Nghiên cứu giá trị cộng hưởng từ khuếch tán trong phân biệt tổn thương thân đốt sống lành tính và ác tính

Trong hầu hết các trường hợp, các tổn thương thân đốt sống do nguyên nhânlành tính và ác tính đều có thể chẩn đoán phân biệt được dựa vào các phương tiệnchẩn đoán hình ảnh như phim Xquan

ĐẶT VẤN ĐỀ

Tổn thương thân đốt sống thường gặp do các nguyên nhân lành tính hoặc áctính; trong đó nhóm nguyên nhân lành tính gồm tổn thương do chấn thương, loãngxương hoặc do u lành tính; nhóm nguyên nhân ác tính gồm tổn thương di căn hoặc

u nguyên phát; ngoài ra còn có nhóm tổn thương viêm do lao hoặc vi khuẩn khác.Việc chẩn đoán phân biệt các nguyên nhân gây xẹp đốt sống là rất quan trọng trongviệc giúp định hướng điều trị và tiên lượng bệnh

Trong hầu hết các trường hợp, các tổn thương thân đốt sống do nguyên nhânlành tính và ác tính đều có thể chẩn đoán phân biệt được dựa vào các phương tiệnchẩn đoán hình ảnh như phim Xquang cột sống, cắt lớp vi tính (CLVT) cột sốnghoặc cộng hưởng từ (CHT) thường quy (có hoặc không có tiêm thuốc) Tuynhiên, trong một số trường hợp, việc phân biệt các tổn thương này trên CHTthường quy vẫn còn gặp nhiều khó khăn Cộng hưởng từ là phương tiện có độnhạy cao trong phát hiện tổn thương tuy nhiên độ đặc hiệu thấp [1] Đối vớinhững trường hợp xẹp do loãng xương hoặc xẹp do di căn ở giai đoạn cấp, đều

có hình ảnh giảm tín hiệu trên xung T1W, tăng tín hiệu trên T2W xoá mỡ (hoặcSTIR) và ngấm thuốc sau tiêm [2] Những trường hợp này cần phải tiếp cậnchẩn đoán bằng sinh thiết xương và/hoặc phần mềm, để chẩn đoán xác địnhcũng như đưa ra chiến lược điều trị hợp lý

Hiện nay, một số kỹ thuật mới trong CHT cột sống như cộng hưởng từ khuếchtán định tính và định lượng, cộng hưởng từ tưới máu hoặc ứng dụng các chuỗi xung ghihình ảnh khác nhau đang được nghiên cứu sử dụng để giúp phân biệt các tổn thươngcột sống không điển hình, hạn chế đánh giá trên CHT thường quy Đặc biệt là chuỗixung DWI và giá trị ADC trong 2 thập kỷ qua đang được nghiên cứu như một phươngpháp không xâm lấn mới giúp bộc lộ rõ các đặc điểm hình ảnh điển hình của tổnthương mà không cần phải tiêm thuốc đối quang từ và giúp một phần hạn chế thủ thuậtxâm lấn

Những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới dựa vào cộnghưởng từ khuếch tán định tính và định lượng để chẩn đoán phân biệt các tổn thươngkhác nhau ở cột sống Tuy nhiên, trong nước hiện chưa có đề tài nào nghiên cứuđầy đủ về vai trò của cộng hưởng từ khuếch tán đối với đánh giá tổn thương cột

sống, vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu giá trị cộng hưởng từ khuếch tán trong phân biệt tổn thương thân đốt sống lành tính và ác

tính” với 2 mục tiêu:

1 Mô tả đặc điểm hình ảnh cộng hưởng từ các tổn thương thân đốt sống.

2 Xác định giá trị của cộng hưởng từ khuếch tán trong chẩn đoán phân biệt tổn thương thân đốt sống lành tính và ác tính.

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 GIẢI PHẪU CỘT SỐNG

1.1.1 Sơ lược giải phẫu cột sống

Cột sống có tổng cộng 33 đến 35 đốt sống nằm chồng lên nhau Cột sống dàikhoảng 70cm ở nam và khoảng 60cm ở nữ, được chia thành 5 đoạn [3]:

 Các đốt sống cổ (cervical): 7 đốt sống (C1–C7), lõm ra sau

 Các đốt sống ngực (thoracic): 12 đốt (T1–T12), lõm ra trước

 Các đốt sống thắt lưng(lumbar): 5 đốt (L1–L5), lõm ra sau

 Xương cùng (pelvic): 5 đốt (S1–S5) hợp nhất thành một khối

 Xương cụt: gồm 4-6 đốt hợp nhất với nhau

1.1.1.1 Đặc tính chung của đốt sống

Mỗi đốt sống gồm 2 phần chính: khối xương ở phía trước là thân đốt sống vàvành xương ở phía sau gọi là cung đốt sống Hai phần xương này hợp lại tạo thànhmột lỗ ở giữa gọi là lỗ đốt sống [3]

Thân đốt sống:

Thân đốt sống là một khối xương hình trụ dẹt, có hai mặt trên và dưới gọi làmặt gian đốt sống Mặt gian đốt sống hơi lõm hình lòng chảo được viền bởi một gờxương đặc hình nhẫn gọi là mỏm nhẫn Các mặt gian đốt sống tiếp khớp với các đốtsống liền kề trên và dưới qua đĩa gian đốt sống (Hình 1.1 và 1.2)

Mặt trước thân đốt sống lồi ra trước, có một vài lỗ nhỏ để các tĩnh mạch điqua Mặt sau lõm tạo nên thành trước lỗ đốt sống Trên mặt này có các lỗ để cácđộng mạch, tĩnh mạch nuôi xương đi vào

Cung đốt sống:

Cung đốt sống gồm 2 cuống, 2 mảnh, 1 mỏm gai, 2 mỏm ngang và 4 mỏm khớp

Cuống cung đốt sống: là hai mỏm xương dày từ hai rìa bên của mặt sau thân

chạy ra sau giới hạn thành bên lỗ đốt sống Cuống dẹt theo bề ngang, có hai bờ trên

và dưới Trên hai bờ của cuống có khuyết lõm gọi là khuyết sống trên và khuyếtsống dưới Khi hai đốt sống hợp với nhau, khuyết trên của đốt sống dưới và khuyết

dưới của đốt sống trên hợp với nhau tạo thành lỗ gian đốt sống – nơi các dây thầnkinh sống đi qua (Hình 1.1).

Hình 1.1 Giải phẫu của đốt sống ngực D6 nhìn trên (bên trái) và nhìn bên (bên phải)

[4]

Mảnh cung đốt sống: Có hai mảnh đi từ hai cuống hướng ra sau và vào

trong, hợp với nhau trên đường giữa – nơi bắt đầu của mỏm gai Mảnh cung sống làmột tấm xương dẹt, hình 4 cạnh, có 2 mặt trước – sau và 2 bờ trên – dưới Mảnh làgiới hạn sau của lỗ đốt sống (Hình 1.1)

Mỏm gai: Mỏm gai dính ở phía sau cung đốt sống, nơi hợp nhất của 2 mảnh

trên đường giữa Mỏm gai chạy ra sau và chúc xuống dưới Độ chếch, hình dáng,kích thước của mỏm gai thay đổi rất lớn, tuỳ thuộc vào từng phần của cột sống.Mỏm gai là nơi bám của các cơ và dây chằng (Hình 1.1)

Mỏm ngang: Có hai mỏm ngang xuất phát từ nơi tiếp nối giữa cuống và

mảnh của cung đốt sống chạy sang ngang hai bên Mỏm ngang là chỗ bám của các

cơ và dây chằng đồng thời giúp cho việc thực hiện động tác quay và ngả sang bêncủa cột sống (Hình 1.1)

Các mỏm khớp: Mỗi cung đốt sống có 4 mỏm khớp, 2 trên và 2 dưới, nằm ở nơi tiếp nối giữa cuống, mảnh và mỏm ngang Mỏm khớp trên hướng lên trên, có mặt khớp nhìn ra sau Mỏm khớp dưới hướng xuống dưới và có mặt khớp nhìn ra

trước Khi các đốt sống khớp với nhau, các mỏm khớp của một đốt sống sẽ khớp

với các mỏm khớp tương ứng của đốt sống liền kề trên và dưới nó (Hình 1.1).

