kỹ thuật siêu âm tim đánh dấu mô

Trong khi cơ tim biến dạng đồng thời theo ba chiều, và chỉ có biến dạng dọc theo chùm tia siêu âm mới có thể được đánh giá bằng hình ảnh Doppler mô [15].. Hình 3.6: Sự chuyển động của mô

1 ĐẶT VẤN ĐỀ:

Trong thực hành lâm sàng, một trong những vấn đề quan trọng mà các nhà tim mạch học quan tâm là đánh giá chức năng tim, bởi vì đánh giá chức năng tim không những liên quan đến việc lựa chọn chiến lược điều trị mà còn góp phần vào tiên lượng sống còn của bệnh nhân Trong những thập kỷ qua,

để đánh giá chức năng tim, siêu âm tim là phương pháp được lựa chọn đầu tiên, đặc biệt là siêu âm tim qua thành ngực Nhiều nghiên cứu đã chứng minh vai trò của siêu âm tim qua thành ngực trong đánh giá chức năng tim Trong thực hành, phương pháp đánh giá chức năng tim, đặc biệt là chức năng thất trái, thường được sử dụng là siêu âm M-mode và phương pháp Simpson Các phương pháp này đánh giá chức năng thất trái bằng một chỉ số có tính chất định lượng là phân suất tống máu thất trái Tuy nhiên thực tế nó chỉ là bán định lượng, có sự thay đổi khá nhiều giữa người đánh giá này và người đánh giá khác và giữa những lần đánh giá Nó cung cấp một lượng giá chủ quan về

bề dày lớp nội mạc, tiêu tốn thời gian, và có độ nhạy tương đối thấp trong việc phát hiện những bất thường kín đáo về co bóp cơ tim Hơn nữa, đánh giá phân suất tống máu thất trái chủ yếu dựa vào hoạt động xuyên tâm cơ tim, ít cân nhắc đến biến dạng theo chiều dọc [41]

Gần đây, để khắc phục hạn chế của siêu âm M-mode và siêu âm 2D theo phương pháp Simpson trong đánh giá chức năng thất trái, siêu âm Doppler mô đã được đưa vào thực hành lâm sàng Nó nhạy cảm hơn phân suất tống máu để phát hiện những bất thường kín đáo về chức năng thất trái, nhưng

nó bị hạn chế với sự đo lường theo trục dọc và biến dạng theo hình nan hoa [33] Mặt khác, phương pháp này phụ thuộc góc Trong khi cơ tim biến dạng đồng thời theo ba chiều, và chỉ có biến dạng dọc theo chùm tia siêu âm mới

có thể được đánh giá bằng hình ảnh Doppler mô [15] Nếu góc âm thanh lớn hơn 20 độ, sự biến dạng xuất phát từ Doppler mô bị giới hạn một cách đáng

kể đáng kể [29] Doppler mô cũng không thể phân biệt được chuyển động chủ động hay thụ động của cơ tim [29]

Siêu âm tim đánh dấu mô (speckle tracking echocardiography) là một thuật toán mới xuất hiện, nó có khả năng phân tích hình ảnh siêu âm tim trên 2D, không phụ thuộc góc, cung cấp một lượng giá khách quan và có khả năng tái lập lại về chức năng theo từng vùng và toàn bộ tim cơ tim [41] Vì vậy, kỹ thuật siêu âm tim đánh dấu mô có thể đánh giá chức năng thất và sự suy giảm chức năng tim kín đáo cho dù phân suất tống máu bình thường Kỹ thuật siêu

âm tim đánh dấu mô ra đời mang đến một bước tiến mới cho ngành tim mạch nói riêng và y học nói chung

là trung bình, với sự đồng thuận chưa cao chỉ khoảng 10% nhưng thực tế có mối tương quan tốt giữa hai phương pháp khi làm nghiên cứu Nghiên cứu về

sự biến dạng cơ tim trong nhồi máu cơ tim đầu tiên được thực hiện ở đại học Linköping và sau này ở Leuven [2]

Hình 2: Hai hình tốc độ biến dạng đầu tiên: bên trái là từ người bình thường, bên phải là từ bệnh nhân nhồi máu cơ tim thành dưới (inferior) Thang màu nguyên bản được chuyển đổi, strain rate dương tính cho màu đỏ, âm tính cho màu xanh da trời (nguồn: A Støylen)

