1.6.3.1. Đánh giá chức năng tâm thu thất trái bằng siêu âm TM và 2D
Chức năng tâm thu thất trái là chức năng làm rỗng (empty) thất trái. Đó là khả năng co bóp của cơ tim sau khi đã đổ đầy thất để tống đi một l−ợng máu hữu hiệu, đảm bảo một cung l−ợng tim phù hợp với yêu cầu cơ thể. Với siêu âm TM và 2D, chúng ta có thể đo đạc các chỉ số về kích th−ớc, thể tích và độ dày thành thất trái, các thông số này phản ánh chức năng tâm thu thất trái. Với −u thế về độ phân giải theo thời gian - vận động của thành thất, siêu âm TM −u tiên dùng để đo đạc các kích th−ớc và độ dày của thành thất. Tuy nhiên hạn chế của siêu âm TM là không đo đ−ợc chính xác đ−ờng kính ngang nếu không có sự h−ớng dẫn của siêu âm 2D, mặt khác trong tr−ờng hợp có rối loạn vận động của vùng thất trái (nh− trong thiếu máu cơ tim, nhồi máu cơ tim) thì việc đánh giá bằng siêu âm TM không chính xác. Mặc dù vậy, với −u điểm cách đo đạc thông dụng, t−ơng đối đơn giản nên đánh giá chức năng thất
trái với sự phối hợp của siêu âm TMvà 2D vẫn đ−ợc áp dụng rộng rãi. Cách đo đạc trên siêu âm TM đ−ợc dựa trên mặt cắt trục cạnh ức trái với chùm tia siêu âm đi qua bờ tự do của van hai lá và tr−ớc cột cơ. Tại vị trí này chúng ta có thể đo đạc tính toán các chỉ số sau [1],[3],[11],[14],[21],[26]:
- Đ−ờng kính thất trái: cuối tâm tr−ơng (Dd), cuối tâm thu (Ds)
- Độ dày thành thất: độ dày vách liên thát tâm thu (IVSs), thì tâm tr−ơng (IVSd), độ dầy thành sau thất trái thì tâm thu (LPWs), thì tâm tr−ơng (LPWd).
- Thể tích thất trái (tâm thu, tâm tr−ơng).
- Khối l−ợng cơ thất trái (LVM), chỉ số khối l−ợng cơ thất trái (LVMI). - Các thông số đánh giá chức năng tâm thu thất trái:
. Phân số tống máu EF % (Ejection Fraction).
. Tỉ lệ co ngắn cơ thất trái FS % (Fraction Shortening).
. Tốc độ rút ngắn chu vi sợi cơ trung bình Mean VCF (Mean rate of circumferential Fiber shortening). (hình 1.2).
Hình 1.1. Hình ảnh siêu âm TM đánh giá chức năng tâm thu thất trái 1.6.3.2. Đánh giá chức năng tâm tr−ơng thất trái bằng siêu âm
Chẩn đoán suy chức năng tâm tr−ơng thất trái có thể dựa vào lâm sàng, các ph−ơng pháp chẩn đoán kinh điển và các kỹ thuật thăm dò hiện đại. Tuy nhiên vì suy
chức năng tâm tr−ơng thất trái có các triệu chứng lâm sàng hết sức nghèo nàn nên lâm sàng và các ph−ơng pháp kinh điển chỉ có tính chất gới ý cho các kỹ thuật thăm dò hiện đại bao gồm: Siêu âm Doppler tim, chụp đồng vị phóng xạ, chụp cộng h−ởng từ hạt nhân và thông tim [1],[3],[15],[26],[55].
Từ những năn 1970 siêu âm kiểu TM và siêu âm 2D đã đ−ợc sử dụng nh−ng các nghiên cứu cho thấy chúng chỉ cho phép đánh giá một cách sơ bộ tình trạng suy chức năng tâm tr−ơng. Giữa những năn 1980 siêu âm Dopplertim phát triển mạnh và việc đánh giá dòng chảy qua van hai lá và dòng tĩnh mạch phổi bằng siêu âm Doppler đã trở thành một ph−ơng pháp ứng dụng rộng rãi vì cho kết quả chính xác hơn, sau đó siêu âm Doppler màu kiểu TM. Gần đây nhóm nghiên cứu chức năng tâm tr−ơng của Hội Tim mạch Canada, Hội Tim mạch Châu âu và các tác giả Hoa Kỳ đã bổ xung thêm các chỉ tiêu của siêu âm Doppler mô cơ tim vào bảng phân độ suy chức năng tâm tr−ơng cho phép đánh giá sớm và toàn diện hơn.
1.6.3.2.1. Siêu âm một bình diện (Siêu âm kiểu TM) [1],[3],[6],[15],[26]
Siêu âm TM cho ta các thông sô định l−ợng và khách quan về bề dày các thành tim, biên độ vận động các thành tim, kích th−ớc buồng tim, phân số tống máu (EF).