Lỗ đốt sống:

Lỗ đốt sống nằm giữa thân đốt sống ở phía trước và cung đốt sống ở phía bên

và sau Khi các đốt sống khớp với nhau, các lỗ đốt sống chồng lên nhau tạo thànhống sống (Hình 1.1) Trong ống sống có tuỷ sống

1.1.1.2 Đặc tính riêng của đốt sống

Ngoài các đặc tính chung của đốt sống, mỗi đoạn cột sống có chức năng cửđộng khác nhau nên các đốt sống của mỗi đoạn cột sống có những nét cấu trúc vềhình thái riêng biệt

Đốt đội (C1) của cột sống cổ không có thân đốt sống Đốt trục (C2) có mỏmrăng xuất phát từ thân và phát triển hướng lên trên, tiếp khớp với C1 Mỏm ngangcủa các đốt sống cổ có lỗ gọi là lỗ mỏm ngang (trừ đốt C7)

Các đốt sống ngực ngoài các cấu trúc giải phẫu chung, phần sau của mỗi mặtbên thân đốt sống có 2 mặt khớp lõm để tiếp khớp với chỏm xương sườn gọi là hõmsườn trên và hõm sườn dưới

1.1.1.3 Cấu trúc giải phẫu khác của cột sống

Giữa các thân đốt sống là đĩa đệm, gồm nhân nhầy trung tâm được baoquanh bởi bao xơ

Các đốt sống được tiếp khớp với nhau bằng các khớp hoạt dịch

Ngoài ra còn có hệ thống dây chằng chính giúp cố định vững cột sống gồmdây chằng dọc trước, dọc sau, dây chằng vàng, các dây chằng gian gai và dây chằngtrên gai (Hình 1.2)

Trong ống sống có tuỷ sống, các rễ thần kinh được bảo vệ bởi dịch não tuỷ

và màng tuỷ

Hình 1.2 Giải phẫu các dây chằng cột sống [4]

1.1.2 Giải phẫu cột sống trên cộng hưởng từ

1.1.2.1 Giải phẫu bình thường của cột sống trên hình ảnh T1W

T1W trên mặt phẳng đứng dọc (sagittal) được xem là chuỗi xung khảo sát cơbản dùng để phân tích cột sống cổ, ngực và thắt lưng Các chuỗi xung T1W trên mặtphẳng đứng dọc và mặt phẳng ngang (axial) cung cấp các chi tiết giải phẫu để phântích cột sống

Trên hình ảnh T1W, cấu trúc có tín hiệu cao gồm tuỷ xương ở người trưởngthành và mỡ ngoài màng cứng Tín hiệu của tuỷ xương bình thường là đồng nhấtnhưng có thể không đồng nhất và thay đổi theo tuổi [5] Kênh tĩnh mạch đốt sống-nền được quan sát thấy trên hình sagittal qua đường giữa, nằm ở phần sau của thânđốt sống và được bao quanh bởi mỡ [6] (Hình 1.3) Phía ngoại vi, tuỷ xương đượcbao quanh bởi lớp vỏ xương nghèo proton, tín hiệu thấp – khó phân biệt với các cấutrúc tín hiệu thấp trên T1W khác như các dây chằng, màng cứng và bao xơ đĩa đệm[7] Dây chằng dọc trước và dọc sau dính chặt vào các sợi xơ của bao xơ đĩa đệm vàxuất hiện trên hình sagittal qua đường giữa như một dải liên tục và tín hiệu thấp trêntất cả các chuỗi xung [7]

Hình 1.3 Hình ảnh sagittal T1W, cột sống thắt lưng (1) Tuỷ sống, (2) Chóp tuỷ,

(3) Đuôi ngựa, (4) Khoang dưới màng cứng, (5) Mỡ khoang ngoài màng cứng phíasau, (6) Dây chằng vàng, (7) Dây chằng gian gai, (8) Dây chằng trên gai, (9) Đámrối tĩnh mạch đốt sống-nền, (10) Đám rối tĩnh mạch ngoài màng cứng, (11) Mỡ

khoang ngoài màng cứng phía trước, (12) Động mạch chủ [8]

Đĩa đệm gian đốt sống có tín hiệu thấp hơn các đốt sống liền kề và sự phânbiệt giữa nhân nhầy và bao xơ đĩa đệm trên hình ảnh T1W không rõ ràng

Dịch não tuỷ có tín hiệu thấp trên T1W, tương phản với tuỷ sống và dây thầnkinh trong ống sống có tín hiệu tương đối cao hơn Ngoại vi ống sống được lót bởilớp mỡ ngoài màng cứng có tín hiệu cao trên T1W Rễ thần kinh và hạch lưng nằm

ở phần trên của lỗ liên hợp, trên hình ảnh T1W là cấu trúc hình tròn tín hiệu thấpbao quanh bởi lớp mỡ trong lỗ liên hợp tăng tín hiệu (Hình 1.4)

Hình 1.4 Hình ảnh parasagittal T1W, cột sống thắt lưng (1) Tĩnh mạch thắt lưng,

(2) Động mạch thắt lưng, (3) Tĩnh mạch lỗ liên hợp dưới, (4) Hạch lưng, (5) Tĩnhmạch lỗ liên hợp trên, (6) Diện khớp, (7,8) Cơ, (9) Mạc ngực-thắt lưng [8].Tĩnh mạch ngoài màng cứng là cấu trúc trống tín hiệu, nằm phía trước trên

so với rễ thần kinh (Hình 1.4)

Các diện khớp trên T1W là cấu trúc dạng đường thẳng có tín hiệu trung gian

do sự hiện diện của sụn hyaline nội khớp và dịch trong bao hoạt dịch [9]

1.1.2.2 Giải phẫu bình thường của cột sống trên hình ảnh T2W

Thời gian thu nhận tín hiệu của chuỗi xung T2W dài hơn 2 đến 3 lần so vớichuỗi xung T1W, chính vì vậy hình ảnh T2W dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu ảnhchuyển động hơn hình ảnh T1W [8]

Hình 1.5 A - Hình ảnh sagittal T2W, cột sống ngực (1) Tuỷ ngực, (2) Khoang

dưới màng cứng, (3) Dây chằng vàng, (4) Cơ, (5) Mỏm gai, (6) Dây chằng trên gai,

(7) Tĩnh mạch đốt sống-nền, (8) Chóp tuỷ, (9) Đuôi ngựa B – Hình ảnh parasagittal

T2W, cột sống ngực (1) Màng cứng phía sau, (2) Mỡ khoang ngoài màng cứng

phía sau, (3) Dây chằng vàng C – Hình ảnh parasagittal T2W, lỗ liên hợp đốt sống

ngực (1) Tĩnh mạch lỗ liên hợp, (2) Động mạch và tĩnh mạch liên sườn cạnh cộtsống ngực, (3) Rễ thần kinh, (4) Mấu khớp trên, (5) Mấu khớp dưới, (6) Diện khớp,

(7) Eo, (8) Cuống, (9) Dây chằng vàng, (10,11) Cơ [8]

Nhìn chung, hình ảnh T2W cho thấy sự khác biệt tương phản lớn hơn giữacác cấu trúc giải phẫu so với hình ảnh T1W Trên T2W, vỏ xương nghèo proton cócường độ tín hiệu thấp và tuỷ xương vẫn có cường độ tương đối cao vì thành phần

mỡ trong tuỷ Tĩnh mạch đốt sống-nền có tín hiệu cao hơn do hiện tượng dòng chảy

và không nên nhầm lẫn với đường gãy xương Nhân nhầy đĩa đệm chứa nước và cácproteoglycans có tín hiệu cao trên T2W, được bao quanh bởi nhân xơ nghèo nước

có tín hiệu thấp trên T2W [8] (Hình 1.5)

Dịch não tuỷ tăng tín hiệu trên T2W do nước có thời gian thư duỗi T2 dài,cho phép tăng độ nhạy trong xác định các cấu trúc giải phẫu trong ống sống như tuỷsống và các rễ thần kinh – các thành phần có cường độ tín hiệu trung gian Dịch nãotuỷ có thể có những vùng tín hiệu thấp do nhiễu ảnh dòng chảy [8] (Hình 1.5).

1.1.2.3 Giải phẫu bình thường của cột sống trên hình ảnh STIR

Chuỗi xung STIR được sử dụng để xoá tín hiệu tổ chức mỡ, nghĩa là tổ chức

mỡ sẽ trống tín hiệu trên hình ảnh cộng hưởng từ [10] Ưu điểm của chuỗi xung này

là ít nhạy với sự bất đồng nhất từ trường cũng như ít chịu ảnh hưởng của độ cảm từcủa các vật liệu kim loại, đặc biệt trong trường hợp chụp hệ xương khớp STIR cóthể được sử dụng để tạo ảnh tương phản cho T1 hoặc T2, trong cộng hưởng từthường quy cột sống, chuỗi xung STIR được sử dụng để tạo ảnh tương phản cho T2

Trên hình ảnh STIR, các cấu trúc chứa mỡ sẽ như tuỷ mỡ trong thân đốtsống, mỡ khoang ngoài màng cứng, tổ chức mỡ dưới da sẽ bị “xoá” tín hiệu,cho hình ảnh tín giảm tín hiệu hoặc trống tín hiệu (Hình 1.6) Các tín hiệu dịchnhư dịch não tuỷ trong ống sống, tĩnh mạch đốt sống-nền, đĩa đệm tăng tín hiệugiống như hình ảnh T2W (Hình 1.6) [10]