Một mô hình được tạo ra từ sự phân bố trong không gian của các giá trị màu xám được gọi là một mô hình đốm Mô hình này đặc trưng cho các mô

cơ tim về mặt âm học và được xem như là một đơn vị của mỗi đoạn cơ tim Vì

vậy, nó có thể đóng vai trò như là một dấu ấn ngón tay của đoạn cơ tim trong hình ảnh siêu âm

Nếu vị trí của đoạn cơ tim trên hình ảnh siêu âm tim thay đổi, vị trí của các đốm âm thanh sẽ thay đổi theo (hình 3.2) Do đó, việc theo dõi các cấu trúc âm thanh theo chu kỳ tim cho phép theo dõi sự chuyển động của vùng cơ tim này trên hình ảnh 2D Đây là nguyên lý cơ bản của kỹ thuật siêu âm tim đánh dấu mô (speckle tracking echocardiography) (STE)

Hình 3.2: Mẫu đánh dấu mô: sự phản chiếu và tương tác của chùm tia siêu

âm vào mô cơ tim, những đốm xuất hiện trong hình ảnh siêu âm tim 2D theo

hệ thống xám (grey scale two-dimensional) Những đốm này đại diện cho các đánh dấu mô, chúng được theo dõi từ hình này sang hình khác trong suốt chu

kỳ tim

Nguyên lý này dựa trên sự tương tác của dòng siêu âm phản chiếu lại tạo ra mẫu đốm ngẫu nhiên không đồng đều Sự phân phối ngẫu nhiên của các đốm đảm bảo rằng mỗi vùng của cơ tim có một đơn vị mẫu, một dấu ngón

(đánh dấu mô) (hình 3.3a) Các đánh dấu mô theo sự chuyển động của cơ tim

vì thế khi cơ tim di chuyển từ hình này đến hình kế, vị trí của đánh dấu mô này sẽ thay đổi theo, duy trì khá ổn định (hình 3.3b) Vì vậy, nếu một vùng được định nghĩa như một hình, thuật toán tìm kiếm sẽ có thể nhận ra vùng tìm kiếm đó (hình 3.3c), và vì vậy, tìm kiếm một điểm mới của vùng [7]

điển hình ở cơ tim Hai vùng

lớn cho biết mẫu đốm hoàn

toàn khác nhau, do tính ngẫu

nhiên của sự tương tác Điều

này tạo ra sự đặc trung mẫu

đốm ứng với vùng được lựa

chọn.

b Khi mẫu đốm ở thành

tim được trình bày bằng M-mode, những điểm sáng, tối thay đổi là những đường sáng tối

Những đường này duy trì độ lớn không bị gián đoạn, thể hiện mẫu tương đối ổn định, các đốm di chuyển dọc theo chuyển động thật của

cơ tim, và vì vậy sự chuyển động của cơ tim được đánh dấu bằng các đốm

c Đánh dấu mô Việc xác

định một vùng trong cơ tim

sẽ được định nghĩa như một mẫu đốm trong đó (đỏ) Trong đó khu vực cần đánh giá được xác định (màu xanh da trời), vị trí mới của các đốm ở hình kế tiếp (màu xanh lá) có thể được nhận ra bằng cách xác định mẫu đốm tương tự ở vị trí mới Sự di chuyển của vùng (mũi tên màu xanh dày) có thể được đo

3.1.Nguồn gốc vật lý của các đánh dấu mô

Hình ảnh siêu âm dựa trên xung động- thí nghiệm echo: một xung động siêu âm được truyền đi, và sau đó các tín hiệu âm thanh phản hồi lại được thu lại Sự phản hồi xảy ra ở quá trình chuyển đổi giữa các mô khác nhau (ví dụ: máu-cơ) hoặc tại các vị trí chuyên biệt, nhỏ hơn nhiều so với bước sóng, trong

đó vận tốc âm thanh vùng hoặc mật độ khối khác nhau từ môi trường xung quanh của nó (ví dụ: sợi collagen trong cơ tim) Những âm thanh phản hồi về sau có điện thế tương đối nhỏ và được xem như là những phản hồi phân tán hay tán xạ Vị trí có sự tán xạ được xem như vị trí tán xạ hoặc nói một cách đơn giản là tán xạ

