Ứng dụng kỹ thuật xử lý ảnh phân cực trong hỗ trợ chẩn đoán bệnh viêm lộ tuyến cổ tử cung

- Tìm hiểu kỹ thuật thu nhận ảnh CTC phân cực chất lượng cao, các thuật toán xử lý ảnh CTC phân cực, phương pháp đánh giá mức độ bệnh viêm lộ tuyến CTC.. Trong luận văn này, kỹ thuật xử

-

NGUYỄN NGỌC QUỲNH

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH PHÂN CỰC

TRONG HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN BỆNH VIÊM LỘ TUYẾN CỔ TỬ CUNG

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày tháng năm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1

2

3

4

5

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

- -

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYỄN NGỌC QUỲNH MSHV: 1870331

Ngày, tháng, năm sinh: 22/02/1995 Nơi sinh: Bến Tre

Chuyên ngành: Vật lý Kỹ thuật Mã số: 8520401

I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH PHÂN CỰC TRONG

HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN BỆNH VIÊM LỘ TUYẾN CỔ TỬ CUNG

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Tìm hiểu về bệnh và các phương pháp chẩn đoán bệnh viêm lộ tuyến cổ tử cung (CTC)

- Tìm hiểu kỹ thuật thu nhận ảnh CTC phân cực chất lượng cao, các thuật toán

xử lý ảnh CTC phân cực, phương pháp đánh giá mức độ bệnh viêm lộ tuyến CTC

- Thu nhận hình ảnh phân cực trắng viêm lộ tuyến CTC của tình nguyện viên trước và sau khi phết Lugol tại phòng khám sản phụ khoa bằng mô hình máy soi CTC kỹ thuật số với nguồn sáng trắng phân cực

- Xây dựng thuật toán xử lý ảnh để tăng tương phản và tách vùng lộ tuyến CTC một cách tự động

- Phân tích và xử lý hình ảnh thu được thông qua các thuật toán được xây dựng trên phần mềm MATLAB

- Đánh giá kết quả thu nhận được, so sánh với chuẩn vàng - ảnh sau khi phết Lugol

- Xây dựng thuật toán đánh giá mức độ bệnh viêm lộ tuyến và kiểm chứng với kết quả của bác sĩ

- Kết luận và đưa ra hướng phát triển trong thời gian tới

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: (Ghi theo trong QĐ giao đề tài): 11/02/2019

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo trong QĐ giao đề tài):

Tp HCM, ngày tháng năm 20

TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt luận văn này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn và hỗ trợ về mọi mặt của Nhà trường, quý Thầy Cô, các anh chị, gia đình và các bạn Bằng sự kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

 Ban Giám Hiệu, Phòng Đào tạo sau Đại học, Khoa Khoa học Ứng dụng trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập

 Các Thầy, Cô thuộc Bộ môn Vật lý Kỹ thuật đã truyền đạt cho tôi những kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm trong quá trình học tập

 Tiến sĩ Lý Anh Tú, Thạc sĩ Trần Văn Tiến, Thạc sĩ Phan Ngọc Khương Cát đã tận tình chỉ bảo, định hướng, truyền đạt những kiến thức chuyên môn cũng như giải đáp những thắc mắc để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này

 Các thành viên thuộc nhóm nghiên cứu Phòng thí nghiệm (PTN) Đo Quang học – PTN Trọng điểm Quốc gia Điều khiển số và Kỹ thuật hệ thống (DCSELab) đã hỗ trợ và đóng góp ý kiến

 Gia đình, bạn bè những người thân luôn bên cạnh, ủng hộ và động viên tôi hoàn thành luận văn trong khả năng tốt nhất có thể

Sau cùng, tôi xin kính chúc quý Thầy, Cô của Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh cũng như quý Thầy, Cô trong bộ môn Vật lý Kỹ thuật thật dồi dào sức khỏe, nhiều niềm vui để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau

Tôi xin chân thành cảm ơn./

TP Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 12 năm 2019

Học viên

Nguyễn Ngọc Quỳnh

TÓM TẮT

Viêm lộ tuyến cổ tử cung (CTC) là một trong ba bệnh phụ khoa phổ biến và có

tỷ lệ mắc phải cao nhất hiện nay cùng với bệnh viêm âm đạo và rối loạn kinh nguyệt Bệnh không chỉ gây phiền toái trong cuộc sống gia đình mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe của phụ nữ đặc biệt là sức khỏe sinh sản Viêm lộ tuyến

là khởi nguồn của một số bệnh phụ khoa nguy hiểm đồng thời cũng chính là nguyên nhân gây vô sinh, hiếm muộn Nếu không được phát hiện sớm và điều trị kịp thời, viêm lộ tuyến sẽ trở thành một trong những nguyên gây ung thư CTC Đây là ung thư có tỷ lệ mắc và tỷ lệ tử vong xếp thứ hai trong các ung thư phụ khoa ở nữ giới Hiện nay, phương pháp được sử dụng để chẩn đoán viêm lộ tuyến CTC là soi CTC kết hợp phết Lugol Dựa vào sự bắt màu của Lugol bác sĩ có thể đưa ra đánh giá về tình trạng bệnh cũng như phát đồ điều trị Tuy nhiên phương pháp này có độ nhạy

và độ đặc hiệu chưa cao Thêm vào đó, kết quả phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng Lugol, thao tác phết, kinh nghiệm đọc kết quả của bác sĩ, tốn thời gian, chi phí và gây khó chịu ít nhiều cho bệnh nhân khi phết một loại hóa chất vào vùng nhạy cảm Để nâng cao chất lượng trong chẩn đoán bệnh, nhiều nghiên cứu đã hướng đến các kỹ thuật tự động nhận diện và phân vùng ảnh nhằm đánh giá và khoanh vùng bệnh lý một cách tự động Qua đó góp phần nâng cao độ chính xác, tiết kiệm thời gian, chi phí và hạn chế yếu tố chủ quan khi đánh giá bằng mắt thường

Trong luận văn này, kỹ thuật xử lý ảnh phân cực trắng CTC lộ tuyến dựa vào các đặc tính quang học của mô CTC như hấp thụ, tán xạ tại các phổ hấp thụ khác nhau được nghiên cứu và xây dựng Kết quả xử lý ảnh giúp nâng cao độ tương phản

và đánh dấu vùng viêm lộ tuyến một cách tự động Hình ảnh sau phân đoạn vùng lộ tuyến được kiểm chứng độ chính xác dựa trên tiêu chuẩn vàng - ảnh phết Lugol Cuối cùng, dựa vào kết quả phân đoạn có thể tính toán chính xác diện tích vùng lộ tuyến nhằm hỗ trợ bác sĩ trong việc đưa ra kết luận về mức độ bệnh và phương án điều trị phù hợp

ABSTRACT

Cervical ectropion is one of the three most common gynecological diseases and has the highest incidence rate today, along with vaginitis and menstrual disorders The disease is not only a nuisance in family life but also a severe affection to women's health, especially in reproduction health Cervical ectropion is the origin of some dangerous gynecological diseases and is also the cause of infertility If not detected early and treated promptly, the disease will become one of the causes of cervical cancer This is the cancer with the incidence and death rate ranked second among gynecological cancers in women Currently, the method used

to diagnose cervical ectropion is colposcopy with Lugol Based on Lugol's discoloration, doctors can make an assessment of the condition as well as a treatment plan However, this method has low sensitivity and specificity In addition, the results depend on many factors such as Lugol quality, manipulation, the doctor's experience in reading the results, time-consuming and costly, discomfort for patients when applying chemicals to the genital area Today, in order

to improve the quality of disease diagnosis, many studies have turned to automatic image recognition and segmentation techniques to automatically evaluate and localize the pathology This method contributes to improving accuracy, saving time and costs, and limiting subjective factors when judging by eyes

In this study, the technique of processing white polarized images of cervical ectropion based on the optical properties of cervical tissue such as absorption, scattering at different absorption spectra was studied and formulated The image processing results help improve the contrast ratio and mark the cervical ectropion area automatically This method is verified for accuracy based on the gold standard

- cervical images with Lugol Finally, based on the results of the segment one can calculate the exact area of the disease area This assists the doctor in making conclusions about the extent of the disease and the appropriate treatment plan

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Lý Anh Tú, Thạc sĩ Trần Văn Tiến và Thạc sĩ Phan Ngọc Khương Cát

Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này

Học viên

Nguyễn Ngọc Quỳnh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

ABTRACT iii

LỜI CAM ĐOAN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC HÌNH ẢNH vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU viii

DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ix

MỞ ĐẦU 1

Mục tiêu luận văn 3

Nhiệm vụ luận văn 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5

1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH VIÊM LỘ TUYẾN CTC TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 5

1.1.1 Tình hình bệnh viêm lộ tuyến CTC trên thế giới 5

1.1.2 Tình hình bệnh viêm lộ tuyến CTC trong nước 8

1.2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN BỆNH VIÊM LỘ TUYẾN CTC 13

1.2.1 Phương pháp soi CTC 13

1.2.2 Phương pháp soi CTC kết hợp phết Lugol 14

1.3 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH VÀ KỸ THUẬT PHÂN CỰC 16

1.3.1 Tổng quan phương pháp xử lý ảnh 16

1.3.2 Tổng quan kỹ thuật phân cực 18

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 21

2.1 GIẢI PHẪU CỔ TỬ CUNG 21

2.1.1 Biểu mô lát 22

2.1.2 Biểu mô tuyến 24

2.1.3 Ranh giới lát trụ 26

2.1.4 Hiện tượng chuyển sản biểu mô lát 28

2.1.5 Vùng chuyển tiếp 29

2.1.6 Đặc điểm sinh lý CTC 31

2.2 VIÊM LỘ TUYẾN CỔ TỬ CUNG 31

2.2.1 Khái niệm viêm lộ tuyến CTC 31

2.2.2 Phân loại viêm lộ tuyến CTC 35

2.3 CƠ SỞ VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH 36

2.3.1 Ảnh kỹ thuật số 36

2.3.2 Ảnh phân cực 39

2.3.3 Khử nhiễu 40

2.3.4 Tăng cường ảnh 40

2.3.5 Phương pháp phân đoạn ảnh 41

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44

3.1 PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN HÌNH ẢNH CTC 44

3.1.1 Mô hình thiết bị soi CTC 44

3.1.2 Phương pháp chụp và lưu trữ hình ảnh CTC 46

3.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH 46

3.2.1 Tiền xử lý 47

3.2.2 Phương pháp tăng tương phản vùng viêm lộ tuyến CTC 48

3.2.3 Phương pháp phân đoạn vùng lộ tuyến CTC 53

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ 56

4.1 KẾT QUẢ THU THẬP DỮ LIỆU 56

4.2 KẾT QUẢ XỬ LÝ ẢNH 57

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 67

5.1 KẾT LUẬN 67

5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

PHỤ LỤC 74

PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 75

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Thiết bị soi cổ tử cung kỹ thuật số KN-2200 [32] 14