Hình ảnh STIR rất hữu ích trong bộc lộ các tổn thương của thân đốt sống màtrên hình ảnh T1W và T2W khó quan sát do nhiễu với tín hiệu cao của mỡ

Hình 1.6 A – Hình ảnh sagittal T2W B – Hình ảnh sagittal STIR, (1) Tuỷ mỡ thân

đốt sống giảm tín hiệu, (2) Lớp mỡ dưới da giảm tín hiệu, (3) Đĩa đệm tăng tín hiệu,

(4) Dịch não tuỷ tăng tín hiệu Hình mũi tên đen: Nốt thoái hoá mỡ tăng tín hiệu

trên T2W và bị “xoá” trên STIR [10]

1.1.2.4 Giải phẫu bình thường của cột sống trên DWI

Cường độ tín hiệu thu được trên DWI không chỉ phụ thuộc vào đặc tínhkhuếch tán của các phân tử nước trong mô sinh học mà còn phụ thuộc vào tương

phản của T1, T2, PD, TR, TE [11]

Nhìn chung, thân đốt sống bình thường thường giảm tín hiệu đồng nhất vàđĩa đệm tăng tín hiệu đồng nhất trên DWI [12] Giá trị b càng cao, tín hiệu củadịch não tuỷ càng thấp (Hình 1.7) Độ phân giải hình ảnh trên DWI thấp hơn sovới hình ảnh T1W và T2W, hạn chế đánh giá chi tiết giải phẫu nhỏ như mạchmáu, dây thần kinh

Hình 1.7 Hình ảnh sagittal DWI cột sống thắt lưng với TR = 1400ms, TE = 100ms,

giá trị b từ 200 đến 500 s/mm2 (A-D) Giá trị b càng cao, chất lượng hình ảnh cànggiảm với nhiễu nền tăng Hình mũi tên: thân đốt sống xẹp do loãng xương [12]

1.2 HÌNH ẢNH CỘNG HƯỞNG TỪ THƯỜNG QUY CÁC TỔN THƯƠNG THÂN ĐỐT SỐNG

1.2.1 Các chuỗi xung cộng hưởng từ thường quy cột sống

Cộng hưởng từ là phương pháp rất hữu ích trong chẩn đoán các bệnh lý tổnthương cột sống cũng như tuỷ sống và phần mềm xung quanh Trong khi Xquang vàcắt lớp vi tính có ưu thế trong chẩn đoán các tổn thương xương cột sống thì cộnghưởng từ có độ nhạy và độ đặc hiệu cao hơn hẳn trong việc phát hiện ra các tổnthương tuỷ sống, dây chằng, phần mềm, đĩa đệm và các phù tuỷ xương kín đáo [13]

Trong nghiên cứu của chúng tôi, chuỗi xung điểm vang spin (spin-echo –SE) và chuỗi xung phục hồi đảo nghịch (inversion recovery – IR) là hai chuỗi xung

cơ bản được sử dụng trong chụp CHT cột sống thường quy để tạo ảnh T1W, T2W

và STIR

Đặc điểm của chuỗi xung SE là cho chất lượng hình ảnh rất tốt do tín hiệuthu được từ các spin là tối đa và tình trạng từ trường tĩnh không đồng nhất đã đượcloại bỏ bởi sóng đảo ngược RF 1800 Tuy nhiên, nhược điểm của chuỗi xung này là

thời gian tạo ảnh kéo dài và nhạy với nhiễu ảnh chuyển động [10] Chuỗi xung nàyđược sử dụng để tạo ảnh T1W và T2W.

Chuỗi xung IR có bản chất là một SE, nhưng trước khi dùng RF 900, người tadùng RF 1800 kích thích để toàn bộ vector Mo bị đảo chiều từ dương sang âm củatrục z Sau khi RF 1800 ngừng kích thích, Mz sẽ phục hồi dần theo thư duỗi T1,trong thời gian này tiếp tục sử dụng RF 900 và RF 1800 để kích thích Khoảng thờigian giữa 2 lần phát xung RF 1800 được gọi là thời gian đảo ngược (time inversion –TI) và TI rất ngắn sẽ tạo ra hình ảnh STIR [10]

1.2.2 Các tổn thương thân đốt sống lành tính

1.2.2.1 Chấn thương cột sống

Chấn thương cột sống (CTCS) là tổn thương phổ biến tại các nước phát triển

và đang phát triển, là loại tổn thương nặng nề trong cấp cứu ngoại khoa, dễ dẫn đếntàn phế và để lại nhiều di chứng Độ tuổi thường mắc CTCS là từ 20-40 tuổi, trong

đó nam giới chiếm khoảng 80% [14] Tỷ lệ CTCS có tổn thương tuỷ nói chung là từ15-20% Tuy nhiên ở VN con số này lên tới 70% do khả năng quản lý và hiểu biết

về bệnh còn kém [15] Nguyên nhân chấn thương cột sống thường do các tai nạngiao thông, ngã từ trên cao xuống, sập hầm, đánh nhau và các tai nạn trong thể thao,như đua mô tô, ô tô

Cơ chế: Trong chấn thương cột sống có hai cơ chế nổi bật, cơ chế trực tiếp

và cơ chế gián tiếp Cơ chế trực tiếp như bị vật cứng đập trực tiếp vào cột sống hoặc

bị té ngửa làm ưỡn quá mức hay gập quá mức cột sống Cơ chế gián tiếp: ép theo

trục dọc cột sống từ trên xuống hoặc từ dưới lên Ví dụ ngã từ trên cao xuống lộnđầu xuống trước, vật rơi từ trên cao đè xuống bả vai, ngã ngồi Cơ chế chấn thươnggián tiếp còn được đề cập đến trong trường hợp xoay hoặc ưỡn cột sống quá mức

Các vị trí thương tổn: Có thể gặp bất cứ vị trí nào trên cột sống nhưng

thường gặp là ở những điểm yếu nơi tiếp giáp giữa đoạn đốt sống di động và đoạnđốt sống ít di động như D12-L1 và C5-C6 [3] Thông thường hay gặp tổn thương

một đốt sống, nhưng có khi cũng gặp tổn thương 2 – 3 đốt sống liền nhau hoặckhông liền nhau.

Vai trò của cộng hưởng từ: Cộng hưởng từ là phương tiện có hiệu quả cao

trong phát hiện và đánh giá chấn thương cột sống CHT cột sống có thể giúp pháthiện gãy xương cột sống và hầu hết các tổn thương dây chằng Đặc điểm tổn thươngcột sống trên CHT được thể hiện tương tự như trên X-quang Tuy nhiên, CHT cógiá trị cao hơn cả chụp X-quang và CLVT trong việc phát hiện tổn thương các tổnthương mô mềm, tổn thương dây chằng, mặt khớp và các khoang quanh cột sống

Protocol điển hình của chụp MRI trong chấn thương cột sống gồm chuỗixung spin-echo (SE) T1W, T2W theo mặt phẳng đứng dọc (sagittal), chuỗi xunggradient-echo (GRE) T2* theo sagittal, chuỗi xung STIR theo sagittal, cũng như cácchuỗi xung SE T2W và GRE T2*W theo mặt phẳng đứng ngang (axial) Hình ảnhT1W chủ yếu được sử dụng để đánh giá gãy xương Hình ảnh STIR rất nhạy trongphát hiện tổn thương phù tuỷ xương và ưu thế trong chẩn đoán chấn thương dâychằng và phần mềm, đặc biệt là dây chằng gian gai và dây chằng trên gai Hình ảnhT2W có giá trị cao trong phát hiện phù tuỷ sống và hình ảnh GRE T2*W được sửdụng để phát hiện chảy máu trong và quanh tuỷ sống [13] Cộng hưởng từ nên đượcthực hiện trong vòng 72 giờ sau chấn thương do sự tăng tín hiệu trên T2W do phùgiúp dễ phát hiện tổn thương dây chằng (trạng thái bình thường, dây chằng có tínhiệu thấp trên T2W) [16] (Hình 1.8) Sau đó, sự biến đổi của phù và chảy máu làmgiảm độ nhạy của cộng hưởng từ trong phát hiện tổn thương dây chằng

Hình 1.8 Hình ảnh sagittal STIR (a) của bệnh nhân chấn thương cột sống cổ với sự

tổn thương của dây chằng gian gai (mũi tên), đây là tổn thương một cột trụ cònvững Hình ảnh sagittal STIR (b) của một bệnh nhân khác có chấn thương cột sống

cổ cho thấy đứt hoàn toàn dây chằng dọc sau (mũi tên ngắn), đứt dây chằng vàng(mũi tên dài) và đứt dây chằng gáy (2 mũi tên), đây là tổn thương mất vững do ảnh

Hình 1.9 Hình ảnh CLVT đứng dọc cửa sổ xương (a) không quan sát thấy bất cứ

bằng chứng nào của gãy xương trên bệnh nhân chấn thương Tuy nhiên, hình ảnhđứng dọc STIR (b) chỉ ra phù tuỷ xương (hình mũi tên) ở bờ trên của nhiều thân đốt

sống ngực – chứng tỏ có tổn thương đụng dập xương [17]