Mỗi tán xạ sẽ phản ánh sóng tới giống như nó nhận được nhưng biên

độ thấp hơn.Vì mô cơ tim chứa nhiều vị trí tán xạ, tín hiệu được phát hiện bởi đầu dò là sự chồng chất, có nghĩa là sự nhiễu của những phản hồi âm thanh riêng lẻ xảy ra ở những tán xạ riêng lẻ (hình 3.4) Vì khoảng cách từ đầu dò đến mỗi tán xạ khác nhau nên sự phản hồi sóng siêu âm sẽ đến ở nhưng thời điểm khác nhau (hình 3.4)

Tín hiệu nhận được được gọi là tín hiệu tần số radio (RF) và được sử dụng để xây dựng một hình ảnh siêu âm Trên hình 3.5 đường viền bao bên ngoài của tín hiệu RF được ghi nhận và màu sắc được mã hóa như sau: sóng phản hồi có điện thế cao được thể hiện biểu diễn là những điểm ảnh có màu sáng, sóng phản hồi điện thế thấp cho màu tối (hình 3.5)

Hình 3.4: Sự tán xạ: Mỗi vị trí tán xạ (vòng tròn nhỏ) trong một phân đoạn

mô cơ tim (hình vuông) sẽ phản chiếu thành sóng được đầu dò truyền qua khi

nó nhận, nhưng ở biên độ thấp hơn Do có sự khác biệt nhỏ trong khoảng cách từ đầu dò đến vị trí tán xạ, những sóng phản hồi riêng lẻ (S1-S6) đến ở những mốc thời gian hơi khác nhau Tín hiệu RF nhận được (S1 + + S6) là tổng (thí dụ: sự giao thoa) của mỗi tán xạ riêng lẻ

Hình 3.5: Mô hình tín hiệu RF: vỏ bao (phía trên: đường đậm), tín hiệu RF (phía trên: đường nét đứt), sóng phản hồi có điện thế cao được mã màu sáng, điện thế thấp cho màu tối (dưới)

Sự phân bố trong không gian của các giá trị màu xám trên hình ảnh siêu

âm (mô hình đốm) tượng trưng cho sự giao thoa kết cấu và hủy kết cấu của các phản hồi âm thanh từ những tán xạ riêng lẻ trong cơ tim Vị trí chính xác của mỗi tán xạ đối với đầu dò sẽ quyết định cách thức mà những phản hồi tương tác

3.2.Sự chuyển động của các đánh dấu mô

Nếu tín hiệu phân tán (mô) di chuyển xa đầu dò, có nghĩa là dọc theo chùm tia siêu âm, tất cả những phản hồi riêng lẻ sẽ đến muộn do thời gian di chuyển tăng lên của sóng siêu âm Tuy nhiên, thời gian đến tương đối của chúng được bảo tồn và vì thế dẫn đến sự giao thoa giữa chúng Trên hình ảnh siêu âm, chúng ta thấy các giá trị màu xám (các đánh dấu mô) (hình 3.6A)

Nếu mô di chuyển không song song với đầu dò, có nghĩa là, vuông góc với dòng hình ảnh, những tán xạ trong đoạn cơ tim này sẽ không cho sóng hồi

âm vì chúng là không còn trong chùm tia siêu âm (hình 3.6B) Các tín hiệu đánh dấu mô (mẫu đốm) không còn được phát hiện Tuy nhiên, nếu chúng ta thay đổi vị trí của các đầu dò siêu âm để có được dòng tiếp theo của một hình ảnh 2-D, các vị trí phân tán tương đối giống nhau và cùng một tín hiệu RF, các tín hiệu đánh dấu mô được đo (hình 3.6C) Điều kiện duy nhất cho kỹ thuật này hoạt động là sự chuyển động của các mô chậm hơn nhiều so với chuyển động của chùm tia siêu âm Bởi vì sóng âm thanh di chuyển với tốc độ khoảng 1.530 m / giây và mô cơ tim thường di chuyển ở mức xentimet/giây (chậm hơn khoảng 10.000 lần)

Hình 3.6: Sự chuyển động của mô

(A) chuyển động của khu vực phân tán dọc theo hướng truyền sóng, có nghĩa

là, dọc theo dãy hình ảnh, thời gian di chuyển tất cả các phản xạ tán xạ riêng

lẻ bằng một lượng giống nhau.Các tín hiệu phản hồi (đường đậm) giống với tín hiệu chuyển động trước đó (đường nét đứt)