Hình 1.2 Ảnh CTC trước (A) và sau (B) khi phết Lugol 15

Hình 2.1 Vị trí của CTC trong cơ thể [53] 21

Hình 2.2 Cấu trúc mô học của biểu mô lát [54] 22

Hình 2.3 Cấu trúc mô học của biểu mô tuyến [54] 25

Hình 2.4 Mô tả chi tiết cấu trúc biểu mô tuyến [54] 25

Hình 2.5 Hình ảnh mạch máu bên dưới biểu mô trụ [55] 26

Hình 2.6 Mô tả vị trí ranh giới lát trụ [54] 26

Hình 2.7 Vị trí của ranh giới lát trụ qua các giai đoạn [2] 27

Hình 2.8 Mô tả quá trình chuyển sản thành biểu mô lát [54] 28

Hình 2.9 Mô tả vùng chuyển tiếp [33] 30

Hình 2.10 Quá trình hình thành vùng lộ tuyến [58] 32

Hình 2.11 Ảnh CTC viêm lộ tuyến [60] 34

Hình 2.12 Tình trạng viêm lộ tuyến CTC qua các cấp độ [63] 35

Hình 2.13 Hình ảnh với các độ phân giải khác nhau 38

Hình 2.14 Mô tả sự tạo thành ánh sáng phân cực [65] 39

Hình 3.1 Mô hình thiết bị soi CTC 44

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy soi CTC 45

Hình 3.3 Sơ đồ phân đoạn vùng lộ tuyến CTC 47

Hình 3.4 Minh họa quy trình thực hiện thuật toán lọc trung vị 47

Hình 3.5 Vị trí và cấu trúc của các loại biểu mô trong CTC 48

Hình 3.6 Tương tác giữa ánh sáng với mô CTC 49

Hình 3.7 Phổ hấp thụ của oxyhemoglobin và deoxyhemoglobin trong mô CTC 50

Hình 3.8 Sơ đồ tăng tương phản vùng lộ tuyến CTC 52

Hình 3.9 Sơ đồ phân đoạn vùng lộ tuyến 54

Hình 4.1 Ảnh soi CTC: (A) và (C) Ảnh gốc trước và sau khi phết Lugol; 57

Hình 4.2 Tách kênh màu R, B, G từ ảnh trắng 58

Hình 4.3 Đánh giá hai phương pháp kết hợp ảnh (B – R) và (G – R) 60

Hình 4.4 Tăng tương phản và phân đoạn vùng lộ tuyến 62

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tỷ lệ viêm lộ tuyến CTC [9] 6 Bảng 4.1 Thống kê mức độ viêm lộ tuyến 56

DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

CHỮ VIẾT

OCPs Oral contraceptive pills Thuốc tránh thai đường uống

IUCDs Intra – uterine contraceptive

VILI Visual Inspection using Lugol’s

iodine

Phương pháp quan sát CTC bằng mắt thường với Lugol 3% - 5%

CE Columnar Epithelium Biểu mô tuyến

SE Squamous Epithelium Biểu mô lát

SCJ Squamocolumnar Junction Ranh giới lát trụ

TZ Transformation zone Vùng chuyển tiếp

MỞ ĐẦU

Lộ tuyến cổ tử cung (CTC) xảy ra khi các tế bào từ bên trong của ống CTC –được gọi là tế bào biểu mô tuyến mở rộng ra bên ngoài phần âm đạo của CTC – được gọi là biểu mô lát [1-3] Lộ tuyến là một tình trạng sinh lý bình thường phổ biến ở nữ giới, đặc biệt là phụ nữ có thai, phụ nữ đang dùng thuốc ngừa thai, làm tăng tổng lượng estrogen trong cơ thể [4-5] Trên thực tế, lộ tuyến không phải là bệnh, không phải là ung thư và không ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của phụ nữ Mặc dù vậy, lộ tuyến CTC nếu không được theo dõi và điều trị kịp thời thường dẫn đến tình trạng viêm nhiễm được gọi là viêm lộ tuyến CTC Các triệu chứng thông thường bao gồm hiện tượng tăng tiết dịch trong âm đạo, ngứa ngáy, khí hư có mùi, chảy máu âm đạo, chảy máu hậu môn, đau vùng chậu,… [2,6] Theo thống kê, tỷ lệ mắc bệnh này dao động từ 17% đến 50% [6-9]

Ở Việt Nam, viêm lộ tuyến CTC là một trong ba loại bệnh phụ khoa có tỷ lệ mắc phải cao nhất hiện nay cùng với bệnh viêm âm đạo và rối loạn kinh nguyệt Khi không được điều trị sớm, viêm nhiễm có thể lây lan sang các bộ phận lân cận, gây

ra biến chứng viêm tắc vòi trứng, ống dẫn trứng, viêm niêm mạc CTC, gây cản trở tinh trùng gặp trứng và đây cũng là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây vô sinh, hiếm muộn Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, viêm lộ tuyến liên quan đến nhiều loại bệnh lây truyền qua đường tình dục bao gồm bệnh Chlamydia [4,10-11], virus gây suy giảm miễn dịch ở người (Human immunodeficiency virus – HIV) [11-12], virus u nhú ở người (Human papilloma virus – HPV) [13] Tình trạng viêm lộ tuyến để quá lâu không điều trị còn là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra ung thư CTC Đây là căn bệnh ung thư đứng thứ tư trong các loại ung thư và đứng thứ hai trong các ung thư phụ khoa ở nữ giới về tỷ lệ mắc phải cũng như tỷ lệ tử vong Trong đó, có khoảng 85% trường hợp xảy ra ở các nước đang phát triển [14] Vì vậy, phát hiện sớm vùng lộ tuyến CTC để xác định mức độ và theo dõi tiến triển của bệnh trở nên có ý nghĩa và cần được quan tâm

Hiện nay, trong lâm sàng phương pháp soi CTC kết hợp với phết Lugol iodine (phương pháp VILI) là phương pháp phổ biến để phân biệt vùng lộ tuyến với vùng lành tính trên CTC Soi CTC là phương pháp dùng máy soi để kiểm tra các tế bào CTC bằng mắt thường Dựa vào sự bắt màu của Lugol bác sĩ có thể xác định vùng

lộ tuyến dễ dàng hơn Tuy nhiên, phương pháp này còn phụ thuộc vào chất lượng của Lugol, thao tác và kinh nghiệm đọc kết quả của bác sĩ [15] Hơn thế, việc phết một loại hóa chất lên bề mặt CTC cũng tốn nhiều thời gian, chi phí và gây khó chịu cho bệnh nhân Gần đây, để giảm thiểu yếu tố chủ quan trong việc chẩn đoán bệnh bằng phương pháp soi CTC, nhiều nghiên cứu đã hướng đến các kỹ thuật tự động

xử lý ảnh nhầm tự động nhận diện và phân vùng bệnh lý CTC [16-17] Mặc dù vậy, kết quả hình ảnh sau xử lý thu được thường bị sai lệch so với ảnh gốc và các nghiên cứu còn thiếu các tiêu chuẩn vàng trong việc kiểm chứng độ chính xác của kết quả sau xử lý ảnh Đồng thời, các nghiên cứu hỗ trợ tự động nhận diện và khoanh vùng viêm lộ tuyến CTC vẫn còn rất hạn chế và chưa thật sự được quan tâm

Nhận thấy viêm lộ tuyến CTC là một bệnh phụ khoa phổ biến và thường để lại hậu quả nặng nề nếu không được phát hiện sớm nhằm có biện pháp can thiệp và điều trị kịp thời Mặc khác, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, việc phát triển các phương pháp tự động trong nhận diện, khoanh vùng bệnh có độ chính xác cao, tiết kiệm thời gian, chi phí càng trở nên có ý nghĩa Trong luận văn này, các đặc tính quang học độc đáo của mô CTC lộ tuyến và mô CTC bình thường được khai thác,

cụ thể là sự hấp thụ và phân bố của hemoglobin tại các bước sóng ánh sáng khác nhau được phân tích từ hình ảnh phân cực trắng CTC Đầu tiên, hình ảnh phân cực trắng CTC lộ tuyến trước và sau khi phết Lugol được ghi nhận bằng mô hình máy soi CTC kỹ thuật số có cải tiến hệ thống chất lượng hình ảnh Mô hình máy soi CTC kỹ thuật số bao gồm bộ lọc phân cực giúp loại bỏ hiện tượng chói sáng bề mặt

và hệ camera cho chất lượng hình ảnh Full HD với độ phân giải cao, tự động lấy nét giúp loại bỏ hiệu ứng mờ do chuyển động của bệnh nhân Hình ảnh phân cực trắng CTC lộ tuyến sau khi thu nhận được phân tích thành các kênh màu xanh dương, xanh lá và đỏ, tương ứng với các bước sóng có phổ hấp thụ đặc trưng với hemoglobin Để tăng cường độ tương phản vùng lộ tuyến, hai phương pháp kết hợp

ảnh được đề xuất là kết hợp ảnh xanh dương – đỏ và xanh lá – đỏ theo hệ số tối ưu Phương pháp được chọn là phương pháp cho hệ số tương phản cao nhất Hình ảnh CTC lộ tuyến sau khi tăng tương phản được phân đoạn và tách vùng lộ tuyến ra khỏi vùng bình thường Kết quả hình ảnh CTC lộ tuyến sau phân đoạn được đánh giá và so sánh với ảnh phết Lugol Cuối cùng, thuật toán phân đoạn và tính toán tỷ

lệ diện tích vùng lộ tuyến trên diện tích vùng CTC được xây dựng nhằm giúp nhận diện mức độ của lộ tuyến, hỗ trợ bác sĩ trong việc đưa ra kết luận và phương án điều trị thích hợp