Dựa trên các nghiên cứu về cơ chế sinh học, cột sống có thể được chia thành

ba cột song song theo chiều dọc (gồm cột trước, giữa và sau) theo phân loại Denisvới mục đích đánh giá mức độ vững của cột sống sau chấn thương [19] (Hình1.10) Chấn thương cột sống được phân loại là mất vững khi hai cột tiếp giápnhau bị ảnh hưởng

 Cột trước bao gồm dây chằng dọc trước, hai phần ba trước của thân đốt sống

Hình 1.10 Khái niệm 3 cột (cột trước, cột giữa, cột sau) của cột sống theo Denis và

cộng sự [19]

Chẩn đoán xẹp đốt sống do chấn thương không quá phức tạp tuy nhiên trongtrường hợp trên nền bệnh nhân có bệnh lý ác tính trước đó, cần phân biệt với xẹpđốt sống do di căn trong giai đoạn xẹp cấp

1.2.2.2 Tổn thương đốt sống do loãng xương

Định nghĩa loãng xương:

Bệnh loãng xương được định nghĩa là “bệnh của xương được đặc trưng bởikhối lượng xương thấp và sự phá huỷ vi cấu trúc của mô xương, dẫn đến tăng tính

dễ gãy của xương và hậu quả là tăng nguy cơ gãy xương” [21]

Về mặt lâm sàng, sức mạnh của xương được ước tính thông qua đo mật độkhoáng của xương (BMD) bằng phép đo mức hấp thụ tia X năng lượng kép (DXA).Nhiều nghiên cứu dịch tễ học chỉ ra rằng BMD thấp là một trong những yếu tố nguy

cơ quan trọng nhất đối với gãy xương Chẩn đoán lâm sàng của bệnh loãng xươngdựa trên đo BMD và sự hiện diện của gãy xương [22] Theo báo cáo của Tổ chức Y

tế Thế giới (WHO) năm 1994 và sửa đổi bởi Hiệp hội loãng xương quốc tế (IOF),loãng xương được xác định dựa trên chỉ số T-score T-score thể hiện sự khác biệtgiữa mật độ xương đo được và mật độ xương tham chiếu (mật độ xương của ngườitrẻ cùng giới và chủng tộc) Tiêu chuẩn chẩn đoán loãng xương dựa trên chỉ số T-score được thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Tiêu chuẩn của WHO trong chẩn đoán lâm sàng loãng xương

Tổn thương thân đốt sống do loãng xương:

Loãng xương tác động đến tất cả các xương của cơ thể và hậu quả hay gặpnhất ở những bệnh nhân loãng xương là gãy xương (xẹp đốt sống, gãy cổ xươngđùi, gãy xương vùng cổ tay) Trong đó, xẹp thân đốt sống là tổn thương gãyxương do loãng xương hay gặp nhất Xẹp thân đốt sống có thể xảy ra trongtrường hợp không do chấn thương hoặc sau những chấn thương tối thiểu như cúi,xoay người, mang vác đồ vật nặng Theo nghiên cứu của Melton tại Minesota,

Mỹ thì tỷ lệ xẹp đốt sống vào khoảng 25% và tỷ lệ này tăng dần theo độ tuổi ởphụ nữ sau 50 tuổi [23]

Triệu chứng lâm sàng của xẹp đốt sống gồm đau lưng, hạn chế vận động cộtsống, giảm chiều cao và tàn tật [24], [25], [26]; gây ra khó khăn trong cúi người,mặc quần áo, leo cầu thang cũng như làm giảm tốc độ đi bộ và tăng mức độ phụthuộc vào dụng cụ hỗ trợ

Mặc dù xẹp đốt sống là biến chứng hay gặp nhất do loãng xương tuy nhiêncác tiêu chuẩn chẩn đoán xác định xẹp đốt sống vẫn chưa được chấp thuận rộng rãi.Trong số các phương pháp chẩn đoán xẹp đốt sống, phương pháp chẩn đoán củaGenant và cộng sự đề xuất có vẻ phù hợp nhất trong việc ứng dụng trên lâm sàng,mức độ nặng của xẹp thân đốt sống được đánh giá theo phương pháp bán địnhlượng (semi-quantitative – SQ) [27], [28] Sử dụng phương pháp này, các đốt sốngngực và thắt lưng được phân loại dựa trên đánh giá trực quan hình ảnh thân đốtsống nhìn bên và thường không cần đo đạc trực tiếp (Hình 1.11)

Hình 1.11 Phân độ xẹp thân đốt sống theo phương pháp bán định lượng của

Genant và cộng sự [27]

Vai trò của cộng hưởng từ trong chẩn đoán xẹp đốt sống do loãng xương:

CHT là phương pháp rất hữu ích trong đánh giá các giai đoạn xẹp đốt sống

do loãng xương (giai đoạn cấp tính, bán cấp và mạn tính) Việc đánh giá này dựavào sự thay đổi tín hiệu của tuỷ xương trên các chuỗi xung cộng hưởng từ thườngquy (T1W,T2W và STIR) Tuy nhiên, xẹp đốt sống do loãng xương trong giai đoạncấp có thể khó phân biệt với các nguyên nhân bệnh lý khác, đặc biệt là trong trườnghợp tổn thương ở nhiều thân đốt sống với các hình thái khác nhau [29], [30], [31],[32] Trong xẹp đốt sống do loãng xương, phù và dịch thay thế tủy mỡ bên trongthân đốt sống có hình ảnh giảm tín hiệu trên các ảnh T1W, đồng thời tăng cường độtrên các ảnh T2W [31], [33], [34], [35] Các bất thường tín hiệu cấp có thể toàn bộ,không toàn bộ (không đồng nhất), hoặc hình dải [36], [37] Vùng tín hiệu bấtthường rõ ràng trong 71% và không rõ ràng trong 29% các trường hợp [38] Phầnlớn các xẹp đốt sống lành tính còn có một phần tủy mỡ nhỏ trong thân đốt sống trêncác ảnh T1W [38], [39] (Hình 1.12 và 1.13) Một số ít bệnh nhân có tổn thương lantoả toàn bộ thân đốt sống mà không còn tủy mỡ [40], [41], [42] Trong nhữngtrường hợp này dễ nhầm với xẹp ác tính

Hình 1.12 Gãy nén loãng xương mạn tính đốt sống L1 của bệnh nhân nữ 61 tuổi.

(A) Phim xquang nghiêng của cột sống ngực-thắt lưng cho thấy gãy nén của mặttrên đốt sống L1 Có các chồi xương gợi ý gãy là mạn tính (B và C) Ảnh SE T1W(460/20) đứng dọc (B) và ảnh SE T2W (3000/17) đứng dọc (C) cho thấy xẹp mặttrên của đốt sống L1 Lưu ý tín hiệu tủy xương đốt sống là bình thường [1] (SE:

spin echo)

Trên các ảnh T2W, xẹp lành tính có nhiều hình thái, từ tín hiệu bình thườngtới không đồng nhất tới đồng nhất [34] Phổ của các dấu hiệu này có thể liên quantới giai đoạn của xẹp Trong 3 tháng sau chấn thương, luôn có một số vùng khôiphục tủy mỡ, và có thể tồn tại dải ngang tín hiệu thấp Tín hiệu thấp tồn tại kéo dàitrên các ảnh T1W, biểu hiện xương đặc và/hoặc tủy bị thay thế bằng sự xơ hóa đôikhi có thể bị nhầm với ác tính [43] Trong khoảng 19% trường hợp xẹp lành tính cócác vùng tín hiệu bất thường khu trú ở các đốt sống bên cạnh trên các ảnh T1W[35] Trong đa số trường hợp, các bất thường đó là lành tính (các đường gãy, đặcxương, hoặc các nốt Schmorl), một số trường hợp còn lại không thể luôn phân biệtđược với di căn [35]

Hình 1.13 Gãy nén do loãng xương các đốt sống T12, L2 và L3 ở bn nữ 78 tuổi (A và

B) Ảnh SE T1W (500/20) với xóa mỡ (A), ảnh SE T2W (4200/120)(B) cho thấy xẹp 3

đốt sống Lưu ý các dải dịch sáng ở T12, L2 và L3 [1]

Xẹp do loãng xương có thể có hình ảnh phồng hoặc đẩy lùi tường sau trong2-19% các trường hợp (một đặc điểm điển hình của xẹp ác tính) [30], [44], [45];phần lớn còn lại hình lõm của tường sau và cuống vẫn được bảo tồn

Thay đổi tín hiệu của cuống có thể gặp trong tổn thương lành tính nhưng chỉxuất hiện ở một phần của cuống và không làm phồng cuống [37], [45] Trong khi