(B) chuyển động vuông góc với hướng của truyền sóng kết quả là mất tín hiệu phản hồi, vì vị trí phân tán không còn trong chùm tia siêu âm và các vị trí tán

xạ không còn Đường đứt nét đại diện cho sự phản hồi và thiết lập của chuyển động trước đó

(C) chuyển động của đầu dò (T), nghĩa là, chùm tia siêu âm có thể khôi phục lại tình trạng ban đầu và tái tạo các tín hiệu Điều này cho thấy các tín hiệu được chuyển sang một dòng hình ảnh lân cận Đường đứt nét đại diện cho sóng phản hồi của chuyển động trước đó T- đầu dò

4 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ:

STE đánh giá chức năng tim thông qua các thông số: sự biến dạng (strain) (S) và tốc độ biến dạng (strain rate) (SR)

4.1 Sự dịch chuyển (displacement):

Sự dịch chuyển, d, là một tham số xác định khoảng cách mà một điểm, chẳng hạn như một đốm hoặc cấu trúc tim, di chuyển giữa hai khung hình liên tiếp Sự dịch chuyển được đo bằng cm [53]

4.2 Vận tốc (velocity):

Vận tốc, v, phản ánh sự dịch chuyển trên một đơn vị thời gian, có nghĩa

là, vị trí của một điểm thay đổi nhanh như thế nào, và được đo bằng cm/giây[53]

4.3 Sự chuyển động (motion) và sự biến dạng (deformation) [2]:

Phân biệt giữa sự chuyển động và sự biến dạng là quan trọng Sự dịch chuyển (displacement) và vận tốc (velocity) là sự di chuyển, trong khi strain

và strain rate là sự biến dạng Một chủ thể không có sự biến dạng khi mỗi phần của chủ thể đó di chuyển với cùng vận tốc Chủ thể đó được gọi là có vận tốc tịnh tiến đơn thuần nhưng hình dạng vẫn không thay đổi Theo thời gian, chủ thể sẽ thay đổi vị trí, tức là dịch chuyển (hình 4.1) Ngược lại, nếu các phần khác nhau của chủ thể có vận tốc khác nhau, chủ thể có thay đổi hình dạng tức là sự biến dạng (hình 4.2)

Hình 4.1: Sự dịch chuyển: động cơ và các toa xe sẽ chạy với cùng vận tốc Động cơ và các toa xe có một khoảng cách không đổi và kéo với cùng một tốc

độ Vì vậy động cơ và các toa xe có cùng vị trí liên quan với nhau Sau một khoảng thời gian, tàu hỏa sẽ thay đổi vị trí (displacement), nhưng hình dạng không thay đổi Vì vậy, tàu hỏa có vận tốc và sự dịch chuyển, nhưng không phải là sự biến dạng Các toa xe chỉ dịch chuyển thụ động bằng cách nối với động cơ (nguồn: Stoylen)

Hình 4.2: Sự biến dạng: Khi toa xe cuối cùng và lực đẩy của đầu tàu ngược nhau, thì có sự khác nhau về vận tốc của mỗi toa, hướng về giữa tàu Điều này dẫn đến sự dồn nén lại của toàn bộ đoàn tàu Vì vậy, sự di chuyển của một cá thể khác với sự biến dạng (deformation) Khi các phần của một cá thể

có sự di chuyển giống nhau thì không có sự biến dạng Khi các phần khác nhau của chủ thể có sự dịch chuyển khác nhau thì có sự biến dạng toàn thể của chủ thể Vì vậy sự biến dạng khác với sự dịch chuyển (nguồn: Stoylen)

4.4 Sự biến dạng (strain) (S):

Strain, nghĩa thông dụng là “sự kéo căng” Theo cách dùng trong ngành khoa học nó có nghĩa là “sự biến dạng” (deformation) Khái niệm về sự biến dạng khá phức tạp S cơ tim định nghĩa đơn giản là phân số thay đổi chiều dài của đoạn cơ tim S không có đơn vị và được mô tả bằng phần trăm S có thể dương tính hoặc âm tính, nó thể hiện sự dài ra hoặc rút ngắn lại [53] S theo chiều dài thì được định nghĩa theo công thức Lagrangian [2]:

Ɛ là sự biến dạng, L0 = độ dài ban đầu, L = độ dài ngay tại thời điểm

đo

chiều dài sau, dài hơn chiều dài ban đầu 25%.Vì vậy,theo công thức Lagrangian biến dạng này theo chiều dương 25% hoặc 0.25

4.5.Tốc độ biến dạng (strain rate) (SR)

Tốc độ biến dạng (SR) là tốc độ của sự thay đổi về biến dạng và được tính bằng 1/sec hoặc sec-1 Sự dịch chuyển và vận tốc là những vector, có nghĩa là thêm vào độ lớn, chúng có phương hướng Do đó, có thể kiểm tra những thành phần khác nhau trong không gian của chúng dọc theo hướng x,

y, z, hoặc theo tọa độ giải phẫu của buồng tim, theo chiều dọc, xuyên tâm, và xoắn Nó liên quan đến đặc tính của cơ tim Lợi thế của sự biến dạng là phản ánh vùng độc lập với chuyển động tịnh tiến của tim Thuật ngữ sự biến dạng toàn thể nói lên trung bình biến dạng của tất cả các đoạn [53]

SR có giá trị âm khi ngắn lại (tâm thu), có giá trị dương khi dài ra (tâm trương) Ví dụ tốc độ của sự dài ra hoặc mỏng đi sẽ cho giá trị dương trong thời kỳ tâm trương.Vì vậy, hai chủ thể có thể có cùng sự biến dạng nhưng có thể có tốc độ biến dạng khác nhau [2]

4.6 Sự biến dạng cơ tim:

Từ ngữ S cơ tim được sử dụng trong tim mạch đầu tiên bởi tác giả Mirsky và Parmley [27] để mô tả sự biến dạng cơ tim Cơ tim dày lên trong thời kỳ tâm thu cho giá trị âm

Hình 4.4: M-mode thất trái Biến dạng xuyên thành là sự dày lên của thành tim (nguồn: Stoylen)

WT (wall thickness): bề dày thành tim

Wd (wall diastole): bề dày thành tâm trương

Ws (wall systole): bề dày thành tâm thu

Vì vậy, biến dạng xuyên thành không có gì khác hơn là sự dày lên của thành tim Tốc độ biến dạng xuyên thành thì giống như độ lệch về vận tốc xuyên thành

Biến dạng tâm thu theo trục dọc của TT là sự ngắn lại, bình thường dài trong thì tâm trương (giống như phân suất tống máu, nó là sự giảm về mặt thể tích trong so với thể tích cuối tâm trương) Sự ngắn lại theo trục dọc thể hiện hoạt động bơm máu thật sự [24], gọi là chức năng theo trục dọc Có mối liên quan mạnh mẽ giữa phân suất tống máu và biến dạng theo trục dọc Rõ ràng

là biến dạng Lagrangian rất thích hợp để diễn tả biến dạng tâm thu

Thực tế, S cơ tim theo ba hướng cùng một lúc (hình 4.5) Các phương pháp đánh giá chức năng tim hiện tại là một chiều trong khi tất cả các thành phần biến dạng có liên hệ với nhau, một thành phần có thể đại diện cho chức năng của tất cả các vùng [2]

Hình 4.5: Biến dạng theo ba hướng Hình trụ thể hiện biến dạng theo

sự giãn nở ra theo hai hướng ngang Nếu hình trụ là không nén lại được, thì tổng biến dạng theo trục dọc và hai biến dạng ngang sẽ là zero Ba hướng trên cho thấy sự biến dạng theo ba chiều Ở tim, hướng thường sử dụng là trục dọc, xuyên thành và xoắn Trong thì tâm thu, có sự ngắn lại theo trục dọc, dày lên theo hướng ngang và ngắn lại theo chiều xoắn Đây là hệ thống

giao nhau theo trục tung, nhưng hướng của các trục tiếp tuyến với cơ tim, và

vì vậy nó thay đổi từ điểm này đến điểm khác Khi sợi cơ tim nói chung được xem như không thể nén lại, sự dày lên theo hướng ngang phải được cân bằng bởi sự dày lên theo trục dọc và xoắn

4.7.So sánh sự di chuyển, vận tốc, sự biến dạng và tốc độ biến dạng:

Hình 4.6: Vận tốc, sự dịch chuyển, tốc độ biến dạng và sự biến dạng từ ba điểm khác nhau, mỏm tim, giữa và đáy ở vách liên thất của người bình thường Bên trái, đường cong vận tốc Bằng cách lấy tích phân thời gian của vận tốc có sự dịch chuyển, lấy đạo hàm vận tốc

có tốc độ biến dạng,lấy tích phân thời gian của tốc độ biến dạng có sự biến dạng Tất cả các đường cong này mô tả bộ dữ liệu giống nhau Đó là bằng chứng cho thấy vận tốc và sự dịch chuyển tăng lên từ mỏm đến đáy tim, thể hiện bằng gradient, trong khi sự biến dạng

và tốc độ biến dạng thì hằng định hơn[46]

Hình 4.8: Hình ảnh các thông số (màu) từ vách liên thất của người bình thường Nó chứng tỏ rằng có sự kéo dài ra ở giữa vách, kết quả là tốc độ trở nên âm lúc đầu ở vách giữa và vách vùng đáy trước khi đóng van động mạch chủ

Tóm lại:

4.8.Sự xoay của thất trái:

Thuật ngữ sự xoay (rotation) của thất trái nhằm chỉ sự xoay của cơ tim xung quanh trục dọc của TT Nó dịch chuyển luân phiên và được mô tả bằng

độ Bình thường mỏm tim và đáy tim xoay theo hướng ngược chiều nhau Sự khác nhau về sự xoay giữ đáy và mỏm tim được gọi là mạng góc xoắn (tính

bằng độ) Thuật ngữ sự xoắn (torsion) để chỉ độ lệch về góc xoay dọc theo trục dọc của TT, được tính bằng độ/cm [53]

5 ỨNG DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ CHỨC NĂNG THẤT TRÁI:

STE cho phép đo lường bốn thông số về cơ học của tim bằng cách theo dõi sự chuyển động của các đốm trong cơ tim (sự dịch chuyển và vận tốc) hoặc sự biến dạng cơ tim (biến dạng và tốc độ biến dạng) trong mặt phẳng hình ảnh Các thông số đo được bằng STE đã được chứng minh tính giá trị khi

so sánh với trắc vi âm thanh [21][22] và cộng hưởng từ [1]

Đánh giá sự biến dạng 2D bằng STE là một phương pháp bán tự động,

nó đòi hỏi phải xác định cơ tim bằng tay Hơn nữa, việc lấy mẫu cần được điều chỉnh để đảm bảo cho hầu hết độ dày thành tim được hợp nhất vào phân tích, loại bỏ màng ngoài tim Khi việc theo dõi tự động không phù hợp với hình ảnh vận động thành tim, vùng đánh giá cần được điều chỉnh bằng tay cho đến khi việc theo dõi tối ưu đạt được Đối với TT, vì cuối tâm thu có thể được xác định bởi sự đóng của van động mạch chủ ở mặt cắt trục dọc ở mỏm tim, mặt cắt này sẽ được phân tích đầu tiên Nếu khó nhận ra lúc van động mạch chủ đóng (như trường hợp xơ hóa van động mạch chủ), có thể sử dụng Doppler xác định dòng máu tống ra khỏi TT

Đánh giá sự biến dạng trên 2D bằng STE có thể được áp dụng cho cả tâm nhĩ và thất phải

S tối đa đo được là S tâm thu tối đa, S tối đa ở cuối tâm thu (lúc van động mạch chủ đóng) hoặc S tối đa ở bất kể thời gian nào (tâm thu hoặc đầu tâm trương) Mốc thời gian được sử dụng để đo S tối đa trong đánh giá chức năng tâm thu tùy thuộc vào mong muốn của người đánh giá [53]

Trong thực tế, sau khi hoạt hóa điện học, S tâm thu xảy ra không gian

ba chiều: sự ngắn lại theo trục dọc và xoắn và sự dày lên theo hình nan hoa

(xuyên tâm) Vì vậy, S theo trục dọc (hình 5.1A) và xoắn (hình 5.1B) cho kết quả biến dạng âm tính, trong khi sự dày lên cho S dương tính [51] Trong thực hành lâm sàng, chúng ta có thể đo S theo trục dọc ở mặt cắt 4 buồng với chùm tia dọc theo trục thất trái chính, trong khi S xoắn có thể được tính từ mặt cắt trục ngắn S xuyên tâm có thể được đánh giá ở cả hai cửa sổ