Các thông số đánh giá chức năng tâm tr−ơng bằng siêu âm TM chủ yếu dựa trên việc phân tích những thay đổi dốc tâm tr−ơng của van hai lá (dốc EF) phản ánh khả năng chun giãn của thất trái trong pha đổ đầy đầu tâm tr−ơng. Giá trị bình th−ờng của dốc EF > 75 mm/s. Suy chức năng tâm tr−ơng xảy ra trong khi dốc tâm tr−ơng giảm. Tuy nhiên thông số này không đặc hiệu, giảm dốc EF có thể gặp trong một số bệnh lý, bệnh đặc biệt trong hẹp van hai lá.
Có thể đánh giá đổ đầy của thất trái qua phân tích biến đổi kích th−ớc thất trái trong thì tâm tr−ơng nh− tốc độ tối đa của vận động thành sau thất trái, tốc độ tối đa của tăng đ−ờng kính thất trái ở giai đoạn đổ đầy đầu tâm tr−ơng (Dp/Dt), thời gian của pha đổ đầy đầu tâm tr−ơng, thời gian để đạt tốc độ đổ đầy tối đa.
Hình 1.2. Hình ảnh siêu âm TM đánh giá chức năng tâm tr−ơng thất trái. 1.6.3.2.2. Siêu âm hai bình diện (Siêu âm 2D) [1],[3],[6],[10],[11] [14],[26]
Sự ra đời của siêu âm hai bình diện với nhiều mặt cắt khác nhau đã cho phép thăm dò toàn bộ các thành tim trái. Các nghiên cứu cho thấy kỹ thuật siêu âm 2D là kỹ thuật lý t−ởng cho việc nhìn cắt lớp các buồng tim. Các nghiên cứu đều cho thấy EF trên siêu âm 2D t−ơng quan tốt với kết quả chụp buồng tim cảm quang, chụp buồng tim bằng phóng xạ. Khi diện tích nhĩ trái (bốn buồng) > 18 cm2 và chỉ số thể tích nhĩ trái > 40 ml / m2 gợi ý có suy chức năng tâm tr−ơng.
1.6.3.2.3. Siêu âm Doppler
Năm 1982 Kitabatake A, lần đầu tiên đề nghị sử dụng phổ siêu âm Doppler dòng chảy qua van hai lá đ−ợc sử dụng đánh giá chức năng tâm tr−ơng thất trái. Đầu những năm 1990 nhiều tác giả thấy những hạn chế của ph−ơng pháp này đã đ−a ra ph−ơng pháp chẩn đoán suy chức năng tâm tr−ơng dựa vào thăm dò dòng tĩnh mạch phổi [1],[3],[10],[13].
* Siêu âm Doppler thăm dò dòng chảy qua van hai lá:
Thông th−ờng phổ Doppler dòng chảy qua van hai lá thu đ−ợc bằng Doppler xung với cửa sổ Doppler đ−ợc đặt tại đầu mút bờ tự do của van hai lá trên mặt cắt bốn buồng tim. Để đảm bảo thu đ−ợc phổ Doppler có tốc độ cao nhất và chính xác nhất, áp dụng khuyến cáo của nhóm nghiên cứu chức năng tâm tr−ơng của Hội tim mạch Canada và nhóm tác giả của Hội siêu âm tim Hoa Kỳ trong đó cửa sổ Doppler có kích th−ớc khoảng 1 - 2 mm, chùm tia Doppler phải ở giữa, có xu h−ớng song
song với dòng chảy qua van hai lá, có sử dụng Doppler màu để xác định vị trí và h−ớng của chùm tia Doppler. Các thông số đánh giá phổ Doppler của van hai lá bao gồm [3],[9],[10],[11],[14],[17]:
- Vận tốc tối đa của sóng đổ đầy đầu tâm tr−ơng (VE).
- Thời gian tăng tốc độ của sóng đổ đầy đầu tâm tr−ơng (ET). - Thời gian giảm tốc độ của sóng đổ đầy đầu tâm tr−ơng (DT) - Thời gian của sóng E (DE).
- Tích phân vận tốc - thời gian của sóng đổ đầy đầu tâm tr−ơng (VTIE): Phản ánh thể tích dòng đổ đầy đầu tâm tr−ơng của thất trái .
- Vận tốc tối đa của sóng đổ đầy cuối tâm tr−ơng (VA).
- Tích phân vận tốc - thời gian của sóng đổ đầy cuối tâm tr−ơng (VTIA): Phản ánh thể tích dòng đổ đầy cuối tâm tr−ơng của thất trái.
- Thời gian của sóng A (DA).