đó, tín hiệu bất thường ở một hoặc cả hai cuống trong bệnh lý ác tính chiếm từ 6%đến 29% trong các nghiên cứu [35] Ngoài ra, dấu hiệu đường gãy là hình ảnh điểnhình của xẹp đốt sống do loãng xương nhưng cũng có thể gặp trong một số trườnghợp xẹp do u [36]

1.2.2.3 Tổn thương đốt sống do u lành tính

Các khối u lành tính nguyên phát của thân đốt sống thường gặp nhất là umáu, u xương dạng xương, u nguyên bào xương và u tế bào khổng lồ

U máu thân đốt sống: U máu thân đốt sống là khối u tự phát xuất phát từ các

tế bào nội mô, khu trú ở thân đốt sống Đây là khối u lành tính của đốt sống hay gặpnhất, thường gặp ở các thân đốt sống ngực thấp và đốt sống thắt lưng cao, chiếm10-12% dân số trưởng thành Hầu hết các u máu được phát hiện tình cờ trên cácphương tiện chẩn đoán hình ảnh, chỉ 1% tổn thương có xuất hiện triệu chứng[46], [47] Độ tuổi hay gặp nhất là 50-60 tuổi, hay gặp ở nữ hơn nam [48] Hầuhết các khối u máu nằm trong thân đốt sống, hiếm khi xâm lấn ra sau Triệuchứng có thể gồm đau tại chỗ, đau lan theo rễ, mất ổn định cấu trúc sinh học dophát huỷ đốt sống

U máu thân đốt sống có thể đơn độc hoặc nhiều vị trí, u máu đa vị trí gặp ởmột phần ba bệnh nhân [49] Trên hình ảnh cộng hưởng từ điển hình, khối u máuthường tăng tín hiệu trên T1W vì tổn thương chứa mỡ; tăng tín hiệu trên T2W dodòng chảy chậm trong các kênh mạch máu [50] Tính chất ngấm thuốc thay đổi,những tổn thương có thành phần mỡ nhiều thường ít ngấm thuốc hơn [48] Nhữngtổn thương này có ranh giới rõ Tuy nhiên đối với những u máu không điển hình vớithành phần mỡ thấp và giàu mạch, tín hiệu có thể đồng hoặc giảm trên T1W, tăngtín hiệu trên T2W và ngấm thuốc mạnh sau tiêm Các khối u máu không điển hình

có thể biểu hiện các tính chất tiến triển như thổi phồng và mòn vỏ xương, khối phầnmềm ngoài màng cứng, xâm lấn cuống và các thành phần của cung sau, thậm chí cóthể xâm lấn ống sống [48] Đặc điểm của u máu tiến triển khó phân biệt với tổnthương ác tính nguyên phát hoặc thứ phát [51] (Hình 1.14)

Hình 1.14 Hình ảnh sagittal T1W (A) và sagittal T2W (B) chỉ ra nốt tổn thương

khu trú thân đốt sống L3 giảm tín hiệu trên T1W, tăng trên T2W, tăng nhẹ tín hiệutrên DWI (C), tăng mạnh tín hiệu trên bản đồ ADC (D) Đây là một khối u máu thân

đốt sống không điển hình [52]

U xương dạng xương: U xương dạng xương (UXDX) đặc trưng bởi sự hình

thành nidus của mô xương giàu mạch được bao quanh bởi viền phản ứng đặcxương Kích thước trung bình của nidus thường < 1,5cm UXDX thường xuất hiện

ở tuổi trẻ (khoảng 10-20 tuổi), chiếm 1% trong tất cả các u cột sống Cột sống thắtlưng là vị trí hay gặp nhất (chiếm 59%), sau đó là cột sống cổ, cột sống ngực vàxương cùng [53] UXDX cột sống hay gặp nhất ở phức hợp cung sau Đau và giảmvận động là hai triệu chứng hay lâm sàng gặp nhất (chiếm 20-70%) [54] CLVT là

sự lựa chọn ưu tiên hàng đầu trong chẩn đoán UXDX cột sống Hình ảnh điển hình

là hình nidus nhỏ hình tròn được bao quanh bởi viền phản ứng đặc xương Trungtâm nidus có thể có nốt vôi hoá Đặc điểm hình ảnh CHT thay đổi tuỳ thuộc vàomức độ vôi hoá trong nidus, kích thước vùng phản ứng xơ mạch, mức độ phản ứngđặc xương và phù xương [55] Trên phim CHT không tiêm thuốc, nidus quan sát rõnhất trên hình ảnh T2W với nốt giảm tín hiệu được bao quanh với viền phù xươngtăng tín hiệu Trên T1W, nidus thường đồng tín hiệu, trung tâm có thể có nốt giảmtín hiệu của vôi (Hình 1.15) CHT tiêm thuốc giúp phát hiện nidus dễ hơn [56].Hình ảnh CHT đôi khi có thể nhầm lẫn với tổn thương viêm hoặc ác tính [57]

Hình 1.15 Hình ảnh sagittal T2W cho thấy khối u xương dạng xương (mũi tên đỏ)

vị trí cuống đốt sống ngực, ranh giới rõ, viền phù tuỷ xương xung quanh lan vào

thân đốt sống và cung sau [53]

U nguyên bào xương: U nguyên bào xương (UNBX) là khối u xương lành

tính với đặc điểm mô bệnh học giống UXDX tuy nhiên UNBX thường có kíchthước lớn hơn (>2cm), thường phá vỡ vỏ, tạo khối phần mềm và có thể chuyển dạng

ác tính [58] UNBX ở thân đốt sống chiếm 30-40% các UNBX, thường xuất hiện ở

độ tuổi 20 đến 40 và gặp nhiều hơn ở nam UNBX thường phát triển ở cung sau lan

vào thân đốt sống Hình ảnh của UNBX có thể giống với UXDX gồm nidus ở trungtâm và viền đặc xương xung quanh Tuy nhiên, thể tiến triển có thể gây phồng vỏxương với ma trận vôi hoá, phá huỷ vỏ xương, xâm lấn khoang ngoài màng cứng vàphần mềm cạnh sống [59] Hình ảnh CHT thay đổi tuỳ thuộc vào mức độ khoánghoá của u, thường giảm tín hiệu trên T1W, tín hiệu hỗn hợp trên T2W và ngấmthuốc sau tiêm

U tế bào khổng lồ: U tế bào khổng lồ (UTBKL) ở cột sống khá hiếm gặp,

chiếm khoảng 5% các u nguyên phát của thân đốt sống [60] U thường xuất hiện ở

nữ nhiều hơn nam với tỷ lệ nam:nữ = 1:2,5; gặp ở nhóm tuổi trẻ và trung niên.UTBKL điển hình hay gặp ở vùng cùng cụt, nằm trong thân đốt sống và có thể lanvào cung sau và phần mềm cạnh sống [61], [62] Trên hình ảnh CHT, u tế bàokhổng lồ thường hỗn hợp và có tín hiệu từ giảm đến đồng tín hiệu trên T1W, trênT2W tổn thương có tín hiệu thấp hoặc đồng tín hiệu với tuỷ sống tuỳ thuộc vàothành phần xơ và hemosiderin trong tổn thương, có thể có mức dịch – dịch Tổnthương điển hình ngấm thuốc mạnh sau tiêm (Hình 1.16) [63]

Hình 1.16 Hình ảnh u tế bào khổng lồ vị trí đốt D5-D7 ở bệnh nhân nam 36 tuổi A

– Hình ảnh T2W cho thấy hình ảnh xẹp thân D6 và khối u lan vào thân đốt sống D5

và D7, gây hiệu ứng khối đè đẩy vào khoang ngoài màng cứng B – Hình ảnh

CLVT tái tạo sagittal cho thấy vỏ xương bị phá huỷ [63]

Cột sống là vị trí phổ biến thứ ba sau phổi và gan trong các tổn thương di căn

và là vị trí di căn xương thường gặp nhất [65], [66] Khoảng 60-70% bệnh nhân ungthư di căn sẽ có tổn thương cột sống, trong đó cột sống ngực là vị trí hay gặp nhất Cáckhối u phổi biến có tỷ lệ di căn xương cao gồm ung thư tiền liệt tuyến (84%), ung thư vú(72%), ung thư tuyến giáp (50%), ung thư thận (37%) và ung thư phổi (31%) [67], [68]

Hình 1.17 Xẹp một phần thân L1 ở bệnh nhân nữ, 69 tuổi, tổn thương di căn từ ung

thư vú Hình ảnh sagittal T1W (A), sagittal T1W xoá mỡ sau tiêm (B) và sagittalT2W xoá mỡ (C) cho thấy xẹp đốt L1 Tổn thương lan vào cuống – cuống tăng

ngấm thuốc sau tiêm [1]