 Mục tiêu luận văn

- Dưới sự hỗ trợ của các bác sĩ chuyên khoa, thu nhận dữ liệu hình ảnh viêm lộ tuyến CTC trước và sau khi phết Lugol của các tình nguyện viên tại phòng khám sản phụ khoa

- Xây dựng hoàn chỉnh phương pháp giúp tăng cường độ tương phản và tách vùng lộ tuyến CTC ra khỏi vùng lành tính

- Đánh giá kết quả phương pháp xử lý ảnh với phương pháp truyền thống soi CTC kết hợp phết Lugol

- Thông qua kết quả xử lý ảnh, xây dựng thuật toán đánh giá mức độ và tình trạng lộ tuyến, hỗ trợ bác sĩ trong việc dễ dàng đưa ra phát đồ điều trị cho bệnh nhân

 Nhiệm vụ luận văn

 Lý thuyết

- Tìm hiểu bệnh viêm lộ tuyến CTC, phân loại bệnh và các đặc trưng cơ bản của bệnh

- Tìm hiểu các phương pháp chẩn đoán bệnh viêm lộ tuyến CTC

- Tìm hiểu kỹ thuật thu nhận ảnh CTC phân cực chất lượng cao

- Tìm hiểu các thuật toán xử lý ảnh CTC phân cực: lọc nhiễu; tách ảnh thành các kênh màu đặc trưng như xanh dương, xanh lá và đỏ; kết hợp ảnh, tăng tương phản; khoanh vùng đặc tính, phân đoạn ảnh

- Tìm hiểu về phương pháp đánh giá mức độ bệnh viêm lộ tuyến CTC

 Thực nghiệm

- Thu nhận hình ảnh phân cực trắng viêm lộ tuyến CTC của tình nguyện viên trước và sau khi phết Lugol tại phòng khám sản phụ khoa bằng mô hình máy soi CTC kỹ thuật số với nguồn sáng trắng phân cực

- Xây dựng thuật toán xử lý ảnh để tăng tương phản và tách vùng lộ tuyến CTC một cách tự động

- Phân tích và xử lý hình ảnh thu được thông qua các thuật toán được xây dựng trên phần mềm MATLAB

- Đánh giá kết quả thu nhận được, so sánh với chuẩn vàng - ảnh sau khi phết Lugol

- Xây dựng thuật toán đánh giá mức độ bệnh viêm lộ tuyến và kiểm chứng với kết quả của bác sĩ

- Kết luận và đưa ra hướng phát triển trong thời gian tới

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH VIÊM LỘ TUYẾN CTC TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.1.1 Tình hình bệnh viêm lộ tuyến CTC trên thế giới

Viêm lộ tuyến CTC có tên tiếng Anh là Cervical Ectropion hay Cervical Ectopy hoặc Erosion Occurs – nghĩa là xói mòn CTC Lộ tuyến xảy ra khi có sự thay đổi của nội tiết tố làm lộ vùng biểu mô tuyến ra bên ngoài, kéo dài vào phần

âm đạo của CTC [1] Theo thống kê, tỷ lệ mắc bệnh này dao động từ 17% đến 50%

ở phụ nữ [1,6], có mặt ở 80% thanh thiếu niên hoạt động tình dục và tỷ lệ hiện mắc sau đó giảm dần khi phụ nữ bước vào độ tuổi 30 và 40 [1] Tuy nhiên, các yếu tố liên quan đến sự tiến hóa và phá hủy của CTC không được xác định rõ Bởi vì lộ tuyến được tìm thấy thường xuyên ở các cô gái vị thành niên và phụ nữ mang thai

Do đó, nó có thể thay đổi theo sự dao động của nội tiết tố [1] Khi nồng độ hormone tăng có thể kích hoạt vùng biểu mô tuyến từ bên trong ống CTC mở rộng ra bên ngoài và thay thế dần vùng biểu mô lát [6]

Một nghiên cứu về tỷ lệ hiện mắc ở Trung Quốc đã báo cáo rằng có khoảng 43.2% phụ nữ mắc bệnh viêm lộ tuyến CTC trong số những người phụ nữ sử dụng dịch vụ kế hoạch hóa gia đình [5] Một nghiên cứu khác về những phụ nữ sử dụng thuốc tránh thai đường uống (OCPs) và dụng cụ tránh thai (IUCDs) ở Benghazi, Libya cũng quan sát thấy rằng viêm lộ tuyến CTC là rối loạn phụ khoa phổ biến nhất ở phụ nữ, nó chiếm khoảng 54.9% [18]

Trong một nghiên cứu về những phụ nữ tham gia thăm khám tại phòng khám bệnh lây truyền qua đường tình dục ở Hoa Kỳ, bệnh viêm lộ tuyến CTC có liên quan mật thiết đến việc sử dụng các biện pháp tránh thai đường uống và nhiễm Chlamydia [1,19] Chlamydia là một trong những bệnh phổ biến nhất lây nhiễm qua đường tình dục Bệnh nếu không được điều trị kịp thời có thể gây tổn thương nghiêm trọng và vĩnh viễn tới cơ quan sinh sản của nữ giới, thậm chí có thể dẫn tới

vô sinh Chlamydia gây ra bởi vi khuẩn đặc biệt Chlamydia, ký sinh bắt buộc trong

tế bào sống, có hình cầu, có kích thước trung gian giữa vi khuẩn và vi rút Hầu hết

các trường hợp mắc Chlamydia không có triệu chứng, tuy vậy nó vẫn âm thầm gây tổn thương cơ quan sinh dục của người bệnh

Một nghiên cứu khác ở Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy có khoảng 14.7% phụ nữ sử dụng IUCDs có bệnh lý về CTC Trong đó, viêm lộ tuyến và tiết dịch âm đạo cũng được tìm thấy cao hơn đáng kể ở những người sử dụng IUCDs so với phụ nữ dùng OCPs [20] Mặc khác, viêm lộ tuyến cũng được tìm thấy từ 5% đến 25% ở phụ nữ

bị chảy máu sau sinh [21] Theo đó, các tổn thương tiền ung thư thường phát triển tại vị trí ranh giới giữa biểu mô lát và biểu mô tuyến Do đó, về mặt lý thuyết, điều trị bệnh viêm lộ tuyến CTC có thể chứng minh được khả năng chống lại tỷ lệ mắc ung thư CTC [22] Một số phương thức điều trị đã được sử dụng cho các trường hợp viêm lộ tuyến bao gồm sử dụng kháng sinh, đông máu mô vi sóng, đông máu bằng laser, tia hồng ngoại, thuốc interferon-alpha, đốt điện hoặc liệu pháp áp lạnh [6,23-24]

Năm 2014, Kikelomo Ololade Wright và cộng sự đã công bố trên BMC Research Notes một nghiên cứu được tiến hành vào năm 2007 – 2011 và nghiên cứu này đã được phê duyệt bởi ủy ban đạo đức của Bệnh viện Đại học bang Lagos (LASUTH) Trong đó, 628 bệnh nhân có sử dụng dụng cụ tránh thai được kiểm tra CTC Kết quả cho thấy có tổng số 79/628 bệnh nhân được kiểm tra có dấu hiệu của viêm lộ tuyến CTC và chiếm 12.6% như trong bảng 1.1 [9]

Wales Ngoài ra, một số phụ nữ không rõ nguyên nhân bị viêm lộ tuyến phải tiến hành điều trị ngoại trú theo yêu cầu của bác sĩ [1]

Hiện tượng chảy máu sau sinh cũng là một trong những dấu hiệu của viêm lộ tuyến Trong một nghiên cứu của Daniel O Selo-Ojeme và cộng sự thực hiện tại Bệnh viện Đa khoa Southend, phía đông nam nước Anh Tại đây, 69 bệnh nhân có dấu hiệu chảy máu sau sinh được tiến hành soi CTC, kết quả có 30 bệnh nhân (chiếm 43.5%) được chẩn đoán là viêm lộ tuyến [21]

Viêm lộ tuyến cũng liên quan đến nhiều loại bệnh lây truyền qua đường tình dục bao gồm bệnh Chlamydia [4,10-11], virus gây suy giảm miễn dịch ở người (Human immunodeficiency virus – HIV) [11-12], virus u nhú ở người (Human papilloma virus – HPV) [13] Tình trạng viêm lộ tuyến để quá lâu không điều trị còn là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra ung thư CTC

Ung thư CTC là một trong những ung thư phổ biến nhất ở phụ nữ trên toàn thế giới, đứng thứ tư trong các loại ung thư và đứng thứ hai trong các ung thư phụ khoa

về tỷ lệ mắc phải cũng như tỷ lệ tử vong Ung thư CTC xảy ra chủ yếu ở các quốc gia đang phát triển (chiếm khoảng 85%), nơi vẫn còn thiếu các chương trình tầm soát ung thư và điều kiện cơ sở vật chất vẫn còn nhiều hạn chế [1,14] Vào năm

2018, Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế ước tính, hàng năm có khoảng 570000 trường hợp mắc ung thư CTC và 311000 ca tử vong Đây là căn bệnh ung thư được chẩn đoán phổ biến nhất ở 28 quốc gia và là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong do ung thư ở 42 quốc gia [25]

Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới WHO vào năm 2012, mỗi năm trên thế giới có thêm khoảng 530000 trường hợp mắc ung thư CTC, chiếm khoảng 7.5% tổng số ca tử vong do ung thư ở nữ giới [14] Tuy nhiên, nếu được phát hiện ở giai đoạn sớm, tỷ lệ tiên lượng tốt sau chẩn đoán 5 năm có thể đạt đến 92%, còn nếu phát hiện trễ vào giai đoạn tế bào ung thư đã di căn thì tỷ lệ này giảm xuống chỉ còn 17% [14] Tại các quốc gia phát triển việc tầm soát ung thư CTC là một phần không thể thiếu trong các chương trình chăm sóc sức khỏe phụ nữ Điển hình như ở Hoa

