Ứng dụng kỹ thuật phân cực ánh sáng trong hỗ trợ chẩn đoán bệnh vảy nến

Các ảnh thu nhận được cũng như các ảnh được xử lý có thể hỗ trợ bác sĩ trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh, đồng thời cũng có thể được sử dụng để phát triển những hướng nghiên cứu

NGUYỄN NGÔ MINH TRỊ

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHÂN CỰC ÁNH SÁNG TRONG

NGUYỄN NGÔ MINH TRỊ

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHÂN CỰC ÁNH SÁNG TRONG

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa–ĐHQG– HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Huỳnh Quang Linh

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Lâm Duy

2 Phản biện 1: TS Nguyễn Lâm Duy

3 Phản biện 2: TS Đậu Sỹ Hiếu

4 Ủy viên: TS Lý Anh Tú

5 Thư ký: TS Ngô Thị Minh Hiền

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

Chuyên ngành: Vật Lý Kỹ Thuật Mã số: 60 52 04 01

I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHÂN CỰC ÁNH SÁNG TRONG HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN BỆNH VẢY NẾN

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Mục tiêu: Ứng dụng kỹ thuật phân cực ánh sáng trong thu nhận ảnh đa bước sóng, đưa ra phương pháp kết hợp các ảnh dựa trên cơ sở tương tác quang học với các loại mô khác nhau nhằm tăng cường độ tương phản của vảy trên da thường

- Tìm hiểu về cấu trúc, sinh lý da và bệnh vảy nến

- Tìm hiểu về công cụ xử lý ảnh

- Xây dựng phương pháp xử lý ảnh nâng cao độ tương phản giữa da và vảy hỗ trợ bác sĩ và

các nhân viên y tế trong việc đánh giá và chẩn đoán bệnh vảy nến

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 30/12/2016

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/12/2017

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS.Huỳnh Quang Linh

Tp HCM, ngày … tháng …năm 2017

TRƯỞNG KHOA

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa- ĐHQG TPHCM, đã truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý bàu và tạo những điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu tại trường

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy PGS.TS Huỳnh Quang Linh, thầy ThS Trần Văn Tiến, thầy TS Đậu Sỹ Hiếu đã hướng dẫn tôi các làm việc, thực hiện nghiên cứu một các có khoa học và hướng dẫn tôi tiếp cận với những đề tài khoa học mới

Tôi xin cảm ơn các bạn học viên cao học, sinh viên làm việc tại phòng Đo lường quang học 402C6 DCSELAB đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn động viên và ủng hộ tôi trong quá trình hoàn thành đề tài

TP Hồ Chí Minh, 16/12/2017

Học viên

Nguyễn Ngô Minh Trị

cơ thể, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe, đời sống tính thần và xã hội của bệnh nhân Việc chẩn đoán bệnh hiện nay chủ yếu dựa trên sự quan sát bằng mắt thường và kinh nghiệm chủ quan của bác sĩ Vì vậy, việc đưa ra một phương pháp xử lý hình ảnh

và đánh giá phân loại mức độ bệnh đảm bảo khách quan trở nên cần thiết Trong phạm

vi luận văn này, ảnh da mắc bệnh vảy nến được thu nhận với kỹ thuật phân cực sử dụng nhiều bước sóng khác nhau Sử dụng một số thuật toán xử lý ảnh, độ tương phản của vảy nến với da thường được tăng cường một cách thích hợp Các ảnh thu nhận được cũng như các ảnh được xử lý có thể hỗ trợ bác sĩ trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh, đồng thời cũng có thể được sử dụng để phát triển những hướng nghiên cứu mới trong chẩn đoán và đánh giá bệnh vảy nến

ABSTRACT

Psoriasis is a chronic inflammatory skin, spreading worldwide and occurring at any age and gender Clinical manifestations of psoriatic skin are erythema areas, scaling and itch, and pus in some cases This disease has different levels, which regularly affect small regions of the body, but sometimes it can spread around the whole body, negatively affecting health, mental and social life of the patient However, diagnosis is mainly based on visual observations and subjective experience of dermatologists Therefore, an objective method of psoriasis classification and evaluation based on digital image processing becomes essentially useful Within the scope of this thesis, psoriasis images were detected firstly with polarization technique using different wavelengths Then images were processed using proper algorithms to enhance the contrast between psoriasis and normal skin Raw images as well as processed images should assist clinicians in diagnosis and treatment of psoriasis, and can also be used to develop new research orientations in diagnosis and evaluation psoriasis

