Siêu âm tim 3 chiều (SAT 3D) đã được ứng dụng từ sau năm 2000. Sự phát triển của đầu dò 3 chiều với các tinh thể phát sóng siêu âm sắp xếp theo ma trận bao gồm các kiểu siêu âm với thời gian thực (Live 3D), siêu âm tim 3 chiều phóng đại (3D Zoom), siêu âm tim lấy hình toàn bộ thể tích (Full Volume) đã cải thiện những nhược điểm của Siêu âm tim 2 chiều.
Trang 1SIÊU ÂM TIM 3 CHIỀU TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH TIM MẠCH
Nguyễn Tuấn Vũ*
TÓM TẮT
Siêu âm tim 3 chiều (SAT 3D) đã được ứng dụng từ sau năm 2000 Sự phát triển của đầu dò 3 chiều với các tinh thể phát sóng siêu âm sắp xếp theo ma trận bao gồm các kiểu siêu âm với thời gian thực (Live 3D), siêu âm tim 3 chiều phóng đại (3D Zoom), siêu âm tim lấy hình toàn bộ thể tích (Full Volume) đã cải thiện những nhược điểm của Siêu âm tim 2 chiều Hiện nay phương pháp chẩn đoán mới này ngày càng được ứng dụng rộng rãi hơn trong chẩn đoán chính xác hầu hết các bệnh tim mạch, đặc biệt siêu âm tim 3 chiều cung cấp những thông tin quan trọng trước, trong và sau khi can thiệp qua thông tim như song van 2 lá bằng bóng qua da, thủ thuật kẹp van 2 lá, thay van ĐMC qua da, đóng thông liên nhĩ và lỗ bầu dục thông thương, đặt lồng Watchman trong tiểu nhĩ trái
Từ khóa: siêu âm tim 3 chiều, can thiệp qua thông tim
ABSTRACT
THREE- DIMENSIONAL ECHOCARDIOGRAPHY IN DIAGNOSIS OF CARDIOVASCULAR DISEASES
Nguyen Tuan Vu
Three Dimensional Echocardiography (3DE) was introduced after the year 2000 With the development of fully sampled matrix array transducers, 3D Echocardiography including Live 3D, 3D Zoom and Full Volume overcomes the disadvantages of Two Dimensional Echocardiography, provides better the cardiac structure Currently, this new method is applied more and more to make exactly the diagnosis of almost cases of cardiovascular diseases, especially 3DE provides the important information prior, during and next to performing catheter interventions for Percutaneous Mitral Ballon Valvuloplasty, MitraClip, Transcatheter Aortic Valve Implantation, Atrial Septal Defect and Patent Foramen Ovale Closure, Watchman Device Implantation
Keywords: 3D echocardiography, catheter Intervention
NGUYÊN LÝ CƠ BẢN
Giới thiệu
Siêu âm tim 3 chiều (SAT 3D) là một cuộc
cách mạng trong chẩn đoán hình ảnh Sự tiến bộ
của máy tính và kỹ thuật đầu dò đã giúp ghi
hình 3 chiều thời gian thực (Real-time 3DE) Lợi
ích của SAT 3D đã được chứng minh trong:
1) Lượng giá được thể tích và khối cơ các
buồng tim,
2) Đánh giá vận động vùng cũng như chức
năng tâm thu thất trái,
3) Trình bày các hình ảnh thực của van tim,
4) Đánh giá thể tích phụt ngược của sang thương hay đánh giá luồng thông với siêu âm tim 3 chiều Doppler màu,
5) Siêu âm tim 3 chiều gắng sức(1,4,5)
Dụng cụ, máy móc
Qúa trình tạo ra hình ảnh siêu âm
Thành phần chính của đầu dò SAT là các thanh áp điện piezelectric, có thể phát ra sóng
âm với tần số cao khi có một điện thế áp vào, sóng siêu âm này phát ra từ đầu dò, gặp ranh giới giữa 2 môi trường dẫn âm khác nhau, sẽ bị phản âm lại một phần, sóng phản âm này lại được thanh áp điện nhận và chuyển thành tín
*Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch
Tác giả liên lạc: TS.BS Nguyễn Tuấn Vũ ĐT: 0903618842 Email: tuanvu2401@yahoo.com
Trang 2hiệu điện gửi vào máy siêu âm để xử lý thành
hình ảnh siêu âm
Một thanh áp điện đơn độc chỉ có thể phát
sóng siêu âm và tạo nên hình ảnh siêu âm theo
một chiều, đó là siêu âm kiểu TM (M-mode)
SAT 2 chiều (2D hoặc B-mode) đòi hỏi nhiều
thanh áp điện sắp xếp song song theo một
hướng, và hoạt động theo pha xen kẻ nhau, đối
với các đầu dò cơ học thì chỉ cần một thanh áp
điện được xoay nhanh
Với SAT 3D, các thanh áp điện được sắp xếp
thành hình ma trận và hoạt động theo pha xen
kẻ nhau
Đầu dò 3D hoạt động theo ma trận có 2000-
3000 tinh thể phát sóng siêu âm với tần số hoạt
động từ 2- 4MHz cho SAT qua thành ngực và 5-7
MHz cho SAT qua thực quản Việc hoạt động
theo pha của các tinh thể phát sóng siêu âm theo
ma trận tạo ra sóng siêu âm theo 3 hướng tạo
nên hệ thống hình tháp(5,6) (Hình 1)
Hình 1: Đầu dò 2D và 3D
Đầu dò tổ hợp pha theo ma trận (Fully
Sample Matrix-Array Transducers)
SAT 3D thời gian thực ( Real-time DE ) phát
triển rất nhanh sau năm 2000 nhờ những tiến bộ
trong kiến tạo hình thể đầu dò, sự tiến bộ trong
ngành vi điện tử và máy tính
Hiện tại, các đầu dò SAT 3D bao gồm
khoảng 3000 tinh thể phát sóng siêu âm, với tần
số 2-4 MHz cho SAT qua thành ngực (TTE) và
5-7MHz cho SAT qua thực quản (TEE)(1,6)
Thu nhập dữ liệu
Hiện tại có 2 cách ghi nhận dữ liệu siêu âm
tim 3 chiều (3DE)
Ghi hình thời gian thực (Real-time hay Live 3 DE) thu nhận số lượng các hình tháp trong mỗi giây, trong một chu chuyển tim Ghi hình từ nhiều chu chuyển tim kế nhau gộp lại nhờ điện
tâm đồ (gated ECG) (Hình 2)
Hình 2: Nguyên lí SAT 3D
Nhiều mặt cắt đồng thời (Simultaneous Multiplane Mode)
Nhờ đầu dò sắp xếp ma trận theo pha, nên
có thể khảo sát trên màn hình siêu âm đồng thời
2 hình ảnh thực từ 2 mặt cắt khác nhau Mặt cắt thứ nhất sẽ dùng làm tham khảo, sau đó xoay mặt cắt còn lại để ghi hình, dĩ nhiên siêu âm Doppler cũng có thể sử dụng đi kèm
Siêu âm kiểu này thường dùng để truy tìm huyết khối tiểu nhĩ, giúp chọn vị trí chọc kim trong thông tim can thiệp chọc vách liên nhĩ
SAT 3D thời gian thực, góc quét hẹp (Real-time 3D Mode- narrow sector)
SAT 3D thời gian thực (Live 3D), sử dụng đầu dò sắp xếp ma trận theo pha, có thể trình bày từ 300-600 thể tích hình tháp Tuy kích thước của chùm tia có thể không đủ để khảo sát toàn
Trang 3vẹn một cấu trúc nhưng phương pháp ghi hình
này có độ ly giải theo thời gian cực tốt
Nếu cần khảo sát cấu trúc tim có thể tích lớn
hơn góc quét, có thể chọn phương pháp tích hợp
nhiều chu chuyển tim lại (Hình 3)
Hình 3: SAT 3D, van ĐMC
SAT 3D với góc quét rộng và khu trú (Focused Wide
Sector- "ZOOM")
Kiểu siêu âm này cho phép khu trú vùng
khảo sát lên một cấu trúc tim với góc quét rộng
Cần chú ý không mở góc quét rộng quá vì góc
quét quá rộng sẽ là giảm độ ly giải không gian
và thời gian (Hình 4)
Hình 4: Huyết khối tiểu nhĩ trái
SAT toàn bộ thể tích (Full Volume Mode)
Kiểu siêu âm tim này có góc quét rộng tối đa,
lý tưởng để khảo sát một số cấu trúc như van 2
lá, gốc động mạch chủ
Ngoài ra dữ liệu SAT 3D có thể cắt ra
(cropped), hoặc cắt gọt theo nhiều mặt phẳng