Hình 5.1: Biến dạng tâm thu sau hoạt hóa điện học

A: Biến dạng thất trái theo chiều dọc từ mặt cắt 4B: những đường cong của

sự biến dạng theo thời gian cho biết biến dạng cuối tâm thu âm tính biểu hiện cho sự rút ngắn cơ tim trong thì tâm thu

B Biến dạng xoắn thất trái từ mặt cắt trục ngắn: những đường cong của sự biến dạng theo thời gian cho biến dạng cuối tâm thu có giá trị âm biểu hiện cho sự rút ngắn cơ tim trong thì tâm thu Cuối tâm thu được xác định tại thời điểm đóng van động mạch chủ Ở điểm này, chúng ta có thể quan sát đỉnh

âm tính của đường congcủa sự biến dạng theo thời gian tương ứng với mỗi đoạn cơ tim

5.1 Yêu cầu về việc thu hình ảnh trên 2D:

STE là một kỹ thuật ngoại tuyến được áp dụng cho hình ảnh hai chiều

Sử dụng tốc độ ảnh thấp sẽ làm mất các đánh dấu mô, nghĩa là ảnh kế tiếp sẽ

di chuyển ra ngoài mặt phẳng quan sát Mặt khác, tốc độ ảnh cao có thể đạt được bằng cách giảm số dòng siêu âm trong mỗi khung hình, do đó làm giảm

độ phân giải và chất lượng hình ảnh Vì vậy, mặc dù tốc độ khung hình 40-80 khung hình / giây đã được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau liên quan đến nhịp tim bình thường [26], tốc độ khung hình cao được khuyến khích để tránh lấy mẫu kém chất lượng khi nhịp tim nhanh [51]

Tiêu điểm nên được đặt ở vị trí có độ sâu trung gian để tối ưu hóa hình ảnh cho STE 2D và độ sâu và độ rộng của vùng nên được điều chỉnh Bất kỳ hình ảnh giả nào tương tự như mô hình đốm sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của các đánh dấu mô, do đó cần tránh Đối với gói phần mềm xử lý nhịp, mẫu dữ liệu lấy mẫu nên bắt đầu ≥100 ms trước khi đỉnh R của phức hợp QRS đầu tiên và kết thúc ở 200ms sau QRS cuối cùng để xác định tính chính xác của phức bộ QRS, vì không làm như vậy có thể dẫn đến sai số do tình trạng nghỉ

bù [53]

Mặt cắt trục dọc phải đi qua mỏm tim hoặc với mặt cắt trục ngắn lấy ảnh thất trái phải tròn thì kết quả sự biến dạng theo hướng xuyên tâm và xoắn mới chính xác [53]

5.2.Biến dạng theo trục dọc và biến dạng xuyên tâm thất trái:

Khi sự biến dạng cơ tim biểu hiện như đồ họa đường cong thời gian, các giai đoạn chu kỳ tim có thể được ghi nhận như sau: trong thì tâm thu, chúng ta quan sát sóng âm tính mà đỉnh của nó ngay lúc đóng van động mạch chủ, nó đại diện cho sự ngắn tối đa của cơ tim theo chiều dọc khi co bóp Trong thì tâm trương, giá trị biến dạng tăng dần lên hướng tới chiều dài ban đầu Gầy đây, tính hữu ích của STE đã được báo cáo để phát hiện các bất thường về chức năng đầu tâm thu ở bệnh nhân bệnh cơ tim phì đại [37] và để định lượng sự mất đồng bộ thất trái [28]

STE cần hình ảnh thang xám có chất lượng cao với tỉ lệ khung hình tối

ưu từ 50-70 frames/s Amundsen và cộng sự [1] đã chứng minh rằng STE có thể xác định sự biến dạng cơ tim theo vùng một cách độc lập với góc âm thanh và vì vậy lượng giá đồng thời biến dạng theo trục dọc và xuyên tâm thì tâm thu Kết quả nghiên cứu cũng xác định tính chính xác của STE bằng trắc

vi âm thanh (sonomicrometry) và cộng hưởng từ (CMR)

Cơ chế của biến dạng xuyên tâm:

Trong thì tâm thu, khi cơ tim ngắn lại theo trục dọc và theo hướng chu

vi thì sẽ dày lên theo hướng xuyên tâm (theo bề dày) do định luật bảo tồn khối lượng Tuy nhiên, thành TT dày lên không phải chỉ đơn giản do sự rút ngắn của tế bào cơ tim mà còn có sự góp mặt của các nhóm tế bào cơ bắt chéo khác Kết quả của biến dạng xuyên tâm là khuếch đại sự ngắn lại 15% của tế bào cơ tim làm cho thành TT dày lên>40% và tạo nên EF>60% ở người bình thường [13]

Các ứng dụng lâm sàng của STE là sự đánh giá có tính định lượng về chức năng vùng của cơ tim ở bệnh thiếu máu cục bộ Bojork Ingul và cộng

sự [6] mô tả giá trị tiên lượng về sự biến dạng kết hợp với phân tích vận động thành tim bằng siêu âm tim gắng sức dobutamin Như phát hiện bởi Choi và cộng sự [12], S tối đa thì tâm thu theo trục dọc bằng STE có thể là một sàng lọc nhạy cảm cho bệnh động mạch vành khi không có bất thường vận động thành tim theo vùng lúc nghỉ

Leitman và cộng sự [23] đã quan sát sự khác biệt chính giữa cơ tim bình thường và thiếu máu là S tối đa tâm thu thấp hơn ở những đoạn giảm động Hơn nữa, STE có thể lượng giá kích thước vùng nhồi máu, cung cấp thêm thông tin quan trọng cho chẩn đoán và tiên lượng bệnh nhân [42] STE đánh giá được cả bờ nội mạc và ngoại mạc và so sánh giữa chúng có thể cung cấp thêm thông tin về nhồi máu cơ tim xuyên thành (hình 5.2)

Hình 5.2: Biến dạng cơ tim ở nhồi máu cơ tim, so sánh giữa bờ nội mạc (đường liên tục) và ngoại mạc (đường không liên tục) ở nhồi máu cơ tim thành bên Đoạn giữa vách (màu xanh lá cây) những đường cong

nội mạc và ngoại mạc không thể phân biệt và sự rút ngắn bình thường

ở cuối tâm thu, trong khi ở đoạn giữa thành bên thiếu máu (đường màu đỏ) đường ngoại mạc tách rời ra khỏi đường nội mạc Hơn nữa, ở đoạn này, chúng ta có thể quan sát sự giảm biến dạng cơ tim sau khi hoạt hóa điện học [41]

Một thách thức khác cho các nhà tim mạch là sự khác nhau giữa bệnh

cơ tim phì đại và trái tim thể thao Richand và cộng sự [37], so sánh biến dạng

cơ tim toàn thể và vùng ở những cầu thủ bóng đá chuyên nghiệp (nhóm chứng) và bệnh nhân bệnh cơ tim phì đại (nhóm bệnh) kết luận rằng phân tích STE có thể được xem như một phương pháp có tính tái lập lại cao để phân biệt phì đại sinh lý và bệnh lý

STE cũng là một công cụ đáng tin cậy để phát hiện sớm bất thường tim kín đáo trong các tình huống lâm sàng khác nhau như bệnh mô liên kết [43], [44]

5.3.Biến dạng xoắn:

Một ứng dụng đánh chú ý của STE là đánh giá S xoắn trong phân tích chi tiết về sự co bóp cơ tim Ngoài sự rút ngắn theo trục dọc và trục ngang, gần đây sự xoắn TT đã được đánh giá [9] Chức năng xoắn TT là một thông

số chưa được đo lường thường qui trong thực hành lâm sàng Ngày càng ngày chức năng xoắn của thất trái dần dần được quan tâm hơn Sự xoắn của thất TT trong thời kỳ tâm thu, thời kỳ năng lượng tiềm tàng được lưu giữ và tháo xoắn trong thời kỳ tâm trương, thời kỳ phóng thích năng lượng Xoắn hỗ trợ cho tống máu thất trái, và tháo xoắn trợ giúp cho thư giản và đổ đầy thất [38] Gần 50 % đến 70% của sự tháo xoắn của TT xảy ra trong khoảng thời gian thư giãn đồng thể tích, trong khi phần còn lại được hoàn tất trong thời

kỳ đổ đầy đầu tâm trương Trong thì tâm thu, sự xoắn xảy ra đồng thời với sự