DANH MỤC HÌNH ẢNH viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU x

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT xi

CHƯƠNG 0: MỞ ĐẦU 1

0.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI 1

0.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN 2

0.2.1 Mục tiêu luận văn 2

0.2.2 Nhiệm vụ luận văn 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH BỆNH VẢY NẾN TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 3

1.1.1 Tình hình bệnh vảy nến trên thế giới 3

1.1.2 Tình hình bệnh vảy nến trong nước 3

1.2 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN, ĐIỀU TRỊ, NGHIÊN CỨU BỆNH VẢY NẾN TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 4

1.2.1 Tổng quan phương pháp chẩn đoán, điều trị và tình hình nghiên cứu bệnh trên thế giới 4

1.2.2 Tình hình nghiên cứu bệnh vảy nến trong nước 5

1.2.3 Một số nghiên cứu kết hợp ảnh đa bước sóng để nhận diện các đặc trưng của bệnh vảy nến 6

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7

2.1 BỆNH VẢY NẾN 7

2.1.1 Khái niệm 7

2.1.2 Đặc điểm sinh bệnh học và lâm sàng bệnh vảy nến 7

2.1.3 Phân loại bệnh vảy nến 8

2.1.4 Quá trình phát triển mô học bệnh vảy nến 17

2.2 PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ NGHIÊM TRỌNG BỆNH VẢY NẾN 17

2.2.1 Phương pháp chẩn đoán bệnh 17

2.2.2 Các phương pháp đánh giá mức độ nghiêm trọng bệnh vảy nến 19

2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH 23

2.3.1 Ảnh kỹ thuật số 23

2.3.2 Điểm ảnh (pixel) 23

2.3.3 Ảnh xám 24

2.3.4 Lược đồ xám (histogram) 25

2.3.5 Không gian màu RGB 26

2.3.6 Tăng cường ảnh 26

2.3.7 Khử nhiễu 27

2.3.8 Phương pháp phát hiện mép 29

2.3.9 Phân ngưỡng ảnh 29

2.3.10 Phương pháp phát triển vùng 31

2.3.11 Phương pháp đường phân nước (watershed) 31

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP GHI NHẬN VÀ XỬ LÝ 32

3.1 PHƯƠNG PHÁP GHI NHẬN ẢNH VẢY NẾN 32

3.2 PHƯƠNG PHÁP TĂNG TƯƠNG PHẢN ẢNH BẰNG KỸ THUẬT LOẠI TRỪ NỀN 35

3.2.1 Cơ sở của phương pháp 36

3.2.2 Phương pháp kết hợp hai ảnh đỏ và xanh dương đơn sắc 44

3.2.3 Phương pháp kết hợp hai ảnh đỏ và xanh dương thành phần của ảnh trắng 46

3.3 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 48

3.3.1 Đánh giá độ tương phản 48

3.3.2 Đánh giá mức độ sắc nét 49

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ 50

4.3.1 Đánh giá độ tương phản 59

4.3.2 Đánh giá mức độ sắc nét 63

4.3.3 Kết quả thống kê độ tương phản sau xử lý 66

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 67

5.1 KẾT LUẬN 67

5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 67

Danh mục bài báo khoa học công bố liên quan 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

PHỤ LỤC 74

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Vảy nến thể mảng đặc trưng bởi mảng da đỏ nổi cộm và vảy[17] 9