khác nhau, để trình bày rõ một cấu trúc ví dụ van tim ở giữa một khối hình
MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SIÊU ÂM
TIM 3 CHIỀU
Bệnh lý van 2 lá
Khảo sát giải phẫu van 2 lá
Vòng van 2 lá
Trên SAT 3D có dạng cong như parabol hoặc yên ngựa, hình dạng này không thể thấy trên SAT 2D Đường kính vòng van 2 lá đo trên SAT 3D chính xác hơn, giá trị này bị ước tính thấp hơn giá trị thực từ 15-20% nếu đo bằng SAT 2D
Các lá van của van 2 lá
Lá trước van 2 lá chiếm 2/3 diện tích lỗ van, bám vào vòng van trước sát van động mạch chủ
Lá sau van 2 lá chiếm 1/3 diện tích lỗ van và có hình bán nguyệt
Mỗi lá van có 3 phần: lá trước bao gồm A1, A2, A3: lá sau gồm P1, P2 và P3 Trong đó các thành phần A1 và P1 ở về phía tiểu nhĩ trái Mép van trước bên là chỗ nối A1 và P1, mép van sau trong lá chỗ nối A3 và P3 Mức độ vôi hóa mép van được đánh giá rõ trên SAT 3D hơn trên SAT 2D, điều này rất quan trọng khi nong hẹp van 2 lá bằng bóng, quyết định sự thành công của thủ thuật
Khi có hở van 2 lá, SAT 3D nhìn thấy dòng
hở rõ hơn dưới dạng cột màu, ngoài ra còn thấy được các dòng hở khác nhau trong trường hợp
hở nhiều dòng
Một số điều trị can thiệp bệnh lý van 2 lá
Nong van 2 lá bằng bóng (Balloon Mitral Commissurotomy)
Trước khi nong
Đo diện tích mở van, mô tả giải phẫu van 2
lá Thang điểm Wilkins dựa vào độ di động, độ dầy, vôi hóa, bộ phận dưới van 2 lá Cormier B chia làm 3 nhóm: nhóm 1 tương ứng 7-9 điểm của Wilkins score lí tưởng để thực hiện nong van
2 lá bằng bóng, nhóm 2 từ 8- 12 điểm thiên về cắt
Trang 4mép 2 lá tim hở, nhóm 3 từ 10-15 điểm thường
điều trị bằng thay van 2 lá nhân tạo
SAT kiểu 3D Zoom giúp đánh giá mức độ xơ
hóa, vôi hóa và biến dạng van 2 lá, dính mép ở
bên hay ở giữa
Trong khi làm thủ thuật
Hướng dẫn đâm xuyên vách liên nhĩ, đặc
biệt sử dụng kĩ thuật X- plane khảo sát vách liên
nhĩ theo 2 mặt vuông góc với nhau để xác định
rõ vị trí đâm xuyên vách liên nhĩ tại lỗ bầu dục
(Fossa ovalis)
Điều khiển ống thông can thiệp hướng vào
giữa lỗ van 2 lá, đây là giai đoạn rất khó và có
thể gây ra biến chứng tràn máu màng tim do
đâm thủng vách của tâm nhĩ trái nếu không có
SAT 3D hướng dẫn đường đi(6)(Hình 5)
Hình 5: Can thiệp hẹp van 2 lá
Sau khi can thiệp
Đo đạc diện tích mở van 2 lá, khảo sát sự mở
của mép van, phát hiện hở van 2 lá sau nong,
Thủ thuật MitraClip
Thủ thuật MitraClip được FDA chấp thuận
trong điều trị can thiệp hở van 2 lá do thoái hóa
và hở van 2 lá cơ năng nặng
Dụng cụ để làm MitraClip được đưa theo
đường thông tim phải xuyên qua vách liên nhĩ
hướng vào giữa vòng van 2 lá xuống tâm thất
trái clip van 2 lá lại, tạo nên vòng van hình số 8
SAT qua thực quản 3D giúp xác định vị trí
chọc thủng vách liên nhĩ cũng như định
hướng đi của ống thông vào giữa lỗ van 2 lá
xuống thất trái
Sau khi làm MitraClip, SAT qua thực quản kiểm tra xem Clip có đúng vị trí không, đánh giá mức độ hở van 2 lá tồn lưu(3,6,9)
Kỹ thuật thay van động mạch chủ qua da
(Transcatheter Aortic Valve Implantation)
Mở đầu
Hẹp van động mạch chủ (ĐMC) là bệnh lý khá thường ở người lớn tuổi các nước Âu Mỹ, bệnh có triệu chứng nổi bật là ngất hoặc choáng váng khi thay đổi tư thế Các biến chứng nặng
