Đánh giá kết quả can thiệp nội mạch điều trị nhồi máu não cửa sổ mở rộng nhờ AI

Luận văn đánh giá kết quả điều trị nhồi máu não cửa sổ mở rộng bằng can thiệp nội mạch. Phân tích vai trò và hiệu quả của trí tuệ nhân tạo (AI).

• Tác giả: Huỳnh Phú An
• Người hướng dẫn: Ts.Bs Nguyễn Minh Anh
• Trường học: Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Ngoại Thần Kinh Và Sọ Não
• Đề tài: Đánh Giá Kết Quả Tái Thông Bằng Can Thiệp Nội Mạch Điều Trị Nhồi Máu Não Giai Đoạn Cửa Sổ Mở Rộng Với Sự Hỗ Trợ Của Trí Tuệ Nhân Tạo
• Loại tài liệu: Luận văn bác sĩ nội trú
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Nhồi máu não giai đoạn Cửa sổ Mở rộng

Nhồi máu não giai đoạn cửa sổ mở rộng là một khái niệm quan trọng trong điều trị đột quỵ thiếu máu não cấp tính (AIS). Giai đoạn này đề cập đến cửa sổ thời gian kéo dài sau khi bệnh nhân khởi phát triệu chứng, khi tái tưới máu vẫn còn có lợi. Theo các nghiên cứu như DAWN và DEFUSE-3, việc can thiệp nội mạch (EVT) có thể thực hiện hiệu quả trong khoảng thời gian mở rộng này. Trí tuệ nhân tạo (AI) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chính xác các bệnh nhân phù hợp cho liệu pháp. Công nghệ này giúp đánh giá thể tích lõi nhồi máu và vùng thiếu máu, từ đó hỗ trợ các bác sĩ đưa ra quyết định lâm sàng tối ưu. Sự kết hợp giữa hình ảnh y tế hiện đại và công nghệ AI mở ra triển vọng mới cho điều trị nhồi máu não ở giai đoạn cửa sổ mở rộng.

1.1. Định nghĩa cửa sổ mở rộng trong điều trị đột quỵ

Cửa sổ mở rộng (extended window) là khoảng thời gian vượt quá 4.5 giờ từ lúc khởi phát nhồi máu não. Các nghiên cứu lâm sàng DAWN và DEFUSE-3 đã chứng minh rằng can thiệp nội mạch vẫn có hiệu quả cho đến 24 giờ sau khởi phát. Điều này dựa trên nguyên tắc lựa chọn bệnh nhân có khả năng tái tưới máu cao và lõi nhồi máu còn nhỏ, cho phép cứu vãn mô não bị thiếu máu.

1.2. Tầm quan trọng của can thiệp nội mạch

Can thiệp nội mạch (EVT) là phương pháp kéo huyết khối trực tiếp từ mạch máu lớn bị tắc. Phương pháp này đạt tỷ lệ tái thông cao hơn so với truyền tĩnh mạch (IV) tPA. Trong giai đoạn cửa sổ mở rộng, EVT kết hợp với đánh giá hình ảnh học chính xác giúp cải thiện kết quả chức năng 90 ngày sau đột quỵ và tăng tỷ lệ độc lập chức năng ở bệnh nhân.

II. Vai trò của Trí tuệ Nhân tạo trong Đánh giá Hình ảnh

Trí tuệ nhân tạo (AI) đã cách mạng hóa cách thức đánh giá hình ảnh trong điều trị nhồi máu não. Công nghệ AI giúp phân tích nhanh chóng chụp cắt lớp vi tính (CT) và hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) để xác định chính xác lõi nhồi máu (IC) và vùng thiếu máu. Hệ thống AI có khả năng đo lường thể tích lõi nhồi máu và dự đoán lõi nhồi máu cuối cùng (FIV) với độ chính xác cao. Điều này cho phép bác sĩ nhanh chóng xác định bệnh nhân đủ điều kiện cho can thiệp nội mạch trong giai đoạn cửa sổ mở rộng. Sự hỗ trợ của AI giảm thời gian chẩn đoán, từ đó giảm thời gian door-to-reperfusion và cải thiện kết quả lâm sàng. Công nghệ này cũng giúp phát hiện các biến chứng như xuất huyết não (XHN) sớm hơn.

2.1. Ứng dụng AI trong phân tích CT MRI

AI sử dụng học sâu (deep learning) để phân tích chụp cắt lớp vi tính không cản quang (NCCT), CTA và CTP tự động. Công nghệ này tính toán thang điểm ASPECTS một cách khách quan và chính xác. AI cũng xác định tắc mạch máu lớn (LVO) trên CTA và dự đoán mismatch giữa lõi nhồi máu và vùng thiếu máu, là tiêu chí chính cho EVT ở giai đoạn cửa sổ mở rộng.