Hình 2.2 Vảy nến thể mảng được bao quanh bởi quầng sáng rõ ràng[17] 9

Hình 2.3 Vảy nến thể chấm giọt[17] 10

Hình 2.4 Vảy nến thể mụn mủ[17] 10

Hình 2.5 Vảy nến thể đỏ toàn thân[17] 11

Hình 2.6 Vảy nến thể không ổn định[17] 12

Hình 2.7 Vảy nến tăng sừng mảng lớn[17] 12

Hình 2.8 Vảy nến da đầu[17] 13

Hình 2.9 Vảy nến có nang[17] 13

Hình 2.10 Vảy nến thể ngược ở vùng nếp gấp[17] 14

Hình 2.11 Những lỗ nhỏ trên bề mặt móng tay bị vảy nến[17] 15

Hình 2.12 Tăng sừng ở dưới móng[17] 15

Hình 2.13 Vảy nến ở lòng bàn tay, bàn chân thường biểu hiện dạng mảng[17] 15

Hình 2.14 Lưỡi của bệnh nhân bị vảy nến niêm mạc[17] 16

Hình 2.15 Phép lấy mẫu trong ảnh kỹ thuật số [31] 23

Hình 2.16 Ảnh xám với độ phân giản khác nhau [32] 24

Hình 2.17 Ảnh xám với các thang mức xám khác nhau [32] 25

Hình 2.18 Ảnh xám và histogram tương ứng 25

Hình 2.19 Ảnh bị nhiễu khi lọc trung vị với các mặt nạ khác nhau [32] 28

Hình 3.1 Hệ thống thu nhận ảnh da phân cực đa bước sóng 33

Hình 3.2 Mô hình khối quang học được vẽ bằng phần mềm Solidworks 2017 34

Hình 3.3 Thao tác thu nhận ảnh bằng hệ thống trong thực tế 34

Hình 3.4 Phổ hấp thụ của các thành phần trên da [38][39] 42

Hình 3.5 Sơ đồ các bước thực hiện của phương pháp kết hợp tăng độ tương phản vảy bằng kỹ thuật loại trừ nền với ảnh đơn sắc đỏ và xanh dương 44

Hình 3.6 Sơ đồ các bước thực hiện của phương pháp kết hợp tăng độ tương phản vảy bằng kỹ thuật loại trừ nền với ảnh thành phần đỏ và xanh dương của ánh sáng trắng 47

Hình 4.1 Ảnh vùng da có chứa vảy nến với các vùng vảy phân bố cụm 50

Hình 4.7 Ảnh xám và các thành phần trên thang RGB của ảnh ánh sáng trắng vùng

vảy nến phân bố cụm trên da được hiển thị trên toàn dải của thang xám 58

Hình 4.8 Kết hợp thành phần trên ảnh vảy phân bố rời rạc 59 Hình 4.9 Ảnh đánh dấu vùng vảy (được đánh dấu bằng màu đỏ) và da (được đánh dấu

bằng màu xanh dương) để tính hệ số tương phản 60

Hình 4.10 Biểu đồ cột hệ số tương phản vảy và da trên các ảnh W, R đs , G đs , B đs , R tp ,

G tp , B tp , I đs , I tp 61

Hình 4.11 Vùng được chọn để so sánh mức độ sắc nét trên ảnh vảy nến phân bố cụm

và các vùng tương ứng trên kết quả xử lý của 2 phương pháp 64

Hình 4.12 Vùng được chọn để so sánh mức độ sắc nét trên ảnh vảy nến phân bố rời rạc

và các vùng tương ứng trên kết quả xử lý của 2 phương pháp 65

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1:Tính chỉ số PASI trên từng vùng da 20

Bảng 2.1: Thang điểm đánh giá mức độ nghiêm trọng từng biểu hiện lâm sàng theo PASI 21

Bảng 2.3:Thang điểm đánh giá diện tích da bị bệnh theo PASI 21

Bảng 2.4: Đo diện tích vùng da bệnh bằng quy luật số 9 22

Bảng 2.5: Chỉ số IGA-2011 22

Bảng 3.1: Giá trị cường độ các điểm trên 2 ảnh cần kết hợp 39

MATLAB Matrix Laboratory Phần mềm mô phỏng và tính toán WHO World Health Organization Tổ chức y tế thế giới