Kỳ, tất cả phụ nữ trong nhóm tuổi có nguy cơ (từ 21 tuổi trở lên) đều được yêu cầu xét nghiệm định kỳ với mức độ tối thiểu là 3 năm, 5 năm hoặc 10 năm một lần tùy

nhóm tuổi, do đó tỷ lệ mắc bệnh ung thư CTC ở nước này cũng giảm xuống khoảng 70% Tại Úc, tất cả phụ nữ trong độ tuổi từ 18 đến 70 tuổi đều bắt buộc thực hiện tầm soát ung thư CTC mỗi 2 năm một lần Như vậy, để tăng khả năng chữa trị thành công và khả năng sống cho người bệnh thì việc tầm soát phát hiện sớm nguy cơ ung thư CTC nói chung và bệnh viêm lộ tuyến nói riêng là vô cùng quan trọng

Hiện nay, một vài kỹ thuật sàng lọc ung thư CTC thường được sử dụng trong lâm sàng có thể kế đến như xét nghiệm papilloma virus (HPV) có nguy cơ cao ở người, xét nghiệm tế bào Pap smear, soi CTC và kiểm tra trực quan CTC bằng acid acetic 3% – 5% (VIA) và lugol 5% (VILI) Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm của nó, tùy vào điều kiện cơ sở vật chất, mức độ bệnh, khả năng tài chính của bệnh nhân mà lựa chọn một phương pháp cho phù hợp

1.1.2 Tình hình bệnh viêm lộ tuyến CTC trong nước

Ở Việt Nam, viêm lộ tuyến CTC là bệnh phụ khoa khá phổ biến ở nữ giới và

có tỷ lệ mắc phải cao nhất hiện nay Đối với phụ nữ trong độ tuổi sinh sản, căn bệnh này chiếm khoảng 50% đến 60% Tỷ lệ này sẽ tăng lên khoảng 60% đến 80% đối với nữ giới từng xảy ra quan hệ tình dục Bản thân lộ tuyến CTC là một tổn thương lành tính nhưng nó lại là khởi nguồn của một số bệnh phụ khoa nguy hiểm đồng thời cũng chính là nguyên nhân gây vô sinh, hiếm muộn và ung thư CTC [26-27] Viêm lộ tuyến CTC dẫn đến hiện tượng tăng tiết dịch trong âm đạo, vì vậy trong giai đoạn này, CTC là vị trí ưa thích của các loại vi khuẩn như trùng roi âm đạo, tạp khuẩn, nấm hay vi khuẩn lậu, vi khuẩn chlamydia, virus gây mụn rộp, sinh sôi và phát triển mạnh Đây là các tác nhân chính gây viêm CTC, sau đó gây viêm nhiễm ngược dòng dẫn đến viêm tắc vòi trứng, viêm tiểu khung, viêm nội mạc

tử cung, [26]

Như đã nói ở trên, viêm lộ tuyến CTC có biểu hiện là tăng tiết dịch âm đạo, điều này gây cản trở tinh trùng đi vào gặp trứng Không chỉ vậy, căn bệnh này còn khiến cho độ pH âm đạo thay đổi, khiến tinh trùng khó sống khi vừa vào đến âm đạo và khó gặp được trứng Đó là nguyên nhân viêm lộ tuyến CTC có thể ảnh hưởng tới khả năng sinh sản và gây vô sinh ở phụ nữ Theo thống kê, tỷ lệ phụ nữ mắc vô sinh, hiếm muộn do viêm lộ tuyến CTC là 16% Kết quả này cho thấy,

những trường hợp mắc bệnh viêm lộ tuyến CTC vẫn có thể mang thai, tuy nhiên tỷ

lệ đậu thai ở những ca này thường không cao Hơn thế, phụ nữ mắc viêm lộ tuyến CTC nếu đậu thai thì tỷ lệ mang thai ngoài tử cung thường rất cao [26-27]

Bản thân lộ tuyến là một tổn thương lành tính nhưng trong quá trình chúng xâm lấn, các tế bào lát bên ngoài CTC sẽ có phản ứng tăng sinh để đẩy lùi sự xâm lấn Và hệ quả của quá trình này là làm xuất hiện những tổn thương có thể dẫn đến ung thư Tình trạng viêm lộ tuyến CTC tái phát nhiều lần cũng có thể gây ung thư CTC Ngoài ra, nếu bị lộ tuyến kèm theo viêm CTC kéo dài thì sẽ làm CTC to và dài ra, gây hiểu lầm là tình trạng sa dạ con Bên cạnh đó, sự nguy hiểm của bệnh viêm lộ tuyến còn nằm ở đặc điểm bệnh dễ tái phát, khó điều trị dứt điểm Thực tế nhiều trường hợp mắc bệnh đã được điều trị bằng thuốc đặt âm đạo và kháng sinh nhưng vẫn bị tái nhiễm sau một thời gian dùng thuốc Các phương pháp diệt tuyến như đốt laser, áp lạnh, đôi khi không giúp chữa khỏi bệnh hoàn toàn Một thời gian sau, bệnh tiếp tục phát triển, chu kỳ tái nhiễm ngày một nhiều hơn do mất cân bằng độ pH âm đạo, lâu dần nếu không được theo dõi và điều trị kịp thời có thể sẽ dẫn đến ung thư CTC [26]

Ung thư CTC là một trong những bệnh lý ác tính thường gặp ở phụ nữ nằm trong độ tuổi từ 30 trở lên Đối với phụ nữ tại Việt Nam, đây là ung thư có tỷ lệ tử vong cao, đứng thứ hai sau ung thư vú Một thống kê vào tháng 2 năm 2016, mỗi năm có hơn 5000 ca mắc mới và hơn 2500 trường hợp tử vong tương đương với mỗi ngày có 14 người được chẩn đoán mắc ung thư CTC và 7 phụ nữ tử vong vì căn bệnh này Theo Thạc sĩ, Bác sĩ Lê Quang Thanh - Giám đốc Bệnh viện Từ Dũ Thành phố Hồ Chí Minh, hằng năm tại Bệnh viện Từ Dũ có hơn 900 người được chẩn đoán mắc bệnh và 1500 người có các dấu hiệu tiền ung thư, trong đó khoảng

2000 người nhiễm virus HPV (Human Papilloma Virus) chủng nguy cơ cao Nếu không có biện pháp can thiệp sàng lọc, dự phòng và điều trị ung thư CTC thì trong khoảng 10 năm nữa, tỷ lệ mắc mới và tử vong do bệnh này sẽ tăng thêm khoảng 25% [28]

Theo Bác sĩ Lê Thị Kim Dung, viêm lộ tuyến CTC có nhiều triệu chứng dễ nhầm lẫn với những chứng bệnh viêm phụ khoa khác Ở giai đoạn sớm, bệnh

thường không có triệu chứng rõ ràng, các dấu hiệu của bệnh xuất hiện mờ nhạt, tiến triển chậm Do đó, việc không nhận biết sớm và hỗ trợ điều trị kịp thời có thể gây ra nhiều biến chứng vô cùng nguy hiểm, ảnh hưởng lâu dài đến với cuộc sống sinh hoạt hàng ngày cũng như sức khỏe, đặc biệt là sức khỏe sinh sản [29]

Theo GS.TS Trần Phương Mai (một chuyên gia đầu ngành sản phụ khoa, là Tiến sĩ chuyên ngành sản phụ khoa hệ chính quy tại trường Đại học Semmelweis – Viện Hàn lâm Hungary và là Nguyên Phó vụ trưởng Vụ Chăm sóc Sức khỏe Bà mẹ

và Trẻ em), viêm lộ tuyến CTC là tình trạng các tế bào tuyến nằm trong ống CTC lan rộng ra bên ngoài bề mặt niêm mạc, tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men và các loại vi khuẩn có hại gây ra viêm nhiễm Đây là một bệnh lý phổ biến ở chị em phụ

nữ, nó chiếm khoảng 70% đến 80% Căn bệnh không chỉ gây phiền toái trong cuộc sống gia đình mà còn ảnh hưởng đặc biệt nghiêm trọng tới sức khỏe của phụ nữ Theo đó, viêm lộ tuyến CTC là một trong ba loại bệnh phụ khoa phổ biến nhất tại Việt Nam cùng với bệnh viêm âm đạo và rối loạn kinh nguyệt [30]

Có rất nhiều nguyên nhân gây ra tình trạng viêm lộ tuyến CTC Việc nắm rõ nguyên nhân cũng như tham gia kiểm tra sức khỏe định kỳ có thể giúp chị em phụ

nữ có phương pháp phòng tránh kịp thời Trong đó những nguyên nhân chính gây viêm lộ tuyến cần phải kể đến gồm [30]:

 Thói quen vệ sinh chưa tốt

Những thói quen gây hại cho vùng kín như: lười vệ sinh, không vệ sinh vùng kín sạch sẽ mỗi ngày, thụt rửa vùng kín sâu, chà xát vùng kín mạnh, ngâm rửa vùng kín quá lâu trong nước hoặc lạm dụng xà phòng, dung dịch tẩy rửa, đều là những yếu tố tạo cơ hội cho vi khuẩn gây bệnh phát triển và tấn công Dẫn đến các mầm bệnh dễ dàng xâm nhập vào bên trong vùng kín, di chuyển lên CTC, gây viêm nhiễm tại đây tạo thành bệnh viêm lộ tuyến CTC

Trong quá trình vệ sinh cá nhân hằng ngày, nhất là vệ sinh vùng kín, các chị

em cần đặc biệt lưu ý không nên cọ rửa, chà xát vùng kín quá mạnh cũng như không nên ngâm vùng kín quá lâu trong nước Đặc biệt trong những ngày kinh nguyệt, trong thời gian trước và sau khi quan hệ tình dục Bên cạnh đó, chị em phụ

nữ cần tránh mặc quần lót chật chội, ẩm ướt, có chất liệu thấm hút kém Giữ vệ sinh

vùng kín không đúng cách, không kỹ càng gây tổn thương, mất cân bằng pH âm đạo hoặc tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn phát triển

 Phá thai nhiều lần

Việc thực hiện các thủ thuật ngoại khoa không an toàn như thẩm mỹ vùng kín không an toàn, phá thai không an toàn hoặc lạm dụng phá thai nhiều lần, khiến niêm mạc CTC bị bào mòn, tổn thương, tạo cơ hội cho mầm bệnh dễ dàng xâm nhập, gây viêm nhiễm, thậm chí viêm loét, trở thành một trong số các nguyên nhân gây ra tình trạng viêm lộ tuyến CTC

Đặc biệt, những trường hợp phá thai tại những phòng khám kém chất lượng, không an toàn, không đầy đủ dụng cụ, phương tiện kỹ thuật, không đạt chuẩn, không đảm bảo vô trùng không chỉ gây biến chứng viêm lộ tuyến CTC mà còn gây ra nhiều biến chứng nguy hiểm khác cho sức khỏe của bệnh nhân Do đó, cần thực hiện các biện pháp tránh thai an toàn khi quan hệ tình dục Điều này sẽ giúp giảm nguy cơ mắc phải viêm lộ tuyến CTC, cũng như giảm thiểu nguy cơ mắc phải các bệnh lây truyền qua đường tình dục và các bệnh viêm nhiễm phụ khoa khác.