2.2. Cải thiện độ chính xác chẩn đoán

Nghiên cứu cho thấy AI đạt độ nhạy và độ đặc hiệu cao trong phát hiện nhồi máu não. Hệ thống này giúp giảm lỗi con người và tăng tính nhất quán trong đánh giá. Việc sử dụng AI hỗ trợ cải thiện tỷ lệ tái thông và kết quả độc lập chức năng ở bệnh nhân được điều trị trong giai đoạn cửa sổ mở rộng.

III. Kết quả Điều trị Tái tưới máu và Can thiệp Nội mạch

Kết quả can thiệp nội mạch trong giai đoạn cửa sổ mở rộng cho thấy những tiến bộ đáng kể. Tỷ lệ tái thông (TICI 2b-3) đạt 70-85% ở các bệnh nhân được lựa chọn dựa trên hình ảnh học và hỗ trợ AI. Kết quả điều trị được đánh giá bằng thang điểm Rankin sửa đổi (mRS) tại 90 ngày sau đột quỵ, với tỷ lệ độc lập chức năng (mRS 0-2) đạt 50-60% ở nhóm bệnh nhân được can thiệp. Các yếu tố liên quan đến kết quả tốt bao gồm thời gian từ khởi phát đến kim đùi (door-to-reperfusion time), thể tích lõi nhồi máu ban đầu, và điểm NIHSS lúc nhập viện. Biến chứng sau can thiệp như xuất huyết não xảy ra với tỷ lệ 5-10%, nhưng tái tưới máu thành công vẫn cho lợi ích lâm sàng ròng tích cực. Sự hỗ trợ của AI trong lựa chọn bệnh nhân giúp tối ưu hóa kết quả điều trị.

3.1. Tỷ lệ tái thông và thành công can thiệp

Tỷ lệ tái thông thành công (TICI 2b-3) trong giai đoạn cửa sổ mở rộng đạt 75-85% khi sử dụng kéo huyết khối với thiết bị hiện đại. Việc sử dụng AI để lựa chọn bệnh nhân giúp tăng tỷ lệ này bằng cách xác định chính xác những bệnh nhân có khả năng hưởng lợi cao nhất. Thời gian door-to-reperfusion nhanh nhất mang lại kết quả tốt nhất.

3.2. Kết quả chức năng tại 90 ngày

Tỷ lệ độc lập chức năng (mRS 0-2) tại 90 ngày đạt 50-60% ở nhóm được can thiệp nội mạch thành công. Bệnh nhân có thể tích lõi nhồi máu nhỏ ban đầu và thời gian chụp-kim đùi ngắn có xu hướng kết quả tốt hơn. Độc lập chức năng là một chỉ số quan trọng phản ánh chất lượng cuộc sống sau đột quỵ.

IV. Ứng dụng Thực tiễn và Triển vọng Phát triển

Kết hợp AI với can thiệp nội mạch đã trở thành một hướng tiếp cận thực tiễn tại nhiều trung tâm đột quỵ hàng đầu. Hệ thống AI được tích hợp vào quy trình PACS (hệ thống lưu trữ và truyền thông hình ảnh), cho phép đánh giá tự động ngay khi bệnh nhân nhập viện. Điều này giúp giảm thời gian quyết định điều trị, từ đó cải thiện kết quả lâm sàng. Các bệnh viện sử dụng công nghệ này báo cáo giảm thời gian diagnosis-to-treatment từ 15-20 phút. Triển vọng trong tương lai bao gồm phát triển các mô hình AI có khả năng dự đoán kết quả bệnh cá nhân hóa cao hơn, tích hợp với các thông tin lâm sàng khác. Máy học (machine learning) có thể giúp xác định những bệnh nhân có nguy cơ biến chứng cao. Với sự phát triển tiếp tục của công nghệ, AI hứa hẹn sẽ nâng cao hiệu quả điều trị nhồi máu não trong cửa sổ mở rộng.

4.1. Tích hợp AI vào quy trình lâm sàng

Các trung tâm đột quỵ tiên tiến đang tích hợp AI vào quy trình đánh giá hàng ngày. Hệ thống AI tự động chạy khi chụp cắt lớp vi tính được tải lên PACS, cung cấp báo cáo bước đầu cho bác sĩ. Quy trình này giúp EMT có thể thông báo cho bệnh viện về các trường hợp tắc mạch máu lớn cần can thiệp, tăng cơ hội cứu vãn mô não.