CASPAR Classification Criteria for

ASLO Antistreptolysin O Xét nghiệm huyết thanh đo lƣợng

liên cầu khuẩn xuất hiện trong máu BSA Body Surface Area Diện tích bề mặt cơ thể

IGA Investigator’s Global

Assessment

Tiêu chuẩn đánh giá mức độ nghiêm trọng bệnh vảy nến của Hoa Kì FDA Food and Drug Administration Cơ quan quản lý thực phẩm và

thuốc Hoa Kỳ EMA European Medicines Agency Cơ quan quản lý thuốc châu Âu LED Light Emitting Diode Đi-ốt phát quang

RGB Red Green Blue Không gian màu RGB

CHƯƠNG 0: MỞ ĐẦU

0.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

Vảy nến là một loại bệnh viêm nhiễm mãn tinh trên da, khá phổ biến trên thế giới [1][2] Theo các khảo sát, bệnh này ảnh hướng đến khoảng 2-3% dân số tại châu Âu và Mỹ [3] Bệnh vảy nến đặc trưng với triệu chứng xuất hiện các mảng da

có màu đỏ bất thường, có vảy và gây ngứa, xuất hiện mủ ở vùng bệnh trong một số trường hợp Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng và cơ chế phát sinh mà bệnh lý có thể xuất hiện ở những vùng nhỏ hay bao phủ hoàn toàn cơ thể Nguyên nhân của bệnh là do các tế bào gốc bên dưới bề mặt của da phát triển nhanh hơn bình thường

và chồng chất lên trên bề mặt da trước khi các tế nào này có cơ hội để trưởng thành

Thông thường sự phát triển tế bào da mất khoảng một tháng, nhưng khi mắc bệnh bệnh vảy nến, quá trình phát triển có thể chỉ xảy ra trong một vài ngày Bệnh vảy nến không truyền nhiễm và không gây nguy hiểm tuy nhiên gây ra tính mất thẩm mĩ kèm với cảm giác khó chịu, ảnh hưởng đến đời sống tinh thần của người bệnh Nếu như không được điều trị, giữ vệ sinh đúng phương pháp, bệnh vảy nến có thể gây ra các tình trạng nhiễm trùng rất nguy hiểm Hiện nay, nguyên nhân gây ra bệnh vẫn chưa được xác định một cách rõ ràng

Việc theo dõi và chẩn đoán bệnh vảy nến phần lớn được dựa trên những biểu hiện lâm sàng như vảy, hồng ban và sự nổi cộm của da Với những tiến triển thất thường, những thay đổi sinh lý và biểu hiện lâm sàng phức tạp đã gây ra những khó khăn cho các bác sĩ da liễu khi quan sát bằng mắt thường, dẫn đến những chẩn đoán mang tính chủ quan, phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của bác sĩ Trên thế giới, nhiều nghiên cứu dựa trên kỹ thuật quang học phân cực kết hợp xử lý ảnh đã được thực hiện, như phân đoạn các đặc trưng của bệnh như tách riêng các vùng vảy, hồng ban trên ảnh da có bệnh

Nhận thấy được sự ảnh hưởng của bệnh vảy nến đối đời sống tinh thần và thể chất của bệnh nhân cũng như tầm quan trọng trong việc khảo sát những đặc trưng của bệnh vảy nến trong chẩn đoán lâm sàng, trong luận văn này, hình ảnh vảy nến được thu nhận bằng kỹ thuật phân cực đa bước sóng Các biểu hiện đặc trưng và

Các kết quả đạt được có thể giúp hỗ trợ chẩn đoán, giúp cho việc giá được chính xác và khách quan hơn

0.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN

0.2.1 Mục tiêu luận văn

Nghiên cứu thu nhận ảnh vảy nến bằng kỹ thuật ánh sáng phân cực đa bước sóng; nghiên cứu xử lý ảnh bằng kỹ thuật số một cách phù hợp nhằm tăng cường độ tương phản và nhận dạng đặc trưng bệnh vảy nến

0.2.2 Nhiệm vụ luận văn

0.2.2.1 Lý thuyết

- Tìm hiểu bệnh vảy nến, các phương pháp chẩn đoán, điều trị và tiêu chuẩn đánh giá bệnh vảy nến

- Tìm hiểu kỹ thuật thu nhận ảnh phân cực đa bước sóng

- Tìm hiểu các thuật toán xử lý ảnh phân cực đa bước sóng: giảm nhiễu, tăng tương phản, khoanh vùng đặc tính, phân đoạn ảnh, kết hợp ảnh