nề có thể là đau thắt ngực, nhồi máu cơ tim, loạn nhịp, đột tử
Ngày nay với sự phát triển của tim mạch học can thiệp, hẹp van ĐMC có thể được điều trị bằng thay van qua ngã thông tim hay còn gọi là TAVI
Trước khi làm thủ thuật
SAT qua thực quản 3D đánh giá mức độ hẹp van động mạch chủ, loại trừ van động mạch chủ
2 mảnh là chống chỉ định làm TAVI
Đo kích thước vòng van ĐMC và các đường kính quan trọng của ĐMC để lựa chọn loại và kích thước của van nhân tạo
Đo khoảng cách từ vòng van động mạch chủ đến lỗ động mạch vành, nếu khoảng cách này quá ngắn thì không sử dụng van Edwards (van CoreValve được lựa chọn thay thế trong trường hợp này)
Trong khi làm thủ thuật
SAT qua thực quản 3D theo dõi trình tự ép van tự nhiên bằng bóng, đặt van nhân tạo, xác
định van nhân tạo có đúng vị trí hay không
Sau khi làm thủ thuật
Siêu âm tim qua thực quản 3D để đánh giá van ĐMC nhân tạo
Có cố định tốt hay không
Có di lệch về phía lá trước van 2 lá hay không, gây hở van 2 lá do thủ thuật
Có hở cạnh van ĐMC hay không
Bít dù thông liên nhĩ
Thông liên nhĩ (TLN) (Atrial Septal Defect) là
Trang 5sự thông thương giữa 2 buồng nhĩ tạo nên luồng
thông trái - phải, chiếm 10% trong tất cả bệnh
tim bẩm sinh, chiếm 25 - 30% bệnh tim bẩm sinh
ngưới lớn, 4/100.000 ở trẻ sơ sinh(2,6,7,8)
Theo phân loại của Roki tansky, Thông liên
nhĩ bao gồm các dạng sau đây: TLN lỗ thứ phát
(Secundum ASD), TLN lỗ nguyên phát (Premum
ASD), TLN Sinus Venosus, TLN xoang vành
(unroofed coronary sinus), tâm nhĩ chung
Bệnh TLN nếu luồng thông lớn sẽ làm tăng
lưu lượng máu qua tim phải, tăng gánh thất
phải, tăng áp động mạch phổi và suy tim phải
Bệnh nhân có luồng thông nhỏ đến trung bình
có thể không có triệu chứng cho đến khi
trưởng thành
SAT 3D qua thực quản có vai trò quan trọng
trong chỉ định bít dù lỗ thông, hướng dẫn đường
đi của ống thông trong khi làm thủ thuật, theo
dõi sự cố định của dù sau thủ thuật và luồng
thông tồn lưu(1,6)
Điều trị
Thông liên nhĩ cần phải điều trị sửa chữa khi
bệnh nhân có triệu chứng
Thông liên nhĩ lỗ nguyên phát, TLN thể
xoang tĩnh mạch: điều trị bằng ngoại khoa
Điều trị TLN cũng nên được xem xét ở
những bệnh nhân không triệu chứng, có tim
phải lớn, Qp/Qs >1,5(2,6)
Thông liên nhĩ lỗ thứ phát có triệu chứng có
thể điều trị can thiệp qua da bằng phương pháp
bít dù lỗ thông liên nhĩ Thông liên nhĩ lỗ thứ
phát chiếm 75% tất cả các trường hợp TLN, có
thể hình tròn, bầu dục hay nhiều lỗ
SAT qua thực quản 2D có thể chẩn đoán
được các dạng TLN, đo đạc các rìa lỗ thông
nhưng không thể thấy được hình dạng thật sự
của lỗ thông cũng như tất cả các rìa của lỗ thông
trên cùng 1 hình ảnh siêu âm như trên SAT qua
thực quản 3D(5,6)
SAT thực quản 3D rất quan trọng có thể xoay
được hình ảnh giúp nhìn lỗ thông từ nhĩ trái
hoặc từ phía nhĩ phải Trước đây người ta chỉ có
bít dù đối với những Thông liên nhĩ <30mm, rìa
>8mm tuy nhiên hiện nay có thể bít dù thành công những TLN lỗ lớn nhờ sự hỗ trợ từ SAT qua thực quản 3D
Các rìa cần phải khảo sát
Rìa đến van ĐMC, rìa đến van 2 lá, rìa đến tĩnh mạch chủ trên- tĩnh mạch chủ dưới, rìa đến tĩnh mạch phổi(6,9)
Trong khi làm thủ thuật bít dù
SAT qua thực quản 3D cần thiết để kiểm tra xem đường đi của dụng cụ, và xác định đúng vị trí bít dù(3,9)