4.2. Các hướng phát triển trong tương lai

Tương lai của AI trong điều trị nhồi máu não bao gồm phát triển các mô hình dự đoán kết quả cá nhân hóa, xác định bệnh nhân có nguy cơ cao để can thiệp nội mạch. Nghiên cứu đang tiếp tục để cải thiện độ chính xác và mở rộng ứng dụng AI vào các lĩnh vực khác của đột quỵ học. Sự hợp tác giữa khoa học dữ liệu và ngoại thần kinh sẽ tạo ra những phương pháp điều trị hiệu quả hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Đột quỵ là bệnh lý mạch máu được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) định nghĩa là một hội chứng lâm sàng bao gồm:"Các dấu hiệu lâm sàng của rối loạn chức năng não (khu trú hoặc toàn thể) phát triển nhanh, kéo dài trên 24 giờ hoặc dẫn đến tử vong, không xác định nguyên nhân nào khác ngoài căn nguyên mạch máu". Đột quỵ là nguyên nhân gây ra khuyết tật trầm trọng thường gặp nhất của người lớn tuổi trên thế giới. Trên toàn cầu, chỉ có 15-30% người bệnh sống s t sau đột quỵ độc lập về chức năng và khoảng 40-50% độc lập một phần (Ủy ban Sáng kiến Đột quỵ Châu Âu, 2003) [1],[2].000 người bị đột quỵ mỗi năm tại Hoa Kỳ, trong đ 82%-92% là đột quỵ thiếu máu não (ĐQTMN). Đột quỵ là một trong 5 nguyên nhân hàng đầu gây tử vong và tàn tật ở người trưởng thành, chi phí hàng năm là hơn 72 tỷ đô la[3],[4].

Đại dịch COVID-19 thúc đẩy mọi người phải sử dụng các công nghệ tiên tiến và tạo ra áp lực cải thiện mạng lưới internet. Các công nghệ tiên tiến có thể sớm được triển khai để quản lý bệnh nhân đột quỵ cấp tính. Trí tuệ nhân tạo (AI- Artificial Intelligence) và người máy được sử dụng ngày càng thường xuyên hơn trong y khoa[5],[6]. Việc xác định và điều trị bệnh nhân tai biến mạch máu não ngày càng trở nên phức tạp khi có nhiều lựa chọn điều trị trở nên có sẵn và các mối quan hệ mới giữa đặc điểm bệnh lý và các đáp ứng điều trị liên tục được khám phá.

Việc thực hiện có thể đạt được trong mọi quy trình chăm s c đột quỵ, nhằm mục tiêu “thời gian là não” (time is rain)[5],[6]. Do đ , ác sĩ lâm sàng phải không ngừng học hỏi các kỹ năng mới, luôn cập nhật tài liệu và kết hợp những tiến bộ vào thực hành hàng ngày. Việc sử dụng AI để hỗ trợ việc ra quyết định lâm sàng có thể làm giảm sự khác biệt giữa các chuyên gia trong quy trình thực hành lâm sàng và tạo điều kiện cho việc trích xuất thông tin quan trọng, cải thiện khả năng nhận dạng bệnh nhân đột quỵ, dự đoán về đáp ứng điều trị và kết quả của bệnh nhân. Hơn nữa, việc sử dụng AI để xử.

2 lý và giải thích hình ảnh trong đột quỵ có thể cung cấp cho bất kỳ ác sĩ lâm sàng nào một hình ảnh đánh giá tương đương với đánh giá của một chuyên gia[7]. Các thử nghiệm ngẫu nhiên trước đ ở nhiều bệnh nhân bị đột quỵ tuần hoàn trước cấp tính cho thấy rằng can thiệp lấy huyết khối nội mạch có lợi ích về lâm sàng khi n được thực hiện trong vòng 6 giờ sau khi bắt đầu các triệu chứng đột quỵ và rằng lợi ích giảm dần khi khoảng thời gian giữa lần cuối cùng bệnh nhân được biết là khỏe mạnh và can thiệp lấy huyết khối tăng lên[8]. Có giới hạn thông tin về hiệu quả của can thiệp lấy huyết khối được thực hiện hơn 6 giờ sau thời gian bệnh nhân cuối cùng được biết đến là khỏe mạnh, đặc biệt là ở những bệnh nhân bị thiếu máu cục bộ mô não chưa trải qua nhồi máu và có thể được cứu vãn bằng cách tái tưới máu. Nhu mô não có thể được cứu bằng tái tưới máu có thể được xác định bằng của mức độ nghiêm trọng thiếu hụt lâm sàng không tương xứng so với khối lượng của mô bị nhồi máu trên các nghiên cứu hình ảnh[8].