0.2.2.2 Thực nghiệm

- Thu nhận ảnh vảy nến với ánh sáng phân cực nhiều bước sóng khác nhau

- Xây dựng thuật toán xử lý ảnh để làm rõ các đặc trưng của bệnh

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

- Đánh giá kết quả thu nhận được và đưa ra hướng phát triển

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH BỆNH VẢY NẾN TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.1.1 Tình hình bệnh vảy nến trên thế giới

Theo thống kê của WHO, bệnh vảy nến xuất hiện ở hầu hết các nước trên thế giới và có ít nhất 100 triệu người mắc phải [6], cho thấy tầm ảnh hưởng của bệnh rất lớn, không phân biệt giới tính và tuổi tác Bệnh vảy nến được xem là một bệnh phức tạp, có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng nếu bị chẩn đoán sau hoặc trì hoãn thời gian và liệu trình điều trị

Những khảo sát về tình hình nhiễm bệnh gần đây cho thấy tỉ lệ mắc bệnh phụ thuộc rất lớn vào điều kiện tự nhiên, chất lượng cuộc sống và độ tuổi Nhìn chung, bệnh có tỷ lệ xuất hiện rất thấp ở những vùng khí hậu nóng gần xích đạo, xuất hiện nhiều hơn ở những vùng lạnh hơn [7] Một số nghiên cứu cho thấy sự ảnh hưởng của chủng tộc tới sự phổ biến của bệnh vảy nến; theo một nghiên cứu năm 2001 tại Hoa Kỳ, tỉ lệ mắc bệnh của người có tổ tiên da trắng, da đen và màu da khác lần lượt là 2.5%, 1.3% và 1.0% [7] Trên thực tế, tỷ lệ xuất hiện của bệnh vảy nến có khả năng cao hơn so với các kết quả thống kê Mặc dù là một bệnh phổ biến nhưng việc nghiên cứu và thống kê về tỉ lệ mắc bệnh vảy nến luôn gặp nhiều khó khăn do bệnh này không bắt buộc đăng ký và xác nhận các trường hợp bị bệnh, việc khảo sát bệnh vảy nến cũng gặp nhiều bất cập do thiếu nguồn thông tin chính xác Các nghiên cứu và báo cáo trên thế giới cho thấy tình hình bệnh vảy nến có thể diễn biến rất phức tạp

1.1.2 Tình hình bệnh vảy nến trong nước

Trên thống kê của các tổ chức y tế cộng đồng, nước ta nằm trong vùng có tỷ

lệ mắc bệnh vảy nến ở mức trung bình phù hợp với màu da và điều kiện khí hậu Việt Nam Theo thống kê của viện da liễu Việt Nam, tỉ lệ mắc bệnh vảy nến ở toàn

bộ dân số Việt Nam từ 1,5% đến 2,2% [8] Đồng thời theo khảo sát của tổ chức Theo Mrowietz, tỉ lệ giới tính trong bệnh vảy nến ở Việt Nam là nam chiếm 60%,

nữ 40% [8] Trên thực tế, tỷ lệ mắc bệnh ở nước ta còn có thể cao hơn rất nhiều do

chiếm khoảng 6,4% các bệnh da liễu ở nước ta [8] Với tầm ảnh hướng không nhỏ tới đời sống người dân nhưng lại thiếu thốn phương tiện đánh giá, yêu cầu bức thiết

ở nước ta hiện này là đưa ra phương pháp hỗ trợ bác sĩ trong quá trình chẩn đoán lâm sàng bệnh vảy nến đảm bảo độ chính xác và tính khách quan Các nghiên cứu

về bệnh vảy nến cần được quan tâm và khuyến khích nhiều hơn bởi tổ chức cộng đồng trong và ngoài nước

1.2 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN, ĐIỀU TRỊ, NGHIÊN CỨU BỆNH VẢY NẾN TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.2.1 Tổng quan phương pháp chẩn đoán, điều trị và tình hình nghiên cứu bệnh trên thế giới