Đối với các tổn thương di căn cột sống, cộng hưởng từ có vai trò quan trọngtrong việc phát hiện sớm các thay đổi tuỷ xương, đánh giá mức độ xâm lấn của tổnthương và sự liên quan đến chèn ép rễ thần kinh cũng như tuỷ sống [69] Cộng hưởng

từ là phương tiện chẩn đoán hình ảnh duy nhất cho phép đánh giá tuỷ xương và cácthành phần của nó với độ phân giải không gian cao Tuỷ xương bình thường gồm thànhphần mỡ và nước (tuỷ vàng chứa 80% mỡ và 15% nước, trong khi đó tuỷ đỏ chứa 40%

mỡ và 40% nước) [70] Khi có các bất thường thâm nhiễm tuỷ xương, mỡ sẽ bị thaythế bởi các thành phần khác của khối u, chính vì vậy những thay đổi hình ảnh trên cácchuỗi xung giữa tín hiệu mỡ và nước sẽ hữu ích trong đánh giá tổn thương

Sự kết hợp giữa hình ảnh T1W không tiêm và STIR là hữu ích nhất trongviệc giúp phát hiện các bất thường tuỷ xương và giúp phân biệt sự thay đổi tuỷxương lành tính và ác tính [71] Trên hình ảnh T1W, tuỷ mỡ tăng tín hiệu, nhữngtổn thương khu trú có tín hiệu thấp hơn do tuỷ mỡ bị thay thế; đối với tuỷ tạo máu,thành phần mỡ thấp, tuỷ xương bình thường tín hiệu thấp hơn mỡ nhưng cao hơn tổchức cơ xung quanh (Hình 1.17) Trên máy CHT 1.5T, nếu tuỷ có tín hiệu thấp hơnđĩa đệm và khối cơ bên cạnh thì là bất thường với độ chính xác 94% [72] Sự thaythế tuỷ xương bình thường luôn có tín hiệu thấp hơn tuỷ bình thường trên hình ảnhT1W [36], [71], tuy nhiên sự thay đổi tín hiệu này không đặc hiệu Trên xung T2W,tổn thương di căn thường tăng tín hiệu so với tuỷ xương bình thường do thành phầnnước nhiều; ngoài ra có thể giảm hoặc đồng tín hiệu trên T2W với viền tăng tín hiệuxung quanh (hay còn được gọi là dấu hiệu mắt bò) [70] Tổn thương di căn có thểgây xẹp thân đốt sống với hình ảnh giảm tín hiệu trên T1W, tăng trên T2W, STIR

và ngấm thuốc sau tiêm; trong giai đoạn cấp hình ảnh này giống với các tổn thươngxẹp đốt sống do loãng xương [31], [33], [36] (Hình 1.18)

Hình 1.18 Xẹp một phần L2 ở bệnh nhân nam 50 tuổi, ung thư dạ dày di căn (A)

hình ảnh sagittal T1W, (B) hình ảnh sagittal T1W xoá mỡ sau tiêm, (C) hình ảnh

sagittal T2W xoá mỡ [1]

Trong khi xẹp đốt sống do loãng xương thường bảo tồn một phần tuỷ mỡ,xẹp đốt sống do di căn đa số tuỷ mỡ bị thay thế hoàn toàn bởi tổ chức u tuy nhiêncũng có có 1/3 các trường hợp vẫn còn một phần tuỷ mỡ được bảo tồn, trong nhữngtrường hợp này khó phân biệt với xẹp đốt sống do loãng xương [29], [30], [39],[45] Ngoài ra, một số dấu hiệu của xẹp ác tính giúp phân biệt với xẹp lành tính nhưphồng hoặc lồi thân đốt sống ra trước hoặc ra sau gặp trong 33% đến 70% cáctrường hợp; tổn thương cuống gặp trong 69% đến 88% các trường hợp [29], [30],[34], [36], [37] Sự phá hủy vỏ trước kia được cho là một dấu hiệu đặc trưng của áctính [33]; tuy nhiên, đây là dấu hiệu không đặc hiệu xảy ra trong khoảng một nửacác trường hợp xẹp ác tính đơn độc và một nửa xẹp lành tính đơn độc [37] Cáckhối mô mềm cạnh cột sống và ngoài màng cứng là các đặc điểm đặc trưng hơn củatổn thương ác tính, gặp trong 47% đến 100% các bệnh nhân xẹp do ác tính [33].Dựa vào các dấu hiệu đặc trưng của xẹp đốt sống ác tính, trong đa số các trườnghợp có thể giúp phân biệt với xẹp lành tính, tuy nhiên một số trường hợp khôngđiển hình, phân biệt xẹp đốt sống lành tính và ác tính trên các chuỗi xung CHTthường quy thường khó khăn.

1.2.3.2 U ác tính nguyên phát ở thân đốt sống

U ác tính nguyên phát ở thân đốt sống hiếm gặp, chiếm dưới 5% các u cộtsống mới được chẩn đoán mỗi năm ở Mỹ [73] Đa u tuỷ xương, u tương bào và ulympho là những u ác tính nguyên phát cột sống hay gặp nhất [53]

U lympho nguyên phát cột sống chiếm 1-3% các u lympho, hay gặp ở độ tuổi50-80 tuổi với tỷ lệ nam:nữ = 8:1 [74] Trên hình ảnh cộng hưởng từ, u lymphogiảm tín hiệu trên T1W, tín hiệu trên T2W thay đổi từ giảm đến tăng tín hiệu, tínhchất ngấm thuốc đa dạng Hình ảnh thâm nhiễm tuỷ xương khu trú kèm khối phầnmềm lớn xung quanh nhưng không có dấu hiệu phá vỡ vỏ xương gợi ý cao đến ulympho [75] (Hình 1.19) Khi có xẹp thân đốt sống xảy ra, u lympho nguyên phátcột sống có thể có phân biệt với tổn thương di căn hoặc u máu tiến triển [76], [77]

Hình 1.19 Bệnh nhân nam, 65 tuổi, u lympho (A) Hình ảnh sagittal T2W cho thấy

tuỷ xương L5 thâm nhiễm lan toả kèm khối phần mềm chèn ép rễ thần kinh trongống sống (B) Hình ảnh sagittal T1W (C) Hình ảnh sagittal T1W xoá mỡ sau tiêm,

cho thấy tổn thương ngấm thuốc sau tiêm [75]

U tương bào (plasmacytoma) cột sống nguyên phát chiếm 25-60% các bệnhnhân có u tương bào và thường gặp ở bệnh nhân trên 60 tuổi Vị trí tổn thương hay gặpnhất là cột sống ngực, sau đó đến cột sống thắt lưng, cột sống cổ và xương cùng Khốithường xuất phát ở thân đốt sống lan vào cuống Hình ảnh Xquang điển hình là tổnthương tiêu xương dạng bong bóng xà phòng U có thể gây xẹp thân đốt sống ở nhiềumức độ khác nhau Tổn thương giảm tín hiệu trên T1W, tăng trên T2W với các vách,

bè xương giảm tín hiệu trên T1W và T2W Tổn thương có thể xâm lấn qua đĩa đệm Umáu thân đốt sống là chẩn đoán phân biệt đầu tiên cần lưu ý [53]

Đa u tuỷ xương là một rối loạn của tương bào đặc trưng bởi sự tăng sinh áctính và tích luỹ các tế bào plasmo đơn dòng [78] Bệnh tiến triển qua nhiều thể bệnhkhác nhau từ thể bệnh âm thầm và sau đó trở thành đa u tuỷ xương hệ thống với tổnthương xương, suy thận, thiếu máu, tăng calci máu [79], [80] Bệnh được chẩn đoánchủ yếu dựa vào sự tăng sinh plasmo trong tuỷ xương và/hoặc xuất hiện protein đơndòng trong huyết thanh hoặc nước tiểu và/hoặc phát hiện có tổn thương cơ quancuối, đặc biệt là tổn thương tiêu xương [81], [82], [83] Trên cộng hưởng từ, tổnthương giảm tín hiệu trên T1W, tăng tín hiệu trên T2W và STIR Tổn thương có thể

khu trú hoặc lan toả tuỷ xương, gây xẹp đốt sống và khó phân biệt với loãng xươngđặc biệt trong trường hợp tuỷ xương bị thâm nhiễm lan toả (Hình 1.20) [78], [84]

Hình 1.20 Hình ảnh sagittal T1W (trái) và sagittal T2W xoá mỡ (phải) cho thấy tổn

thương thâm nhiễm tuỷ xương lan toả thân cột sống cổ - ngực với tín hiệu thấp trên T1W

và tín hiệu từ trung bình đến cao trên T2W xoá mỡ trên bệnh nhân đa u tuỷ xương [78]

1.3 HÌNH ẢNH CỘNG HƯỞNG TỪ KHUẾCH TÁN CÁC TỔN THƯƠNG THÂN ĐỐT SỐNG

1.3.1 Nguyên lý của cộng hưởng từ khuếch tán

1.3.1.1 Khái niệm và nguyên lý CHT khuếch tán

Cộng hưởng từ khuếch tán đã được mô tả trên lý thuyết bởi Carr Purcell,Stejska E.O và Tanner J.E trong những năm 60 thế kỷ trước [85] Ứng dụng đầutiên của cộng hưởng từ khuếch tán là lĩnh vực thần kinh thực hiện bởi Le Bihan năm

1.3.1.2 Hình ảnh trọng khuếch tán (diffusion-weighted imaging – DWI)

Sự tương phản của hình cộng hưởng từ được dựa trên đặc tính nội tại của

mô, việc sử dụng các chuỗi xung chuyên biệt và điều chỉnh các tham số Sự tươngphản hình ảnh được dựa trên sự kết hợp các đặc tính của mô và được gọi là “trọng”

(weighted), vì các đặc tính mô khác nhau đều góp phần vào việc tạo tương phảnhình nhưng một trong số chúng sẽ nổi trội hơn những loại khác Một vài kỹ thuật đãđược phát triển để khuếch tán trở thành yếu tố tạo tương phản chính [87].

