Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về CHT khuếch tán. Trong thập kỷ qua, chuỗi xung khuếch tán hay hình ảnh khuếch tán (DWI) đã liên tục được nghiên cứu, phát triển để thăm dò chuyển động vi mô ngẫu nhiên của proton nước trên cơ sở mỗi pixel. Những thay đổi trong quá trình tự khuếch tán proton là dấu hiệu ban đầu của sự thay đổi cân bằng nội môi tế bào trong đột quỵ thiếu máu cục bộ cấp tính.
Việc phát hiện sớm những thay đổi này có thể tác động đáng kể đến quyết định điều trị và kết quả điều trị đột quỵ. Điều này chủ yếu là do DWI có thể phát hiện các tổn thương thiếu máu cục bộ cấp tính trong thời gian rất sớm sau đột quỵ, giúp cho các liệu pháp điều trị đột quỵ hiệu quả và hứa hẹn sẽ giảm mức độ và tổn thương do thiếu máu cục bộ trong đột quỵ cấp tính. Do đó, việc thăm dò những thay đổi khuếch tán trong mô thần kinh mở ra một cách tiếp cận hoàn toàn mới để mô tả tổn thương hình thái liên quan có thể liên quan đến tổn thương khu trú hoặc lan tỏa được thấy trên CHT [6]. Lịch sử chuỗi xung khuếch tán.
Chuỗi xung khuếch tán là kỹ thuật CHT mới có nhiều ứng dụng trong lâm sàng. Năm 1965, Stejskal và Tanner đã mô tả ban đầu về chuỗi xung khuếch tán. Họ sử dụng một chuỗi xung T2W spin echo với hai xung Gradient thêm vào có cùng độ lớn và ngược hướng [7]. Trình tự này đã kích hoạt phép đo chuyển động của nước theo một hướng tại một thời điểm.
Tuy nhiên những hạn chế về mặt kỹ thuật, đòi hỏi phần mềm, phần cứng nên chuỗi xung này chưa được áp dụng trong lâm sàng [8], [9]. Đến năm 1985, hình ảnh CHT chuỗi xung khuếch tán về não được công bố lần đầu tiên bởi nhà sinh lý học Denis Le Bihan tại London [10]. Ông đã lấy từ “b” từ tên của mình làm hệ số khuếch tán. Vào thời điểm đó, chuỗi xung 3 khuếch tán còn chậm nhưng rất nhạy cảm với các chuyển động và bắt đầu đầu được áp dụng trong lâm sàng.
Đến năm 1990, chuỗi xung khuếch tán mới thực sự đáng tin cậy do được ứng dụng chuỗi xung điểm vang đồng phẳng (EPI: Echo Planar Imaging) vào CHT khuếch tán [11]. Hiện nay, chuỗi xung DWI trở thành một trong các chuỗi xung quan trọng nhất trong điện quang thần kinh hiện tại. DWI còn được áp dụng nhiều trong các cơ quan khác như tai mũi họng, cơ xương khớp, lồng ngực, ổ bụng, tiểu khung…đóng góp nhiều giá trị quan trọng cùng với các chuỗi xung thường quy. Đặc điểm chuỗi xung CHT khuếch tán trong một số bệnh lý thần kinh sọ não.1:Đặc điểm tín hiệu chuỗi xung khuếch tán trong một số bệnh lý thần kinh [8],[12].
Bệnh DWI ADC map Nguyên nhân Đột quỵ cấp Tăng Hạn chế Phù độc tế bào Đột quỵ mạn Thay đổi Tăng Tăng sinh TK đệm Bệnh não THA Thay đổi Tăng Phù do mạch máu U hoại tử trung tâm Thay đổi Tăng Tăng nước tự do trung tâm Viêm não Herpes Tăng Hạn chế Phù độc tế bào Nhiễm trùng sinh mủ Tăng Hạn chế Tăng độ nhớt Á nang màng nhện Thấp Tăng Tăng nước tự do U đặc Thay đổi Thay đổi Tăng nước tự do Xuất huyết não Tăng Hạn chế Nội bào Tổn thương sợi trục Tăng Hạn chế Phù độc tế bào lan tỏa 4 Hình 1.1 : Hình ảnh nhồi máu não sau, trước và giữa trên DWI[4].2: Hình ảnh abscess não[8]. Hình phải: Hình khuếch tán (b=1000 s/ m2) cho thấy khuếch tán hạn chế đặc trưng cho abscess vi trùng sinh mủ (mũi tên). Ghi nhận tăng tín hiệu (đầu mũi tên) ở sừng chẩm trái do tụ mủ tạo ngăn ở vị trí này.3: Máu tụ ở bệnh nhân u nguyên bào thần kinh đệm bán cầu phải đã phẫu thuật cắt lần đầu và hình thành máu tụ ở thùy trán phải[8]. 5 Hình bên trái: hình khuếch tán (b=1000 s/ m2) thấy tổn thương tăng tín hiệu (đầu mũi tên) ở thùy trán phải.