Sau khi làm can thiệp
Dù bít Thông liên nhĩ có cố định tốt hay không, còn luồng thông tồn lưu hay không, có làm tắt nghẽn tĩnh mạch phổi hay van 2 lá hay không
Khảo sát van nhân tạo
Van tim nhân tạo khó khảo sát bằng SAT qua thành ngực vì tạo phản âm rất mạnh SAT qua thực quản 2D khảo sát van cơ học rõ hơn SAT qua thành ngực sự cử động của các lá van và dòng hở qua van Tuy nhiên vẫn còn giới hạn trong việc xác định hở cạnh van (dehisence), những khối pannus và huyết khối Những giới hạn này có thể được cải thiện bởi Siêu âm tim
qua thực quản 3D (Hình 6)
Hình 6: Van 2 lá cơ học
Bít tiểu nhĩ trái bằng dụng cụ Watchman
(phòng ngừa thuyên tắc do huyết khối)
Rung nhĩ là loại loạn nhịp kéo dài thường gặp nhất và kết hợp với nguy cơ cao bị thuyên tắc não, năm 2010 có khoảng 2,7-6,1 triệu người ở
Mỹ và 33,5 triệu người trên toàn thế giới
Trang 6Tiểu nhĩ trái (Left atrial appendage) được
cho là nguồn gốc của hơn 90% trong các trường
hợp thuyên tắc được cho là do huyết khối
Điều trị bít tiểu nhĩ trái
Cắt tiểu nhĩ trái bằng ngoại khoa để phòng
ngừa huyết khối tiểu nhĩ trái tái phát nhiều lần
(khoảng 60 năm trước của tác giả Madden), và
hiện nay có thể đóng tiểu nhĩ trái qua thông tim
bằng dụng cụ Watchman bằng sự trợ giúp của
siêu âm tim qua thực quản 3D
Wactchman là một dụng cụ bằng nitinol và
polyethylene Dụng cụ này được đưa vào tim
bằng thông tim phải và cố định vào tiểu nhĩ
trái(3,9)
Đánh giá các khối u trong tim
Chẩn đoán phân biệt các cấu trúc dạng khối
trong tim (intracardiac mass) bao gồm: huyết
khối, sùi, u, mô ngoài tim
U nguyên phát trong tim hiếm gặp chiếm tỉ
lệ 0,001-0,03%, u nguyên phát thường gặp nhất
trong tim là u nhầy (Myxoma), khu trú trong tâm
nhĩ đặc biệt ở nhĩ trái, thường có cuống bám vào
vách liên nhĩ, di động nhiều SAT 3D thấy rõ
hình thể khối u, vị trí, cuống bám giúp cho việc xác định chẩn đoán và điều trị
U ác tính thường gặp hơn u nguyên phát, trong đó có Angiosarcom, các khối u di căn từ
vú, phổi vào tim Melanoma cũng được ghi nhận
di căn đến tim(3,6)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Armstrong WF, Ryan T (2010) "Feigenbaum’s
Echocardiography" William &Wilkins, 7th Edition, pp.01-38
2 Gatzoulis MA, Webb GD, Daubenney PEF (2018) "Diagnosis
and Management of Adult Congenital Heart Disease" Elsevier,
3 th Edition, pp.306-315
3 Gill EA (2013) "Atlas of 3D Echocardiography" Elsevier, 1st
Edition, pp.75-338
4 Lang RM, et al (2012) "EAE, ASE Recommendations for Image Acquisition and Display Using Three-Dimensional
Echocardiography" J Am Soc Echocardiography, 25:3-46
5 Otto C (2013) "Textbook of Clinical Echocardiography" Elsevier,
5 th Edition, pp.01-111
6 Otto C (2017) "The Practice of Clinical Echocardiography" Elsevier,
5 th Edition, pp.261-455
7 Park MK (2008) "Pediatric Cardiology for Pratitioners" Mosby
Elservier, 5th Edition, pp.81-84
8 Perloff JK (2012) "Clinical Recognition of Congenital Heart Disease" Elservier, 6th Edition, pp.212-272
9 Topol EJ, Teirstein PS (2016) "Textbook of Interventional
Cardiology" Elsevier, 7th Edition, pp.727-811
Ngày nhận bài báo: 01/06/2019 Ngày bài báo được đăng: 02/07/2019