak GAS (%): Đỉnh sức căng diện tích toàn bộ thất trái.
+ ES – GAS (%): Sức căng diện tích toàn bộ thất trái cuối tâm thu.
Hình ảnh 2.14. Kết quả và đồ thị sức căng diện tích
Bảng 2.1. Các thông số biến dạng cơ tim đo trên siêu âm đánh dấu mô
STT Viết tắt Tên gọi
I. Các thông số sức căng đo trên siêu âm đánh dấu mô 2D
1 GLPS(%) Đỉnh sức căng trục dọc toàn bộ thất trái
II. Các thông số vận động xoắn đo trên siêu âm đánh dấu mô 3D
1 Peak - AR (0) Đỉnh góc xoay của mỏm
2 ES - AR (0) Góc xoay của mỏm cuối tâm thu 3 AR - Time (ms) Thời gian xoay của mỏm 4 Peak - BR (0) Đỉnh góc xoay của nền
5 ES - BR (0) Góc xoay của nền cuối tâm thu 6 BR - Time (ms) Thời gian xoay của nền 7 Peak - Twist(0) Đỉnh góc xoay của thất trái
8 ES - Twist (0) Góc xoay của thất trái cuối tâm thu 9 Torsion (0) Độ xoắn của thất trái
10 T - time (ms) Thời gian xoắn của thất trái
III. Các thông số sức căng đo trên siêu âm đánh dấu mô 3D
1 Peak-GLS (%) Đỉnh sức căng trục dọc toàn bộ thất trái
2 ES-GLS (%) Sức căng trục dọc toàn bộ thất trái cuối tâm thu 3 Peak-GRS (%) Đỉnh sức căng chiều bán kính toàn bộ thất trái