 Quan hệ tình dục không an toàn

Quan hệ tình dục không an toàn là một trong những con đường lây lan nhanh các mầm bệnh nguy hiểm Những thói quen quan hệ không sử dụng bao cao su, quan hệ tình dục thô bạo, quan hệ với nhiều bạn tình, đều là những nguyên nhân làm tăng nguy cơ mắc phải các bệnh lây truyền qua đường tình dục, viêm nhiễm phụ khoa, trong đó có viêm lộ tuyến CTC Mặc khác, quan hệ tình dục không an toàn còn tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều vi khuẩn có hại xâm nhập và phát triển

 Rối loạn hoặc mất cân bằng nội tiết tố

Khi phụ nữ bước vào các giai đoạn mang thai, tiền mãn kinh hay mãn kinh là những nguyên nhân chính khiến cơ thể có những thay đổi và dẫn tới rối loạn hoặc mất cân bằng nội tiết tố Lượng hormone estrogen tăng hoặc giảm đột biến, thúc đẩy sự xáo trộn môi trường bảo vệ trong cơ quan sinh dục, khiến các tuyến bị lộ và viêm nhiễm gọi là viêm lộ tuyến Do đó, khi phụ nữ ở trong những giai đoạn này cần phải chú ý nhiều đến chế độ sinh hoạt nghỉ ngơi, cân bằng chế độ dinh dưỡng, đồng thời hạn chế căng thẳng, mệt mỏi.

 Một số nguyên nhân khác

- Khi phụ nữ mắc các bệnh viêm nhiễm phụ khoa như viêm âm đạo, viêm âm

hộ, viêm CTC,… hay các bệnh lây truyền qua đường tình dục như bệnh lậu, bệnh sùi mào gà, mà không được điều trị kịp thời, đúng cách cũng trở thành một nguyên nhân dẫn tới biến chứng viêm lộ tuyến CTC

- Sử dụng các thủ thuật ngoại khoa như đặt vòng tránh thai, mổ u xơ, phẫu thuật,… không đảm bảo an toàn, các thiết bị y tế không được vô trùng, từ đó gây

ra tình trạng xói mòn CTC, làm tăng nguy cơ viêm nhiễm tại chỗ dẫn đến viêm lộ tuyến

- Sinh đẻ nhiều lần khiến cho niêm mạc tử cung bị tổn thương dễ bị viêm nhiễm và sử dụng thuốc tránh thai có nhiều estrogen cũng là nguyên nhân hình thành nên bệnh viêm lộ tuyến CTC

Viêm lộ tuyến CTC là bệnh lý phụ khoa phổ biến ở phụ nữ Bệnh khiến nhiều chị em dè chừng vì mức độ nguy hiểm, ảnh hướng tới khả năng sinh sản và có thể tái phát nhiều lần với các cấp độ khác nhau Về lý thuyết, CTC bị viêm lộ tuyến có thể điều trị dễ dàng ở những cấp độ đầu nếu các dấu hiệu bệnh được phát hiện sớm Tuy nhiên, thực tế lại không ủng hộ điều đó, các dấu hiệu viêm lộ tuyến trên CTC rất khó phát hiện và dễ nhầm lẫn với bệnh phụ khoa khác nếu người bệnh không có kiến thức phụ khoa nhất định Một số triệu chứng điển hình thường gặp ở các bệnh nhân viêm lộ tuyến CTC như:

- Huyết trắng ra nhiều bất thường, liên tục, có màu xanh, vàng hoặc trắng đục, đặc dính và có mùi hôi, tanh khó chịu

- Khí hư có bọt

- Âm đạo đau rát, nhất là khi đi vệ sinh hoặc khi quan hệ tình dục

- Xuất huyết âm đạo bất thường ngay cả khi không phải kỳ kinh nguyệt

- Ngứa ngáy, đỏ rát và xuất hiện mụn nước vùng kín

- Bụng dưới và vùng eo thường xuyên đau, có thể đau âm ỉ, đau kéo dài, cảm giác khó chịu nhất là trong thời kỳ kinh nguyệt

- Hệ miễn dịch suy giảm, cơ thể mệt mỏi

- Rối loạn kinh nguyệt

Có thể thấy rằng, viêm lộ tuyến CTC mặc dù không gây nguy hiểm tới tính mạng, tuy nhiên nếu không được phát hiện sớm và điều trị kịp thời, viêm nhiễm có thể lây lan sang các bộ phận lân cận, gây ra nhiều biến chứng nguy hiểm và là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra các bệnh lý lây nhiễm qua đường tình dục, gây vô sinh, hiếm muộn và cả ung thư CTC Việc phát hiện và điều trị sớm căn bệnh này có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe và khả năng sinh sản của phụ nữ Vì vậy, nếu có dấu hiệu nghi ngờ mắc bệnh, phụ nữ nên đi thăm khám tại những bệnh viện uy tín để được chẩn đoán chính xác và có phương án điều trị kịp thời, hiệu quả

1.2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN BỆNH VIÊM LỘ TUYẾN CTC

Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ,

có nhiều phương pháp khác nhau hỗ trợ chẩn đoán bệnh lý CTC nói chung và bệnh viêm lộ tuyến nói riêng Đối với chẩn đoán bệnh lý CTC, nhìn chung các phương pháp được chia làm hai nhóm chính là nhóm phương pháp dựa trên tế bào học và nhóm phương pháp dựa trên mô học Trong đó tế bào học là phương pháp sử dụng các kết quả xét nghiệm mô tế bào như: Pap Smear, ThinPrep Pap, HPV-DNA và tuân theo các tiêu chuẩn để xác định bệnh lý Trong khi đó hướng tiếp cận từ cấp độ

mô học sử dụng kết quả từ việc quan sát bề mặt CTC bằng các phương pháp như: chụp ảnh CTC, soi CTC, VIA để đánh giá tình trạng bệnh lý [31] Đối với chẩn đoán bệnh viêm lộ tuyến CTC, hiện nay trong lâm sàng phương pháp được sử dụng phổ biến là soi CTC kết hợp với phết Lugol's iodine 3% - 5% (gọi tắt là lugol) tiếp cận theo cấp độ mô học [2]

1.2.1 Phương pháp soi CTC

Soi CTC là một phương pháp được dùng để phát hiện sớm các vấn đề bất thường, các bệnh lý ở tử cung cũng như ung thư CTC Cách soi có thể bằng mắt thường hoặc bằng thiết bị soi chuyên dụng Phương pháp soi CTC bằng mắt thường thông thường được áp dụng ở những nơi vùng sâu, vùng xa, những vùng chưa có thiết bị soi do điều kiện kinh tế còn nhiều khó khăn Chính vì soi bằng mắt thường

mà độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp này không cao

Soi CTC bằng thiết bị soi kỹ thuật số (hình 1.1) là dùng một hệ thống máy soi

có độ phóng đại từ 1 đến 12 lần, cho phép điều chỉnh rõ nét tự động hoặc bằng tay trong khoảng điều chỉnh từ 100mm - 800mm Máy soi CTC có cấu trúc đơn giản, sử dụng một nguồn ánh sáng khả kiến, có khả năng phóng đại hình ảnh cũng như kết nối với màn hình máy tính, cho phép hiển thị, lưu trữ hình ảnh và in ra thành kết quả để làm bằng chứng cho bệnh nhân Ưu điểm của phương pháp này là dễ thực hiện, cho hình ảnh rõ ràng, kết quả nhanh chóng trong thời gian thực Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là việc chẩn đoán chủ yếu dựa vào kinh nghiệm quan sát và đọc ảnh của bác sĩ, do đó vẫn còn tồn tại yếu tố chủ quan và sự sai khác kết quả giữa các bác sĩ với nhau trên cùng một ca bệnh

Hình 1.1 Thiết bị soi cổ tử cung kỹ thuật số KN-2200 [32]

1.2.2 Phương pháp soi CTC kết hợp phết Lugol

Soi CTC kết hợp phết Lugol hay còn được gọi là phương pháp VILI là một trong những phương pháp phổ biến được sử dụng để xác định vùng lộ tuyến CTC cũng như các sang thương có khả năng gây ung thư CTC Trong đó, VILI - Visual Inspection using Lugol’s iodine là phương pháp phết CTC bằng dung dịch Lugol 3% - 5% và quan sát bằng mắt thường sự bắt màu của Lugol trên bề mặt CTC

Bình thường CTC có màu hồng nhạt (hình 1.2.A) nên việc phân biệt vùng viêm lộ tuyến cũng như ranh giới giữa biểu mô lát và biểu tuyến là không rõ ràng Tuy nhiên, sau khi phết Lugol cả biểu mô lát ban đầu, bình thường hoặc đã chuyển sản đều biến đổi thành màu nâu hoặc đen với dung dịch Lugol, trong khi biểu mô tuyến thì không bắt màu với dung dịch này Bên cạnh đó, biểu mô đang trong quá trình chuyển sản thường không bị nhuộm màu với Lugol hoặc có thể nhuộm một phần Đặc biệt, các biểu mô lát có dấu hiệu bất thường sẽ không thể nhuộm màu [33] Điều này rất hữu ích trong việc phân biệt các khu vực bệnh lý trong vùng biến đổi phức tạp trên bề mặt CTC Qua đó, bác sĩ có thể dễ dàng phân định rõ ranh giới tiếp giáp giữa biểu mô lát của cổ ngoài và biểu mô tuyến của cổ trong, cũng như dễ dàng khoanh vùng lộ tuyến CTC (hình 1.2.B) để đưa ra các đánh giá về mức độ lộ tuyến cũng như phát đồ điều trị thích hợp