Hình bên phải: Hình ADC, tổn thương giảm tín hiệu (đầu mũi tên) phù hợp với khuếch tán hạn chế. Tổn thương được dẫn lưu, thấy xuất huyết cũ. Đặc điểm nhồi máu não cấp 1. Đặc điểm giải phẫu động mạch máu não và tưới máu não.
Não được cấp máu thông qua bốn động mạch chính, gồm hai động mạch cảnh tạo thành tuần hoàn trước và hai động mạch đốt sống tạo thành tuần hoàn sau của não. Máu bơm từ thất trái sẽ lên cung động mạch chủ rồi đến động mạch cảnh chung vào tuần hoàn trước của não (gồm động mạch cảnh trong, động mạch não giữa, động mạch não trước) và đến động mạch dưới đòn rồi đến động mạch đốt sống vào tuần hoàn sau của não (động mạch đốt sống, động mạch thân nền, động mạch não sau). Tuần hoàn trước cấp máu cho mắt, các nhân nền, một phần hạ đồi, thùy trán và đính, và một phần lớn của thùy thái dương, trong khi tuần hoàn sau cấp máu cho thân não, tiểu não, tai trong, thùy chẩm, đồi thị, một phần hạ đồi, và một phần nhỏ hơn của thùy thái dương. Máu tĩnh mạch từ các tĩnh mạch não nông và sâu dẫn máu về các xoang tĩnh mạch màng cứng về tĩnh mạch cảnh và sau đó về tĩnh mạch chủ trên và về nhĩ phải.
Các động mạch não chính thức gồm nông và sâu, và có ba tầng bàng hệ thực sự hỗ trợ chức năng tưới máu [13] - Tầng thứ nhất hoặc các động mạch cung cấp (động mạch cảnh trong và động mạch sống thân nền); - Tầng thứ hai hay vòng động mạch đáy não (vòng Willis) - Tầng thứ ba hay tầng bàng hệ vỏ não – màng nuôi, thường là những động mạch tận (động mạch não giữa, não trước và các nhánh động mạch tận của động mạch thân nền). 6 Giữa các động mạch nuôi não có sự nối thông với nhau qua đa giác Willis, vòng nối giữa các nhánh động mạch cảnh trong và cảnh ngoài, ngoài ra có vòng nối quanh vỏ não nối thông giữa các nhánh nông của các động mạch não trước, não giữa và não sau. Bình thường các động mạch não cấp máu cho một vùng nhất định nhu mô não, trường hợp bị tắc nghẽn một động mạch nào đó, các vòng nối sẽ phát huy tác dụng [14].4: Giải phẫu mạch máu não trên MRI [15] Phân bố tưới máu não: Vòng động mạch đáy não, bố cục chính thức ở đáy sọ, phát ra các động mạch trung tâm và ngoại vi [13]: - Các động mạch trung tâm (hay động mạch sâu), thường có hướng xuyên từ đáy não hướng đi thẳng đứng lên trên, sinh ra từ động mạch và gốc của ba động mạch lớn nông và đi sâu vào đáy não. Các mạch này tưới máu cho đồi thị và vùng dưới đồi, các nhân bèo và nhân đuôi, bao trong và đám rối màng mạch.