Nhận thấy, hiện nay chưa c nhiều áo cáo đánh giá về hiệu quả can thiệp nội mach trên bệnh nhân nhồi máu não tuần hoàn trước giai đoạn cửa sổ từ 6 đến 24 giờ với những tiêu chí lựa chọn được hỗ trở bằng AI công bố tại Việt Nam, từ đ đặt ra câu hỏi: Can thiệp lấy huyết khối trên nhóm bệnh nhân đột quỵ tuần hoàn trước giai đoạn từ 6 đến 24 tại Việt Nam có hiệu quả không? Và đặc điểm nhóm bệnh nhân này tại Việt Nam như thế nào? Chúng tôi thực hiện đề tài này với mong muốn đ ng góp những kinh nghiệm an đầu trong việc đánh giá nh m ệnh nhân đặc biệt này với hai mục tiêu sau: 1. Xác định tỉ lệ tái thông bằng can thiệp nội mạch theo thang điểm TICI trong điều trị bệnh nhân đột quỵ tuần hoàn trước cấp trong giai đoạn 6-24h với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo. Xác định những yếu tố liên quan và kết quả điều trị bệnh nhân đột quỵ tuần hoàn trước cấp bằng can thiệp nội mạch trong giai đoạn 6-24h. 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.

Tình hình nghiên cứu 1. Nước ngoài Năm 2018, nghiên cứu DAWN- nghiên cứu ngẫu nghiên c đối chứng đa trung tâm đầu tiên được được công bố đánh dấu ước ngoặc lớn trong can thiệp nhóm bệnh nhân đột quỵ nhồi máu não tuần hoàn trước giai đoạn cửa sổ mở rộng 6 đến 24 giờ có sự bất tương xứng giữa lâm sàng và hình ảnh học. Nghiên cứu ghi nhận có 206 bệnh nhân tham gia; 107 bệnh nhân vào nhóm can thiệp lấy huyết khối và 99 người vào nh m đối chứng. Điểm trung bình trên thang Rankin sửa đổi được điều chỉnh sau 90 ngày là 5,5 ở nhóm lấy huyết khối so với 3,4 ở nh m đối chứng; tỷ lệ độc lập chức năng sau 90 ngày là 49% ở nhóm lấy huyết khối so với 13% ở nhóm đối chứng; tỷ lệ xuất huyết nội sọ có triệu chứng không khác biệt đáng kể giữa hai nhóm (6% ở nhóm cắt bỏ huyết khối và 3% ở nh m đối chứng, P=0,50), cũng như tỷ lệ tử vong trong 90 ngày (lần lượt là 19% và 18%; P = 1,00).

Nghiên cứu chỉ ra rằng kết cục khuyết tật sau 90 ngày ở nhóm bệnh nhân được can thiệp lấy huyết khối kèm chăm s c nội khoa tiêu chuẩn tốt hơn so với điều trị nội khoa đơn thuần[8]. Cùng năm 2018, một nghiên cứu ngẫu nhiên c đối chứng đa trung tâm khác được công bố là nghiên cứu DEFUSE-3, lựa chọn bệnh nhân nhồi máu não tuần hoàn trước giai đoạn cửa sổ mở rộng từ 6 đến 16 giờ với sự bất tương xứng trên hình ảnh học. Thử nghiệm được tiến hành tại 38 trung tâm của Hoa Kỳ với 182 bệnh nhân được phân ngẫu nhiên (92 vào nh m điều trị nội mạch và 90 vào nhóm điều trị nội khoa). Điều trị nội mạch kèm với điều trị nội khoa so với điều trị nội khoa đơn thuần, c liên quan đến sự thay đổi thuận lợi trong sự phân bổ các kết quả chức năng theo thang Rankin đã sửa đổi ở 90 ngày (tỷ lệ chênh lệch, 2,77; P <0,001) và tỷ lệ phần trăm ệnh nhân độc lập về chức năng cao hơn, được xác định là điểm trên thang Rankin đã sửa đổi từ 0 đến 2 (45% so với 17%, P<0,001).