Hình 1.2 Ảnh CTC trước (A) và sau (B) khi phết Lugol

Thử nghiệm VILI được đánh giá ở Ấn Độ, Châu Phi bằng soi CTC và giải phẫu bệnh cho kết quả tốt Tuy nhiên độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp VILI còn hạn chế và phải can thiệp hóa chất trực tiếp lên cơ thể Thêm vào đó còn phụ thuộc rất lớn vào chất lượng của dung dịch phết cũng như kỹ thuật thực hiện quy trình [34] Bên cạnh đó, cấu trúc CTC của phụ nữ mãn kinh có biểu mô lát có thể không hoàn toàn nhuộm với Lugol do teo biểu mô Do đó, khó nhận thấy được hình ảnh biên vùng lộ tuyến rõ ràng khi thực hiện VILI cho đối tượng này

Xét về hướng tiếp cận từ tế bào, tuy đã có các hướng dẫn nhằm so sánh kết quả quan sát trực quan để đưa ra đánh giá, nhưng độ chính xác vẫn sẽ thay đổi theo điều kiện nơi quan sát, độ phân giải hình ảnh, ánh sáng Nhìn chung, phương pháp

kể trên chỉ đưa ra các kết luận về vị trí và đường biên CTC thông qua việc quan sát hình ảnh bằng mắt thường, không thể đo được kích thước cụ thể của vùng viêm lộ tuyến Với mục tiêu giảm thiểu tính chủ quan đến mức thấp nhất cũng như tăng độ chính xác, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện, trong đó sử dụng các kỹ thuật xử lý ảnh trong tự động nhận diện vùng viêm lộ tuyến và phân loại bệnh nhằm nâng cao tính khách quan là một trong những hướng đi đầy hứa hẹn Để thực hiện điều này cần có một hệ thống chẩn đoán bệnh tiêu chuẩn với các bước thực hiện rõ ràng nhưng đơn giản với các thao tác máy tính xử lý được

Như vậy, nhìn chung VILI là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện, có kết quả ngay Tuy nhiên độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp này chưa cao (40% - 70%), kết quả phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng Lugol, thao tác phết của bác sĩ Đồng thời việc đọc kết quả chủ yếu được đánh giá bằng mắt thường, phụ thuộc vào kinh nghiệm của bác sĩ do đó vẫn còn mang yếu tố chủ quan Việc phết một loại hóa chất lên cơ thể bệnh nhân, đặc biệt còn là vùng nhạy cảm, ít nhiều cũng gây khó chịu và ảnh hưởng nhất định cho bệnh nhân, khiến họ ngại tham gia thăm khám cũng như kiểm tra sức khỏe định kỳ Thêm vào đó, kỹ thuật này còn tốn thêm chi phí và thời gian cho bệnh nhân Vì vậy, việc phát triển một phương pháp xác định viêm lộ tuyến CTC giúp nâng cao độ chính xác của kết quả chẩn đoán cũng như tiết kiệm thời gian, chi phí và ít gây ảnh hưởng đến người bệnh là thật sự cần thiết

1.3 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH VÀ KỸ THUẬT PHÂN CỰC

1.3.1 Tổng quan phương pháp xử lý ảnh

Ngày nay, với sự phát triển của máy tính, việc sử dụng các kỹ thuật xử lý hình ảnh để nâng cao hiệu quả trong các thiết bị chẩn đoán đo lường bằng hình ảnh là một vấn đề thời sự luôn được quan tâm và phát triển trong nhiều lĩnh vực như y tế, công nghệ nano, khoa học vật liệu, … Trong đó, kỹ thuật phân vùng hình ảnh trong lĩnh vực kỹ thuật y sinh được coi là bước tiền xử lý quan trọng trong hầu hết các hệ thống xử lý ảnh Kết quả phân vùng tốt sẽ giúp cho quá trình chẩn đoán đạt hiệu quả cao hơn nhằm tiết kiệm về chi phí, thời gian cũng như nguồn nhân lực Phân vùng

ảnh y sinh là tập hợp các phân đoạn bao gồm có thể là toàn bộ bức ảnh hoặc tập hợp các đường biên chiết xuất từ hình ảnh Các điểm ảnh trong cùng một vùng có đặc tính tương tự nhau về màu sắc, cường độ hoặc kết cấu Các vùng lân cận thì khác nhau đáng kể về các đặc trưng này Dựa vào phân đoạn hình ảnh người ta có thể định vị được vị trí của khối u hoặc vùng bệnh lý, xác định cấu trúc mô, nghiên cứu cấu trúc giải phẫu, nhận diện vân tay [35], đặc biệt là hỗ trợ phân vùng bệnh lý trong hình ảnh CTC [36-37]

Tùy theo yêu cầu cụ thể trong từng nghiên cứu, nhiều thuật toán phân vùng ảnh bề mặt CTC khác nhau đã được sử dụng Trong đó, nổi bật có thể kể đến một số nghiên cứu về thuật toán đánh dấu đường viền [38] tạo thành một phần mềm tự động xử lý được một số lượng ảnh lên đến 100000 bức ảnh CTC từ cơ sở dữ liệu của Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ Hay thuật toán đa cấp độ nhận dạng vết trắng (acetowhite), dùng trong nhận diện các vết acetowhite trên bề mặt CTC Bên cạnh

đó, một số thuật toán khác cũng được sử dụng phổ biến trong phân đoạn ảnh y sinh như thuật toán Otsu, thuật toán Support Vector Machine (SVM), Active Contour và K-means…Trong đó thuật toán Otsu và K-means khá nổi bật với khả năng phân đoạn ảnh về tính hiệu quả và độ tin cậy [37]

K-means là một thuật toán phân cụm phổ biến được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật phân cụm Tuy nhiên, một số hạn chế của K-means là hiệu quả của thuật toán phụ thuộc vào việc chọn số nhóm K phải xác định trước và phải thực hiện nhiều vòng lặp tính toán khoảng cách khi số cụm K và dữ liệu phân cụm lớn [39] Thuật toán Otsu là một phương pháp phân đoạn dựa trên ngưỡng toàn cục, khoanh vùng hiệu quả các đối tượng khác biệt với nền Trong phân đoạn ảnh y sinh, Otsu thường được ứng dụng để phân đoạn vùng màu đỏ của máu Mặc dù vậy, do đặc tính bề mặt CTC bình thường có màu hồng nhạt, nên các vết đỏ của máu gần như không tách biệt rõ với nền (vùng CTC bình thường) Do đó, việc xác định ngưỡng Otsu để phân đoạn các vùng đỏ cho hình ảnh CTC không đạt hiệu quả [40]

Gần đây, trong một công bố của Bing Bai và cộng sự vào năm 2018, một phương pháp phân đoạn hình ảnh soi CTC mới đã được phát triển bằng cách sử dụng thuật toán K-means để phân đoạn hình ảnh màu ở định dạng màu HSV Trong

đó H (Hue) là vùng màu, S (Saturation) là độ bão hòa màu và V (Value) là độ sáng

Kỹ thuật đầu tiên sử dụng ngưỡng độ sáng (Y) đã đặt để thực hiện tiền xử lý loại bỏ chói trên hình ảnh màu Sau đó, thành phần V trong hình ảnh CTC đầu vào được trích xuất để đạt được mục đích phân đoạn vùng CTC Nghiên cứu được thực hiện với 110 dữ liệu lâm sàng được đánh giá bởi các chuyên gia y tế Độ nhạy, độ đặc hiệu và độ chính xác của phương pháp phân đoạn CTC lần lượt là 96.70%, 81.99%

và 87.25% Theo đó, phương pháp này có hiệu suất phân đoạn tốt hơn so với thuật toán truyền thống và có thể được sử dụng như một nền tảng phân tích hình ảnh để thúc đẩy tiên lượng lâm sàng của bệnh ung thư CTC Tuy nhiên, dữ liệu đầu vào của phương pháp là hình ảnh màu sau phết acid acetic, tức là ảnh có chứa vùng acetowhite Việc sử dụng một loại hóa chất có thể đem lại nhiều khó khăn như tốn thời gian, chi phí, kết quả phụ thuộc vào chất lượng hóa chất, thao tác phết và đặc biệt là gây khó chịu cho bệnh nhân [41]

1.3.2 Tổng quan kỹ thuật phân cực

Cụm từ “ánh sáng phân cực” trong những năm gần đây là một trong những chủ đề nhận được sự quan tâm từ các nhà nghiên cứu như là một công cụ chẩn đoán hình ảnh trong lĩnh vực y tế Hình ảnh phân cực sẽ là một trong những ứng dụng y

tế đầy hứa hẹn trong tương lai bởi đây là phương pháp không xâm lấn cho phép lấy hình ảnh mà không sử dụng đến chất hóa học Hình ảnh thu được giúp giảm được

độ chói sáng trên ảnh do đặc tính bề mặt CTC có nhiều dịch ở thể lỏng Những chói sáng này có thể gây cản trở trong quá trình chẩn đoán Nguồn sáng phân cực chủ yếu sử dụng nguồn sáng trắng như LED hoặc đèn halogen có giá thành rẻ và tuổi thọ lâu Những tiến bộ gần đây trong hình ảnh phân cực giúp cho việc giải phẫu và chẩn đoán mô một cách nhanh chóng và chính xác Nó đóng góp một vai trò quan trọng trong sự phát triển của lĩnh vực chẩn đoán hình ảnh Không dừng lại ở đó, hình ảnh phân cực còn cung cấp được tính chất bên trong của mô mà mắt thường khó có thể nhìn thấy được Dựa vào tính chất phân cực khác nhau của các mô sinh học khác nhau để có thể thu được hình ảnh phân cực và hiển thị một cách trực quan được các tính chất của mô Từ đó, giúp bác sĩ phân biệt được vùng bệnh và vùng

bình thường bởi vì ở các vùng chứa những mô bệnh sẽ có tính chất phân cực khác

so với vùng bình thường [37]