Hình 1.21 Chuyển động của các phân tử nước Các phân tử nước trong hình (A) chuyển

động ngẫu nhiên tự do hơn trong hình (B), vì ít bị cản trở bởi các thành phần như màng tếbào Khuếch tán trong hình (B) giới hạn hơn hình (A), tức giá trị ADC (hệ số khuếch tán

biểu kiến) của (B) sẽ nhỏ hơn (A) (Nguồn: Eduardo H.M.S.G, 2011 [87])

Mô hình nhạy khuếch tán (Diffusion sensitization scheme)

Stejskal và Tanner giới thiệu phương pháp tạo hình và định lượng hình ảnhtrọng khuếch tán (DWI) vào năm 1960 Chuỗi xung này dựa trên nguyên tắc là đưavào hai thang khuynh độ nhạy khuếch tán đối xứng trước và sau xung 1800 của mộtchuỗi xung điểm vang spin (spin echo – SE) (Hình 1.22)

Các spin nước tĩnh sẽ bị lệch pha một mức độ nhất định gây ra bởi xungkhuynh độ nhạy từ thứ nhất Xung 1800 gây ra sự bù pha cho tính không đồng nhấtcủa từ trường ngoài Xung khuynh độ thứ hai sẽ hồi pha các spin nước bằng vớimức chúng đã bị lệch pha, về vị trí và mức độ Do đó, tín hiệu dội lại của spinnước tĩnh trên thực tế là không thay đổi Tuy nhiên, các spin nước động sẽ ởnhững vị trí khác, vì vậy xung khuynh độ thứ hai sẽ không làm cho chúng hồipha với cùng một mức độ, và tín hiệu dội lại sẽ suy giảm Mức độ chuyển độngcủa nước tỉ lệ thuận với mức độ suy giảm tín hiệu

Hình 1.22 Mô hình của Steiskal – Tanner: 2 xung khuynh độ nhạy khuếch tán

được đặt trước và sau xung 1800 của một chuỗi xung điểm vang spin có thời gian vàkhoảng cách được điều chỉnh chính xác G là độ mạnh khuynh độ nhạy khuếch tán,

δ là thời gian xung khuynh độ, ∆ là thời gian giữa hai xung khuynh độ (Nguồn:

(spin-Yếu tố trọng khuếch tán (Diffusion-weighting factor)

Yếu tố trọng khuếch tán gọi là giá trị b (b-value) và giá trị này có công thức [88]:

b = δ 2 G 2 γ 2 (∆ - δ/3) (s/mm 2 )

Trong đó γ là tỉ số hồi chuyển, G là độ mạnh khuynh độ nhạy khuếch tán, δ

là thời gian xung khuynh độ, ∆ là thời gian giữa hai xung khuynh độ Để tạo giá trị

b cao người ta tăng biên độ và thời gian xung khuynh độ và kéo dài khoảng thờigian giữa hai xung khuynh độ

Giá trị b cung cấp tính trọng khuếch tán cho hình ảnh DWI cũng giống như

TE cung cấp tính trọng cho hình T2W Giá trị b càng cao, hình càng có tính trọngkhuếch tán nhưng bù lại phải chịu mất tần số tín hiệu nhiễu Nếu tăng giá trị b, cấutrúc ADC thấp sẽ mất tín hiệu nhanh hơn cấu trúc có ADC cao, và tăng độ tươngphản Nếu giá trị b đủ cao, chỉ những cấu trúc có ADC rất thấp mới hiển thị và

những cấu trúc ADC cao sẽ mờ nhạt và chìm lẫn vào nền nhiễu, cách làm này cóthể được sử dụng để « xóa nền » và tăng độ nhạy [87].

Hiện tượng phần sáng T2

Cường độ tín hiệu thu được trong hình ảnh DWI tính theo công thức sau:

S(TE,b) = PD (e -TE/T2 )(e -bD )

Trong đó S là cường độ tín hiệu (signal intensity), PD là mật độ proton(proton density), TE là thời vang (echo time), D là hệ số khuếch tán (diffusioncoefficient) và b là giá trị b (b-value)

Do TR thường dài (5000-15000 ms) và, trong trường hợp dùng xung mộtphát, TR là vô tận, nên ảnh hưởng tính T1 là không có hoặc rất ít TE được giữ ởmức thấp nhất có thể, thường từ 60-100ms, do đó, DWI có thể chịu ảnh hưởng bởitính T2W nếu các thông số T2W dài hiện diện Hiện tượng này gọi là phần sáng T2,

là một loại xảo ảnh có thể gây nhầm lẫn là tăng tín hiệu hay đồng tín hiệu Bản đồtham số ADC được dùng để định lượng khuếch tán, và không bị ảnh hưởng bởi xảoảnh phần sáng T2 [87]

1.3.1.3 Xung trọng khuếch tán điểm vang đồng phẳng (EPI-DWI)

Điểm vang đồng phẳng (echo-planar imaing) là một kỹ thuật thu hình siêu

nhanh, trong đó toàn bộ không gian k được lấp đầy cực nhanh Mặc dù đã được

Peter Mansfield đưa ra năm 1978 nhưng mãi đến thập niên 90 kĩ thuật này mớiđược đưa vào thực hành thường quy

Nguyên lý EPI

Cách thức để rút ngắn thời gian ghi hình của kĩ thuật EPI là thu thập nhiềulần tín hiệu dội lại đã được mã hóa theo pha và tần số sau khi phát một xung RF,tương tự như cách của xung spin echo nhanh, nhưng thay vì tạo ra một chuỗi tínhiệu dội lại dùng xung RF 1800 tái tập trung thì EPI sử dụng một loạt chuỗi khuynh

độ dao động đảo ngược có cả cực âm và dương để tạo ra các điểm vang « chẵn »hay « lẻ » cần ít thời gian tạo hình hơn nhiều (Hình 1.23)

Hình 1.23 Kỹ thuật SE EPI (spin-echo echo-planar imaging)

Sau khi sử dụng xung kích thích 900 và xung tái tập trung 1800, chuỗi khuynh độ dao động đảo ngược có cực âm và dương được sử dụng để tạo nên những điểm vang được mã hóa tần số và giúp cho quá trình mã hóa pha Trong trường hợp này

độ dài chuỗi điểm vang là 7 (Nguồn : Eduardo H.M.S.G, 2011 [87]).

EPI – DWI trong thực hành

Ứng dụng EPI-DWI phổ biến đòi hỏi thu tín hiệu theo 3 hướng vuông gócvới độ nhạy khuếch tán ở mỗi hướng khuynh độ chính (x, y, z), sau đó sẽ được tínhtrung bình để thu được hình ảnh tổng hợp cuối cùng Thường thì sẽ sử dụng 2 giá trị

b, đầu tiên là b = 0 và gọi là hình T2, vì không có thành phần khuếch tán và nó cũngtương tự hình trọng T2-EPI Các cách thực hiện khác nhau cho phép trong cùng mộtlần chụp có thể chụp với một hoặc nhiều giá trị b nhưng sẽ mất nhiều thời gian hơn

Thông thường, ADC (hay D theo định nghĩa) được tính bằng cách dùng b =0

và một giá trị b khác thay đổi tùy vào cơ quan khảo sát, thường là giữa 600 đến

1000 giây/mm2 Giữ nguyên giá trị TR và TE, chỉ thay đổi giá trị b, có thể tínhADC theo công thức sau :

ADC = ln(S1/S0) / (b1-b0)

Trong đó S0 là cường độ tín hiệu trên hình có b = 0 và S1 là cường độ tín hiệuứng với một giá trị b khác [87]