- Tích phân vận tốc - thời gian toàn thì tâm tr−ơng (VTIM): Phản ánh thể tích dòng đổ đầy của toàn bộ thời kỳ tâm tr−ơng thất trái.
- Thời gian th− giãn đồng thể tích (IVRC) và thời gian co cơ đồng thể tích (IVCT).
Từ các thông số trên, các tác giả đã tính toán thêm một số chỉ số khác để đánh giá chi tiết chức năng tâm tr−ơng:
- Tỷ lệ E/A: Tỷ lệ giữa tốc độ tối đa của dòng đổ đầy đầu tâm tr−ơng so với dòng đổ đầy cuối tâm tr−ơng.
- Chỉ số Tei thất trái: Là tỷ lệ giữa tổng thời gian co và giãn đồng thể tích / thời gian tốn máu thất trái cho phép đánh giá cả chức năng tâm thu và chức năng tâm tr−ơng của thất trái.
* Siêu âm Doppler thăm dò dòng tĩnh mạch phổi
Phổ Doppler dòng tĩnh mạch phổi thu đ−ợc ở mặt cắt bốn buồng tim, đầu dò hơi chếch lên trên ở vị trí có thể nhìn thấy một phần động mạch chủ, th−ờng thăm dò tĩnh mạch phổi trên bên phải là tĩnh mạch phổi nằm sát vách liên nhĩ và thẳng góc với chùm tia siêu âm. Cửa sổ Doppler có kích th−ớc 3 - 4 mm nằm cách chỗ tĩnh
mạch phổi đổ vào nhĩ trái từ 1 - 2 cm, sử dụng Doppler màu với chế độ lọc vận tốc thấp để xác định tĩnh mạch phổi. Phổ Doppler dòng tĩnh mạch phổi trên siêu âm qua thành ngực gồm 3 thành phần chính [1],[3],[9],[10],[11],[14],[17],[21]:
- Một sóng d−ơng trong thì tâm thu (sóng S), sóng S có thể có hai đỉnh khi nhĩ trái th− giãn không đồng bộ với hiện t−ợng không dịch chuyển của vòng van hai lá.
- Một sóng d−ơng trong thì tâm tr−ơng gọi là sóng tâm tr−ơng (sóng D). Trong thì tâm tr−ơng, nhĩ trái đóng vai trò nh− một đ−ờng ống mở giữa một bên là tĩnh mạch phổi và một bên là thất trái do đó phổ Doppler của sóng D phản ánh đặc tính chun giãn của một phần th− giãn của thất trái. Ngoài ra, sóng D còn chịu ảnh h−ởng của áp lực nhĩ trái.
- Một sóng ng−ợc chiều với sóng tâm thu và sóng tâm tr−ơng, gọi là sóng a đảo ng−ợc của tĩnh mạch phổi. Sóng a phụ thuộc vào áp lực thất trái, đặc tính chun giãn của thất trái khi nhĩ trái co bóp và chức năng co bóp của nhĩ trái.
Hình 1.3. Hình ảnh siêu âm Doppler qua van hai lá và tĩnh mạch phổi
- Vận tốc tối đa của sóng tâm thu (VS). - Vận tốc tối đa của sóng tâm tr−ơng (VD). - Vận tốc tối đa của sóng a (Va).
- Tích phân vận tốc theo thời gian của sóng tâm thu (VTIS). - Tích phân vận tốc theo thời gian của sóng tâm tr−ơng (VTID). - Thời gian của sóng a (Da).
- Tỷ lệ giữa vận tốc tối đa sóng tâm thu và sóng tâm tr−ơng (S/D).
1.6.3.2.4. Siêu âm Doppler màu TM
Siêu âm - Doppler màu TM để đánh giá chức năng tâm tr−ơng đ−ợc đề cập từ những năm 1990. Nguyên lý của ph−ơng pháp là đánh giá tốc độ lan truyền của dòng đổ đầy thất trái thông qua phổ siêu âm màu TM thực hiện đồng thời siêu âm màu kiểu TM cắt qua trung tâm của dòng chảy, qua van hai lá trên mặt cắt bốn buồng tim. Hình ảnh siêu âm thu đ−ợc gồm hai khối màu: Khối màu thứ nhất t−ơng ứng với dòng đổ đầy đầu tâm tr−ơng, khối màu thứ hai t−ơng ứng với dòng đổ đầy cuối tâm tr−ơng khi nhĩ thu. Ng−ời ta th−ờng phân tích phổ siêu âm màu của dòng đổ đầy đầu tâm tr−ơng từ van hai lá cho đến vị trí các van hai lá 4 cm về phía mỏm tim. Tốc độ lan truyền của dòng đổ đầy tâm tr−ơng (Vp) thu đ−ợc khi ta kẻ một đ−ờng tiếp tuyến với bờ ngoài của khối màu đầu tâm tr−ơng. Đồng thời ng−ời ta cũng tính thời gian lan truyền của dòng màu từ vị trí van hai lá cho đến vị trí cách van hai lá 4 cm về phía mỏm tim. Các thông số chính của siêu âm - Doppler TM [1],[3],[9],[10],[11] - Tốc độ lan truyền của sóng đổ đầy đầu tâm tr−ơng (Vp) đ−ợc tính theo cm/s. - Thời gian lan truyền của dòng màu đổ đầy đầu tâm tr−ơng (TD) đ−ợc tính theo ms.