Nhìn chung, ứng dụng của ánh sáng phân cực trong thiết bị soi CTC để chẩn đoán các bệnh liên quan đặc biệt là ung thư CTC nhận được sự quan tâm lớn của các nhà nghiên cứu Một trong những nghiên cứu mới nhất là ứng dụng ánh sáng phân cực và ma trận Mueller vào thiết bị soi CTC; khảo sát sự tương tác của ánh sáng phân cực đến bề mặt mô CTC và nhiều nghiên cứu khác, cụ thể như:

- Năm 2017, Jeremy Vizet và cộng sự đã nghiên cứu về sự tương tác của ánh sáng phân cực đối với mô, ứng dụng của hình ảnh phân cực Mueller trong thiết bị soi CTC, cải tiến thiết bị soi CTC truyền thống bằng cách gắn thêm hệ thống phát

và phân tích ánh sáng phân cực nhằm thu được hình ảnh phân cực và ma trận Mueller Từ đó phát hiện sự thay đổi của các sợi collagen trong tử cung do sự phát triển của tổn thương tiền ung thư Nghiên cứu này được công bố và đăng trên tạp chí Nature vào năm 2017 [42]

- Năm 2016, Jean Rehbinder và cộng sự đã nghiên cứu trên các CTC của bệnh nhân sau khi chết để thu hình ảnh phân cực và phân biệt vùng bệnh trên CTC nhằm ứng dụng nghiên cứu này vào lâm sàng [43]

- Năm 2013, Angelo Pierangelo và cộng sự đã nghiên cứu về hình ảnh phân cực của CTC nhằm phân biệt các vùng bình thường và CIN [44]

- Năm 2009, Wenjing Li và cộng sự đã nghiên cứu về việc chụp ảnh phân cực CTC trước và sau khi phết acid acetic sau đó sử dụng các phương pháp xử lý ảnh

để đánh dấu vùng acetowhite [45]

Bên cạnh việc sử dụng hình ảnh phân cực, gần đây một số kỹ thuật quang phổ

và hình ảnh quang học cũng đã được khám phá và khai thác nhiều hơn Các đặc tính quang học của mô như hấp thụ, tán xạ và các tính chất huỳnh quang được xem xét

để nghiên cứu các thay đổi về mặt hình thái và tế bào học Thật vậy, những thay đổi

về đặc tính hấp thụ của oxy hemoglobin (oxyHb) và deoxygen hemoglobin (deoxyHb) sẽ làm thay đổi thành phần phản xạ khuếch tán của ánh sáng tới từ các

mô CTC bệnh lý và mô ung thư Do đó, hình ảnh đa phổ tại các đỉnh hấp thụ của oxyHb và deoxyHb được nghiên cứu để phân tích những vùng có sự chuyển đổi mô

sang trạng thái ác tính Điều này tạo thành thông tin quan trọng cho vị trí sinh thiết CTC và phát hiện sớm các bệnh lý cũng như ung thư ở CTC [46-48]

Khảo sát đặc tính hấp thụ, tán xạ của mô tại các phổ đặc trưng được xem là một kỹ thuật xử lý ảnh giúp tăng độ tương phản của các thành phần dưới mô trên hình ảnh của mẫu Kỹ thuật này dựa trên sự chênh lệch trong việc hấp thụ các bước sóng ánh sáng khác nhau của máu để tính toán nồng độ tập trung của các thành phần trên ảnh Phương pháp này đã được sử dụng trong một số nghiên cứu nhằm tạo ra một công cụ giúp chẩn đoán sớm các thông tin liên quan đến bệnh, như việc đánh giá các thông số về melanin và nồng độ oxy trong máu, sự tăng giảm cường độ vết ban đỏ trên da và sắc tố da [49-50] Một trong các nghiên cứu về kỹ thuật xử lý ảnh này là nghiên cứu của Dimitrios Kapsokalyvas và các cộng sự trên da, được công

bố năm 2013 trên Optics Express [51] Phương pháp phát triển theo hướng tăng cường các thành phần chính của da dựa trên các hình ảnh phân cực đa bước sóng Nguồn sáng LED phân cực tuyến tính lần lượt với ba bước sóng gồm xanh dương (Blue) với bước sóng 470nm, xanh lá (Green) bước sóng 530nm và đỏ (Red) bước sóng 625nm có cường độ sáng cao được sử dụng để thu nhận hình ảnh của da Từ hình ảnh thu được, một bộ thuật toán xử lý được áp dụng để cho ra thông số độ hấp thụ của melanin, oxy hemoglobin và deoxygen hemoglobin Hình ảnh tăng tương phản máu giúp kiểm tra và xác định rõ ràng hình thái đặc hiệu cho từng vùng mạch máu Tương tự, các hình ảnh tăng tương phản melanin cung cấp các thông tin về sự phân bố của melanin liên quan đến các bệnh lý về da Những hình ảnh này cung cấp cái nhìn tổng quát về vùng da bị tổn thương, những vùng không thấy được bằng mắt thường

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 GIẢI PHẪU CỔ TỬ CUNG

Cổ tử cung (CTC) là một bộ phận quan trọng thuộc cơ quan sinh sản của nữ giới, có tác dụng bảo vệ cho tử cung khỏi sự xâm nhập của các tác nhân có hại từ bên ngoài tấn công vào tử cung Vị trí của CTC nằm ở phần sau của tử cung dạng như miệng cá đường kính từ 2cm – 4cm nối tiếp âm đạo với tử cung như trong hình 2.1 CTC có thành dày màu hồng nhạt và rất chắc với một lỗ mở rất nhỏ ở trung tâm, còn thân tử cung là nơi phát triển và chứa đựng bào thai [33,37,52]

Hình 2.1 Vị trí của CTC trong cơ thể [53]

CTC dài khoảng 3cm – 4cm, có hình nón cụt, là đoạn thấp nhất của tử cung

Âm đạo bám quanh CTC theo đường chếch xuống và ra trước Phần dưới nằm trong

âm đạo là cổ ngoài Phần trên tiếp nối với thân tử cung bằng eo tử cung gọi là cổ trong CTC được âm đạo bám vào tạo thành túi cùng trước, sau và 2 túi cùng bên Phụ nữ chưa sinh con sẽ có CTC trơn láng, trong đều, mật độ chắc, lỗ ngoài tròn Ngược lại, sau sinh đẻ, CTC trở nên dẹp, mật độ mềm, lỗ ngoài rộng ra và không tròn đều như trước lúc chưa sinh CTC được cấp máu bởi các nhánh của động mạch CTC – âm đạo sắp xếp theo hình nan hoa Nhánh động mạch CTC – âm đạo phải và trái ít nối tiếp với nhau nên có đường vô mạch dọc giữa CTC Theo đó, phần trong

âm đạo chịu tác động trực tiếp của một loạt các thay đổi sinh lý hoặc bệnh lý khác nhau Một số thay đổi có thể kể đến như là sự thay đổi nội tiết tố sinh dục nữ, pH acid môi trường âm đạo, tuổi tác, hoạt động sinh sản và một số các tác nhân nhiễm

trùng bao gồm virus, vi khuẩn, ký sinh trùng Những nguyên nhân này tạo nên nhiều tổn thương lành tính khác nhau [33,37,52]

Khi bọc lộ âm đạo bằng thiết bị chuyên dụng (mỏ vịt) và quan sát bằng mắt thường có thể nhìn thấy CTC có màu hồng nhạt và trung tâm là lỗ CTC Lỗ CTC chia tử cung làm 2 phần: phần nằm trên âm đạo và phần nằm trong âm đạo Lỗ trong được phủ bởi một lớp biểu mô tuyến (hay còn gọi là biểu mô trụ đơn) có tác dụng tiết chất nhầy Lỗ ngoài được phủ bởi biểu mô lát tầng không sừng hoá (biểu

mô kép dạng gai) giống biểu mô âm đạo nhưng không có nếp gấp, có bề dày khoảng 0.5mm và không tiết ra chất nhầy Lỗ cổ ngoài thông với eo tử cung qua kênh CTC Kênh này có hình bầu dục, nới rộng nhất 0.8cm và có các nếp gấp niêm mạc dọc Sự tăng sinh của các tế bào ở lỗ ngoài chính là một biểu hiện của các bệnh

lý CTC nói chung và ung thư nói riêng Như vậy, CTC được bao phủ bởi hai loại biểu mô chính đó là biểu mô lát và biểu mô tuyến, vùng tiếp giáp giữa biểu mô lát

và biểu mô tuyến được gọi là ranh giới lát trụ [33,37]

2.1.1 Biểu mô lát

Hình 2.2 Cấu trúc mô học của biểu mô lát [54]

Biểu mô lát hay còn có những tên gọi khác như là biểu mô vảy, biểu mô lát tầng hay biểu mô vảy phân tầng, tên tiếng Anh của nó là Squamous Epithelium (SE) Biểu mô lát trong CTC là loại biểu mô dày, đa lớp và chứa nhiều glycogen

Độ dày của biểu mô phụ thuộc vào độ tuổi của người phụ nữ, tỷ lệ hormone

estrogen và progesterone Lớp biểu mô lát có nguồn gốc hình thành trong giai đoạn phôi thai, được gọi là biểu mô lát ban đầu Ngoài ra, nó còn có thể được hình thành mới do kết quả của quá trình chuyển sản lát trong giai đoạn trưởng thành Ở độ tuổi sinh sản, biểu mô lát ban đầu có màu hơi hồng, trong khi biểu mô lát hình thành do chuyển sản có màu trắng hồng Lớp biểu mô này dày 0.5mm gồm từ 15 – 20 lớp [54-55] Các lớp tế bào này được phân thành 5 tầng/lớp chính theo hình thái học của chúng như hình 2.2