- Các động mạch ngoại vi (hay các nhánh nông) [13]: 7 Động mạch não trước: sinh ra từ chỗ phân chia của động mạch cảnh trong và đoạn cảnh đầu ở đáy, nối với động mạch não trước đối diện bằng động mạch thông trước, tạo ra một sự lưu thông phía trước và thông liên cảnh. Động mạch não giữa gần như tiếp tục hướng đi chung của trục cảnh- động mạch não giữa, động mạch này đi ra ngoài vào hố bên của não (khe syvius) và tỏa ra nhiều nhánh để tưới máu mặt ngoài bán cầu, nhưng các nhánh này không đến bờ trước và bờ dưới bán cầu não. Cả ba mạch nối trên trên nối với nhau phong phú trên mạch vỏ não tạo thành bàng hệ mạch nuôi. Định nghĩa, phân chia giai đoạn, nguyên nhân nhồi máu não.
Định nghĩa: Nhồi máu não [2] là các tế bào não bị chết do thiếu máu xác định dựa vào: - Giải phẫu bệnh, hình ảnh học, hoặc bằng chứng khác về tổn thương não cục bộ thuộc vùng cấp máu của một động mạch xác định. - Bằng chứng lâm sàng thiếu máu não cục bộ dựa trên các triệu chứng tồn tại >24h hoặc tử vong, loại trừ các nguyên nhân khác [1]. Phân chia giai đoạn: - Giai đoạn tối cấp: < 6h - Giai đoạn tối cấp muộn: 6 – 24h - Giai đoạn cấp tính: 24 h – 1 tuần - Giai đoạn bán cấp: 1 – 3 tuần - Giai đoạn mạn tính: > 3 tuần Nguyên nhân nhồi máu não. Theo phân loại TOAST (Trial of ORG 10172 in Acute Stroke Treatment) [16], nhồi máu não được chia thành 3 thể chính: - Nhồi máu não các động mạch lớn 8 - Nhồi máu não các động mạch nhỏ hoặc nhồi máu ổ khuyết - Nhồi máu não do huyết khối (cục thuyên tắc) từ tim Nhồi máu các động mạch lớn thường do huyết khối hình thành trên thành động mạch bị xơ vữa (thường là động mạch cảnh, động mạch sống nền, các động mạch não), tuy nhiên cũng có thể do huyết khối từ tim.
Nhồi máu ổ khuyết do tắc các mạch nhỏ, nguyên nhân thường do bệnh lý mạch máu. Nhiều khi không xác định được nguyên nhân gây nhồi máu não và được xếp loại vào nhồi máu não không rõ nguyên nhân [17], [18]. Sinh lý bệnh nhồi máu não. Mô não rất nhạy cảm với thiếu oxy do không có dự trữ năng lượng.
Trường hợp tắc nghẽn hoàn toàn mạch não, năng lượng có thể duy trì sự sống tế bào trong 2-3 phút [19]. Các tế bào não xung quanh được nuôi dưỡng bằng thẩm thấu sẽ tạo thành một vùng giới hạn, có khả năng phục hồi nếu được nhanh chóng tưới máu não. Chính vì vậy, nhiệm vụ của bác sĩ là nhanh chóng phát hiện và bảo vệ, giúp tưới máu cho vùng tranh sáng tranh tối này [18].5: Tắc động mạch não giữa trái gây thiếu máu não [18]. 9 Có hai vùng: vùng lõi trung tâm (core) là vùng mô não hoại tử được bao quanh bởi vùng tranh tối tranh sáng (penumbra) [20].
Phần trung tâm tổn thương là phần được cấp máu ít nhất (thiếu máu nặng nhất) do vậy hoại tử sớm nhất, đây được gọi là vùng lõi nhồi máu, phần ngoại biên có thể được cấp máu bù do có tuần hoàn bàng hệ với các nhánh động mạch não khác và các nhánh màng não. Do vậy vùng nhu mô não thiếu máu có hai phần, phần trung tâm là phần nhồi máu não không hồi phục, phần ngoại biên bao quanh phần lõi nhồi máu gọi là vùng nguy cơ (hình 1. Đối với các nhồi máu ổ khuyết, nhồi máu nhánh sâu động mạch, do đặc điểm giải phẫu là các động mạch tận, không có tuần hoàn bàng hệ do đó nhồi máu là không hồi phục.