Hình 1.4. Hình ảnh siêu âm Doppler màu TM 1.6.3.2.5. Siêu âm Doppler mô cơ tim (Tisue Doppler Imaging - TDI)
Nguyên lý của Doppler thông th−ờng là đo vận tốc dòng máu chảy trong các cấu trúc tim mạch. Các tế bào hồng cầu trong máu th−ờng phản xạ lại các tín hiệu Doppler có c−ờng độ thấp nh−ng có vận tốc cao. Một hệ thống siêu âm Doppler thông th−ờng th−ờng đ−ợc sử dụng thiết bị lọc tín hiệu có vận tốc thấp và khuếch đại tín hiệu phản xạ của các tế bào hồng cầu. Ng−ợc lại, các tổ chức cơ tim vận động với vận tốc thấp nên không thu đ−ợc phổ Doppler trên siêu âm Doppler thông th−ờng. Tổ chức mô cơ tim khi vận động sẽ phản xạ tín hiệu Doppler với vận tốc nhỏ nh−ng c−ờng độ rất cao [6],[15],[16],[40],[42],[62].
Để thu đ−ợc hình ảnh Doppler của mô cơ tim ng−ời ta sử dụng ph−ơng pháp lọc để loại trừ các tín hiệu Doppler có vận tốc cao và phóng đại tín hiệu Doppler có vận tốc thấp. Doppler mô cơ tim có thể đ−ợc biểu diễn d−ới dạng Doppler xung hoặc Doppler TM màu hay siêu âm Doppler 2D màu. Siêu âm Doppler mô cơ tim không những cho phép đánh giá chức năng tâm tr−ơng đồng bộ mà mà còn đánh giá đ−ợc chức năng tâm tr−ơng từng vùng của thất trái. Để đánh giá chức năng tâm tr−ơng từng vùng, ng−ời ta hay sử dụng Doppler xung, vị trí cửa sổ Doppler có thể đặt tại bất
cứ vị trí nào của thất trái và chức năng tâm tr−ơng toàn bộ thất trái sẽ là trung bình cộng của các chức năng tâm tr−ơng từng vùng đã đánh giá [16],[40],[42],[62].
A: Chỉ lọc các xung có b−ớc sóng cao để thu nhận các tín hiệu của dòng máu. B: Chỉnh hệ thống Gain để loại bỏ các tín hiệu của dòng máu.
A B
Hình 1.5. Nguyên lý siêu âm doppler mô cơ tim
Phổ Doppler mô cơ tim dạng xung bao gồm 3 sóng:
- Sóng tâm thu (Sm) là một sóng nằm ở phía trên đ−ờng 0, phản ánh chức năng co bóp của cơ tim.
- Sóng đầu tâm tr−ơng (Em) nằm ở d−ới đ−ờng 0, t−ơng ứng với vận động của cơ thất trái trong pha đầu tâm tr−ơng. Sóng Em biểu hiện sự giãn cơ tim đầu tâm tr−ơng, tốc độ Em liên quan đến tốc độ giãn cơ tim.
- Sóng đầu cuối tr−ơng (Am) nằm ở d−ới đ−ờng 0, t−ơng ứng với vận động của cơ thất trái trong pha cuối tâm tr−ơng. Sóng Am biểu hiện sự giãn cơ tim thụ động do nhĩ thu và cả hiện t−ợng co của vòng van hoặc sự đổ đầy muộn của thất trái.
Siêu âm Doppler mô cơ tim xung có vai trò trong:
- Đánh giá vận động vùng của cơ tim.
- Đánh giá chức năng tim: Tại vòng van hai lá thì cơ tim đều có các sợi cơ vòng và cơ dọc nên sự di động của vòng van hai lá phản ánh vân động theo chiều dọc của toàn bộ cơ tim. Vận tốc đầu tâm tr−ơng của vòng van hai lá (Em) phản ánh tốc độ th− giãn của thất trái.
+ E/Em ≤ 8: áp lực đổ đầy thất trái bình th−ờng (5 – 12 mmHg). + E/Em > 15: áp lực đổ đầy thất trái tăng ( ≥ 20 mmHg).
Hình 1.6. Hình dạng các sóng trong siêu âm Doppler mô cơ tim