- Lớp bề mặt: Đây là lớp tế bào gồm nhiều tế bào trưởng thành nhất của lớp biểu mô lát CTC Gồm 6 – 8 lớp tế bào, có kích thước lớn nhất, hình đa giác, đường kính 40µm – 60µm, có chứa glycogen Nhân đặc, nhỏ có đường kính 5µm – 7µm, hình tròn hoặc bầu dục Tế bào dẹt, nguyên sinh chất trong suốt nhuộm màu kiềm,

có mức độ sừng hóa nhẹ Khác với tế bào ở các lớp sâu, tế bào bề mặt có nhân đông

và nhỏ Lớp này thường thay đổi có chu kỳ dưới ảnh hưởng của các nội tiết buồng trứng và nồng độ estrogen

- Lớp tế bào trung gian: là lớp tế bào được phát triển từ lớp tế bào cận đáy, tế bào dẹt, hình đa giác, bào tương lớn chứa nhiều glycogen, nhân nhỏ tròn đều đường kính 9µm – 11µm, màng nhân rõ, nhiễm sắc chất mịn ở trung tâm Đây là lớp dày nhất gồm 5 – 10 lớp, tế bào hình bầu dục hoặc đa giác nối với nhau bằng cầu liên bào, kích thước 15µm – 45µm Các tế bào xuất hiện rõ ràng do xuất hiện sự tạo không bào của màng tế bào chất Càng lên trên thì tỷ lệ nhân so với bào tương càng nhỏ Các tế bào ở phần nông không chứa nhân, phẳng với hàm lượng glycogen tăng

- Lớp tế bào cận đáy: Gồm 3 – 4 lớp tế bào hình tròn đến bầu dục, kích thước 15µm – 25µm, tương đối ít tế bào chất Có sự hiện diện của cầu nội bào và phân bào tương tự như ở lớp đáy Nhân tròn hoặc bầu dục, đường kính 8 – 12 µm, chiếm một khối lượng tương đương bào tương, nhân tương đối to ưa kiềm Nhiễm sắc thể nhỏ chia đều trong nhân, hạt nhiễm sắc mịn, tỷ lệ nhân - bào tương gần bằng nhau Lớp tế bào cận đáy và lớp trung gian cùng nhau cấu tạo thành lớp gai

- Lớp tế bào đáy: Gồm một hàng tế bào đơn hình tròn hay hình bầu dục nằm sát màng đáy, che phủ màng đệm, tế bào nhỏ - nhân to ưa kiềm, kích thước 12µm – 20µm Tế bào tương đối nhỏ, bào tương ít, nhân to rõ chiếm gần hết tế bào, nhiễm

sắc chất mịn Vùng giao nhau giữa biểu mô và chất nền thường là đường thẳng Nhưng đôi khi là đường lượn sóng với những đoạn ngắn của chất nền nhô ra tạo thành các nếp gấp Trong nhân có nhiễm sắc thể rất mịn và tiểu nhân rõ

- Màng đáy: phân cách lớp biểu mô với mô liên kết bên dưới, tạo thành từ collagen và các sợi protein

Phía dưới lớp màng đáy là lớp stroma, nơi chứa các mạch máu cung cấp cho biểu mô bao gồm các mao mạch nhỏ nằm sâu bên trong Chúng có các mạch trung chuyển phân nhánh kéo dài tới khoảng một phần ba độ dày của biểu mô Biểu mô lát hoạt động như màng lọc mà qua đó cả ánh sáng tới và ánh sáng phản xạ đều tạo

ra hình ảnh soi CTC cuối cùng Màu đỏ của stroma được truyền trở lại với sự điều chỉnh tùy thuộc vào đặc điểm và độ dày của biểu mô

Nhìn chung, từ lớp đáy đến lớp bề mặt, có sự gia tăng dần về kích thước tế bào

và giảm về kích thước nhân tế bào Các tế bào lớp trung gian và lớp bề mặt có chứa nhiều glycogen, đây cũng là nơi bắt màu nâu sau khi phết dung dịch Lugol Điều này cho thấy sự sinh trưởng và phát triển bình thường của biểu mô lát

Sự đáp ứng của tế bào biểu mô với hormone sinh dục xảy ra ở phần CTC tiếp xúc với âm đạo Hormone estrogen đảm nhận vai trò tái tạo liên tục của biểu mô lát trong việc tăng sinh biểu mô, trưởng thành và bong tróc Nếu không có estrogen sẽ không diễn ra sự sinh trưởng đầy đủ và hình thành glycogen Do đó, ở phụ nữ sau mãn kinh, các tế bào không sinh trưởng (ngoại trừ lớp cận đáy) và không tích lũy trong nhiều lớp tế bào Kết quả là biểu mô trở nên mỏng và teo Trên kiểm tra trực quan biểu mô xuất hiện với màu nhợt nhạt, thường có các điểm xuất huyết dưới niêm mạc do dễ bị chấn thương [54]

Như vậy, biểu mô lát của cổ ngoài CTC dày, có nhiều lớp và hoạt động như một bộ lọc cho phép ánh sáng phản xạ và ánh sáng tới có thể xuyên qua Khi soi CTC, biểu mô xuất hiện màu hồng nhạt hoặc đỏ Thực chất lớp biểu mô không có màu và chất nền được nhuộm màu do chứa các mạch máu bên dưới Màu đỏ của chất nền được truyền trở lại cho người quan sát với các biến đổi tùy thuộc vào đặc điểm và độ dày của biểu mô

2.1.2 Biểu mô tuyến

Biểu mô tuyến hay còn gọi là biểu mô cột/biểu mô trụ, tên tiếng Anh của nó là Columnar Epithelium (CE) Đây là biểu mô mỏng, đơn lớp, chỉ chứa một lớp duy nhất là lớp đáy và chứa chất nhầy Lớp đáy chứa các tế bào hình trụ cao 20µm – 30µm, rộng 5µm – 10µm, hạt nhân nằm dưới gần màng nền như hình 2.3 Các tế bào có số lượng tế bào chất vừa phải và một nhân nhỏ Đây là bộ phận không quan sát được khi thăm khám Bên dưới lớp tế bào đáy thỉnh thoảng có các tế bào nhỏ, dẹt, ít bào tương gọi là tế bào dự trữ [54-55]

Hình 2.3 Cấu trúc mô học của biểu mô tuyến [54]

Thông thường, biểu mô tuyến không bằng phẳng mà bị nén vào và tạo thành nhiều nếp gấp nhô ra trong ống CTC Những tế bào trụ đơn bài tiết chất nhầy và nằm sâu trong các nếp hoặc các hốc Điều này gây ra nhiều sự xâm nhập vào trong chất nền CTC, tạo ra các hốc nhầy lõm sâu vào bên trong như hình 2.4 Các khe gấp sâu vào khoảng 5mm – 8mm tính từ bề mặt ống CTC Cấu trúc này bao gồm các nếp gấp niêm mạc và các tiểu nang, có dạng biểu mô trụ dạng hạt khi quan sát

Hình 2.4 Mô tả chi tiết cấu trúc biểu mô tuyến [54]

Do đặc tính biểu mô tuyến mỏng và có độ trong suốt cao, phía dưới biểu mô tuyến có một mạng lưới mao mạch phát triển tốt và đan xen với nhau Khi quan sát

thấy có màu đỏ do lớp tế bào đơn mỏng có mạch máu cung cấp cho biểu mô tuyến nằm ngay bên dưới màng đáy (hình 2.5) Đây cũng chính là lí do vùng biểu mô tuyến thường xuất hiện màu đỏ thẫm hơn so với màu của biểu mô lát khi quan sát bằng mắt thường qua thiết bị soi CTC

Hình 2.5 Hình ảnh mạch máu bên dưới biểu mô trụ [55]

2.1.3 Ranh giới lát trụ

Ranh giới lát trụ tên tiếng Anh là Squamocolumnar Junction (SCJ) là vùng ranh giới giữa biểu mô lát của cổ ngoài và biểu mô trụ hay biểu mô tuyến của cổ trong SCJ là một đường mỏng được cấu thành do sự khác nhau về độ cao của tế bào lát và tế bào tuyến như hình 2.6 Khi quan sát bằng máy soi CTC, nó là một đường trắng mỏng, ngăn giữa biểu mô lát màu hồng và biểu mô tuyến màu đỏ

Hình 2.6 Mô tả vị trí ranh giới lát trụ [54]

Phụ thuộc vào các yếu tố như tuổi tác, sự thay đổi nội tiết tố - hormone, số lần sinh con, dùng thuốc ngừa thai uống hoặc một vài tình trạng sinh lý như mang thai,

vị trí của ranh giới lát trụ so với lỗ ngoài CTC thay đổi liên tục theo suốt cuộc sống của người phụ nữ Cụ thể sự thay đổi vị trí SCJ theo tuổi diễn ra như sau [2,54]:

- Khi bé gái được sinh ra, ở giai đoạn trước khi dậy thì hay tuổi vị thành niên, ranh giới lát trụ được gọi là ranh giới lát trụ ban đầu hay SCJ ban đầu là một đường nối giữa biểu mô tuyến và biểu mô lát ban đầu xuất hiện từ giai đoạn phôi thai trong

tử cung, như hình hình 2.7.A Trong suốt giai đoạn niên thiếu và bắt đầu dậy thì SCJ ban đầu nằm sát lỗ ngoài CTC

Hình 2.7 Vị trí của ranh giới lát trụ qua các giai đoạn [2]

- Khi bước vào tuổi dậy thì và hoạt động sinh dục, đặc biệt là giai đoạn mang thai, cơ quan sinh dục của người phụ nữ bắt đầu phát triển dưới sự ảnh hưởng của estrogen, nó làm cho CTC mở rộng và ống CTC kéo dài ra Quá trình này dẫn tới việc biểu mô tuyến bị kéo ngược ra phía ngoài của lỗ ngoài CTC và gọi là lộ tuyến CTC, như hình 2.7.B

- Sau khi sinh, cơ thể người phụ nữ xảy ra sự thay đổi nội tiết tố đột ngột, lượng estrogen giảm xuống làm xuất hiện ranh giới lát trụ mới di chuyển về phía lỗ ngoài CTC như hình 2.7.C

- Ở giai đoạn bắt đầu thời kỳ mãn kinh, do thiếu hụt estrogen, CTC thu nhỏ lại làm cho SCJ mới di chuyển vào trong ống CTC Do đó vùng SCJ mới này không còn quan sát được qua thăm khám (hình 2.8.D)