Tỷ lệ tử vong trong 90 ngày là 14% ở nh m điều trị nội mạch và 26% ở nh m điều trị nội. Nghiên cứu cho thấy rằng những bệnh nhân được can thiệp lấy huyết khối kết hợp điều trị nội khoa tiêu chuẩn có kết cục tốt hơn về độc lập chức năng so với nhóm bệnh nhân điều trị nội khoa tiêu chuẩn đơn thuần[9]. Trong nước Năm 2015, Nguyễn Bích Hường và cộng sự tiến hình nghiên cứu tại Bệnh viện Nhân Dân 115 so sánh các kết cục của những bệnh nhân được điều trị can thiệp nội mạch trong cửa sổ 6 giờ (cửa số sớm) và từ 6 đến 24 giờ (cửa sổ muộn), được lựa chọn bằng quy trình hình ảnh học đơn giản. Nghiên cứu chỉ ra trong 184 bệnh nhân, 107 (58,2%) bệnh nhân được điều trị trong cửa sổ sớm.

Những đặc điểm nền là tương tự giữa hai nhóm, ngoại trừ thời gian khởi phát-chọc động mạch đùi dài hơn (300 và 705 phút, p< 0, 0001), NIHSS cao hơn (13 và 16, p< 0, 0001), ASPECTS thấp hơn (9 và 8, p< 0, 0001) trong nh m cửa sổ muộn. Không có sự khác biệt có ý nghĩa trong tỷ lệ tái thông thành công và nhồi máu não chuyển dạng xuất huyết loại 2 (81,3% và 83,1%, p= 0, 75; 4/107 và 4/77, p= 0, 63, tương ứng). Tỷ lệ độc lập chức năng (mRS: 0-2) và tử vong tại thời điểm 90 ngày không có sự khác biệt có ý nghĩa (65,4% vs 57,1%, p= 0, 25, 10,3% vs 6,5%, p= 0, 43; tương ứng). Nghiên cứu đề nghị rằng điều trị can thiệp nội mạch có thể an toàn và khả thi ở những bệnh nhân cửa sở từ 6 đến 24 giờ được lựa chọn bằng bất tương xứng lâm sàng, lõi nhồi máu và dòng chảy tuần hoàn bàng hệ [10].

Dịch tễ học 1. Thế giới Theo thống kê của Gánh nặng bệnh tật toàn cầu (GBD) vào năm 2019, c 12.2 triệu ca đột quỵ mới mắc trên toàn thế thế giới, nâng tỷ lệ hiện mắc thành 101 triệu người với 6,55 triệu người chết. Nếu tính theo số năm sống được điều chỉnh theo. 5 mức độ bệnh tật (DALYs) thì con số lên đến 143 triệu năm.

Trung ình cứ 3 giây thì có một người đột quỵ và cứ 4 người sẽ c 1 người bị đột quỵ trong đời [11],[12]. Đột quỵ là nguyên nhân đứng hàng thứ 2 dẫn đến tử vong, chiếm 11,6% các nguyên nhân và đứng hàng thứ 3 trong các nguyên nhân gây tàn phế và tử vong kết hợp[11],[12],[13]. Tính từ năm 1990 đến 2019, tỷ lệ mới mắc của đột quỵ tăng 70% và tỷ lệ hiện mắc tăng 85%, tỷ lệ tử vong tăng 43% và chỉ số DALYs tăng 32% và các chỉ số này cũng tăng ở người dưới 70 tuổi. Số người mắc trong vòng 30 năm qua đã tăng gấp đôi và 63% những ca đột quỵ hiện nay xảy ra ở những người dưới 70 tuổi[11],[12].

Những nước có thu nhập thấp có tỷ lệ tử vong cao gấp 3,6 lần và chỉ số DALYs cao gấp 3,7 lần những nước có thu nhập cao. Nếu tính chung đột quỵ do não và tim thì tới 80% các ca xảy ra ở những nước có thu nhập thấp[11],[12]. Dự kiến đến 2050, sẽ c hơn 200 triệu ca đột quỵ với chỉ số DALYs là 300 triệu năm, c hơn 25 triệu ca đột quỵ mới và 13 triệu trường hợp chết hằng năm[11]. Trong đ , tỷ lệ hiện mắc của đột quỵ nhồi máu não là 7,63 triệu người vào năm 2019, chiếm 62,4% tổng số bệnh nhân đột quỵ.

Số bệnh nhân chết là 3,29 triệu người, chiếm 50,2% và tỷ lệ hiện mắc là 77,19 triệu người chiếm 76,4%. Trong đ nữ luôn chiếm ưu thế hơn nam[11],[12]. Vào năm 2017, tổng chi phí y tế cho đột quỵ nói chung là 861 tỉ đô, chiếm 1,12% Tổng sản phẩm trong nước (GDP) của toàn thế giới[12].