1.3.2 Hình ảnh cộng hưởng từ khuếch tán trong các tổn thương thân đốt sống

Sự thay đổi tín hiệu trong khối u trên T2W và STIR phản ánh chủ yếu lànước nội bào, trong khi đó phù nề trong gãy xương phản ánh nước gian bào Hainguyên nhân phù tuỷ xương này khó phân biệt trên hình ảnh cộng hưởng từ thườngquy do tín hiệu tương tự [89] Chính vì vậy, hình ảnh cộng hưởng từ khuếch tán đãđược sử dụng và nghiên cứu trong những năm gần đây nhằm mục đích phân biệt 2nhóm tổn thương này dựa vào sự khác nhau trong mức độ khuếch tán của nước nộibào và gian bào [2] Chụp cộng hưởng từ khuếch tán cột sống lần đầu tiên đượcnghiên cứu bởi Baur và cộng sự [36], họ quan sát thấy đồng cường độ hoặc giảmcường độ tín hiệu trên ảnh cộng hưởng từ khuếch tán (DWI) ở tất cả đốt sống xẹplành tính và tăng cường độ ở tất cả đốt sống xẹp bệnh lý Giảm cường độ trên ảnhcộng hưởng từ khuếch tán (DWI) ở những trường hợp xẹp lành tính được cho làtăng nước tự do ở tủy xương bởi phù và chảy máu, nó dẫn tới tăng phân số thể tíchngoại bào (extracellular volume fraction) [36] Các proton nước ngoại bào góp phầnchủ yếu làm tăng ADC [36] Trái lại, trong xẹp ác tính thì giảm thể tích ngoại bào

do thâm nhiễm u có thể dẫn tới giảm ADC [36] Các nghiên cứu của nhiều tác giảkhác trong hai thập kỷ qua cũng cho thấy rằng giá trị ADC trung bình của các tổnthương lành tính (u lành tính, xẹp do chấn thương, xẹp loãng xương) cao hơn rõràng so với giá trị ADC trung bình của các tổn thương u ác tính tuy giá trị ngưỡng(cut-off) của ADC có khác nhau ở các nghiên cứu do giá trị b và kỹ thuật, thông sốchụp khác nhau [2], [44], [90], [91]

Một vài trung tâm nghiên cứu khác đã tuyên bố các nghiên cứu tương tự, tuynhiên, với kết quả mâu thuẫn [92], [93], [94] Trong nghiên cứu của Castillo vàcộng sự [93], 9 trong 15 bệnh nhân có di căn tạo xương hoàn toàn và 2 bệnh nhân

đã trải qua xạ trị lâu dài, điều này có thể giải thích một phần kết quả trái ngược của

họ [95] Nhiều nghiên cứu cho thấy di căn tạo xương và di căn xạ trị có tín hiệuthấp trên DWI [39], [95], [96]

1.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM

Hai thập kỷ qua đã có nhiều nghiên cứu của các tác giả trên thế giới về ứngdụng của chuỗi xung cộng hưởng từ khuếch tán và hệ số khuếch tán biểu kiến(ADC) trong chẩn đoán phân biệt các tổn thương thân đốt sống lành tính và ác tính

Tác giả đầu tiên nghiên cứu về chuỗi xung này là Baur và cộng sự năm 1998[36] Nghiên cứu của Baur gồm 30 bệnh nhân và 39 thân đốt sống, được chụp DWIcột sống bằng chuỗi xung SSFP (steady-state free precession) Kết quả cho thấy cácxẹp lành tính luôn giảm cường độ trên hình ảnh DWI và các xẹp ác tính tăng cường

độ trên hình ảnh DWI

Nghiên cứu của Pozzi G và cộng sự năm 2012 [90], nghiên cứu của KhaledA.D và cộng sự năm 2015 [91] cũng cho thấy rằng các tổn thương ác tính tăng tínhiệu trên DWI, các tổn thương lành tính thường đồng hoặc giảm tín hiệu trên DWI.Nhiều nghiên cứu của các tác giả khác chỉ ra có sự khác biệt rõ ràng trên hình ảnhDWI và bản đồ ADC giữa tổn thương thân đốt sống lành tính và ác tính Giá trịADC của nhóm lành tính cao hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm ác tính, tuynhiên không phân biệt được tổn thương viêm với hai nhóm này vì các giá trị chồnglấp [2], [12], [39], [90], [91], [94] Giá trị ngưỡng của ADC được Khaled và cộng

sự đưa ra là 1,21x10-3 mm2/s [91], giá trị này trong nghiên cứu của Taskin và cộng

sự [97] là 1,32x10-3 mm2/s Các phân tích tổng hợp (meta-analysis) của Luo Z cùngcộng sự [98] và của Karchevsky cùng cộng sự [99] cũng chỉ ra rằng định lượngADC là phương pháp hữu ích trong phân biệt tổn thương lành tính và ác tính thânđốt sống, và kết hợp của các giá trị b (b-value) trung bình và thấp để tạo ảnh DWIđược khuyến cáo

Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu một số tác giả như Castillo [93] và Turna[100] lại cho thấy định lượng ADC không có giá trị trong chẩn đoán phân biệt cácnhóm tổn thương thân đốt sống

Tại Việt Nam, nghiên cứu về cộng hưởng từ khuếch tán định lượng đã đượcmột số tác giả thực hiện ở gan và tiền liệt tuyến [101],[102]; tuy nhiên hiện naychưa có nghiên cứu nào về vai trò của chuỗi xung DWI và hệ số ADC trong việcgiúp chẩn đoán tổn thương lành tính và ác tính ở thân đốt sống.

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Tất cả những bệnh nhân đến khám tại bệnh viện Bạch Mai trong thời gian từtháng 11/2017 đến hết tháng 7/2018 có hình ảnh tổn thương thân đốt sống trên phimchụp CHT cột sống (cổ, ngực, thắt lưng), không phân biệt tuổi giới

2.1.1 Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân

Bệnh nhân lựa chọn phải thoả mãn đầy đủ các tiêu chuẩn sau:

 Có tổn thương thân đốt sống trên hình ảnh chụp CHT cột sống nhưngkhông phải tổn thương thoái hoá

 Có chẩn đoán xác định đầy đủ dựa vào các tiêu chuẩn ở bảng 2.1

 Bệnh nhân có mã bệnh án và hồ sơ đầy đủ

 Bệnh nhân đồng ý tham gia nghiên cứu

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn chẩn đoán xác định các bệnh lý thân đốt sống

Nhóm bệnh lý Tiêu chuẩn chẩn đoán xác định

Nhóm xẹp đốt sống

cấp do loãng xương

- Có xẹp đốt sống và/hoặc phù tuỷ xương giai đoạn cấp*

được xác định trên phim CHT thường quy và

- Kết quả đo mật độ xương T-score ≤ -2,5SD (theo tiêu

chuẩn chẩn đoán của WHO) và

- Không có tiền sử, bệnh sử chấn thương mạnh (như tai nạn

giao thông, tai nạn sinh hoạt, ngã cao) và

- Không có bệnh lý ác tính được phát hiện trước và tại thờigian bệnh nhân đến khám

Nhóm xẹp hoặc tổn

thương đốt sống cấp

do chấn thương

- Có bệnh sử chấn thương rõ ràng (như tai nạn giao thông,

tai nạn sinh hoạt, ngã cao) và

- Có xẹp đốt sống và/hoặc phù tuỷ xương giai đoạn cấp*

được xác định trên phim CHT thường quy và

- Có hoặc không có loãng xương kèm theo (theo tiêu chuẩn

chẩn đoán của WHO) và

- Không có bệnh lý ác tính được phát hiện trước và tại thời

Nhóm bệnh lý Tiêu chuẩn chẩn đoán xác định

gian bệnh nhân đến khám

Nhóm u thân đốt

sống lành tính

- Dựa vào kết quả giải phẫu bệnh và/hoặc

- Tổn thương có hình ảnh điển hình, không thay đổi về kíchthước, số lượng sau 6 tháng theo dõi về mặt hình ảnh hoặc

- Dựa vào kết quả giải phẫu bệnh

* Giai đoạn cấp được tính khi còn phù tuỷ xương (tăng tín hiệu trên STIR) [103]

2.1.2 Tiêu chuẩn loại trừ bệnh nhân

 Không đồng ý tham gia nghiên cứu

 Không có mã hồ sơ, bệnh án đầy đủ

 Đã được chẩn đoán và điều trị trước đó

 Không chẩn đoán xác định được nguyên nhân

 Hình ảnh cộng hưởng từ khuếch tán không đảm bảo chất lượng

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu mô tả cắt ngang, tiến cứu

2.2.2 Cỡ mẫu nghiên cứu

Tiến hành chọn mẫu thuận tiện, lựa chọn những bệnh nhân phù hợp tiêuchuẩn lựa chọn và tiêu chuẩn loại trừ

2.2.3 Công cụ thu thập số liệu

Số liệu được thu thập tại bệnh viện Bạch Mai từ tháng 11 năm 2017 đến hết tháng 7 năm 2018 bằng các phương tiện sau:

- Các máy chụp cộng hưởng từ GE, ESSENZA, PHILIPS 1.5 Tesla và hệthống xử lý ảnh workstation tương ứng với các máy

- Hệ thống lưu trữ ảnh Infinitt PACS

- Máy đo mật độ xương