Việc điều trị vảy nến thường rất khó khăn, dễ gây chán nản vì không có thuốc đặc trị Thuốc có thể có hiệu quả với trường hợp này nhưng lại không hiệu quả với trường hợp khác Trong trường hợp bệnh nhẹ, thương tổn có thể ổn định, số lượng thương tổn ít và diện tích nhỏ, nhưng nếu là nặng, thương tổn có thể xuất hiện trên toàn cơ thể và khó điều trị Bệnh ít khi khỏi hoàn toàn, thường thuyên giảm một thời gian rồi lại tái phát, do đó, việc điều trị chủ yếu vẫn dựa vào việc kiểm soát các triệu chứng, kết hợp với các phương pháp điều trị tại chỗ, điều trị toàn thân hay sử dụng đèn chiếu; thông thường các phương pháp này được kết hợp với nhau để việc điều trị đạt hiệu quả cao nhất Hiện nay vẫn chưa có phương pháp nào có thể chữa trị hoàn toàn bệnh vảy nến, việc điều trị chỉ nhằm mục đích làm giảm mức độ bệnh và thường phải được thực hiện suốt đời Ngoài ra, bên cạnh việc điều trị bệnh, bệnh nhân còn cần phải được điều trị tâm lý Nếu hiệu quả, điều này không những có thể hỗ trợ điều trị bệnh mà còn có thể giảm thiểu nguy cơ mắc

thêm những bệnh khác như bệnh tâm lý, bệnh tim cho bệnh nhân, giúp họ có thể hòa nhập với cuộc sống tốt hơn

Các phương pháp điều trị bệnh chủ yếu có thể khác nhau ở các nơi khác nhau, ví dụ như ở Trung Quốc, ngoài việc chữa trị bằng các phương pháp Tây y, việc sử dụng kết hợp thuốc Đông dược cũng mang lại các kết quả khả quan

Với tầm ảnh hưởng rộng cùng với tác hại không nhỏ, bệnh vảy nến trở thành

để tài nghiên cứu được rất nhiều bác sĩ và có nhà khoa học quan tâm với nhiều hướng tiếp cận như nguyên nhân, sự phát triển của bệnh, phương pháp chẩn đoán, đánh giá bệnh… Tại hội nghị vảy nến thế giới lần 3 năm 2012 ở thành phố Stockhom của Thụy Điển, có hơn 150 đề tài nghiên cứu về bệnh vảy nến và sức ảnh hưởng của nó [9] với một số hướng chính như:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của vảy nến đối với đời sống xã hội

- Nghiên cứu về nguyên nhân gây bệnh

- Nghiên cứu các phương pháp và liệu trình điều trị phù hợp

- Nghiên cứu thống kê số liệu dữ liệu bệnh một cách chính xác

- Nghiên cứu về các phương pháp hỗ trợ cho sự chẩn đoán bệnh vảy nến

1.2.2 Tình hình nghiên cứu bệnh vảy nến trong nước

Ở Việt Nam hiện nay, các nghiên cứu về bệnh vảy nến vẫn còn chưa phổ biến và chỉ tập trung vào một số hướng, đa số tập trung nghiên cứu về đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và hiệu quả của một số phương pháp điều trị bệnh vảy nến Một

số ít các nghiên cứu khác tập trung vào mảng đề cập kiến thức, thực hành điều trị bệnh cho cộng đồng, cách dùng thuốc, vệ sinh và chế độ dinh dưỡng cho bệnh nhân

Do điều kiện cơ sở vật chất còn khó khăn cùng với sự thiếu quan tâm đầy đủ của cộng đồng y tế, các nghiên cứu về các mảng di truyền bệnh, đặc biệt là các nghiên cứu về phương pháp hỗ trợ cho chẩn đoán lâm sàng của bác sĩ da liễu rất hạn chế, cũng như các phương pháp hỗ trợ cho chẩn đoán lâm sàng còn thiếu thốn và hạn chế dẫn đến việc đánh giá cũng như xác định rõ loại bệnh chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của bác sĩ da liễu Do đó, việc nghiên cứu các phương pháp hỗ trợ tốt nhất cho sự chẩn đoán của bác sĩ đối với bệnh vảy nến đang thật sự là cần thiết trong điều kiện của nước ta hiện nay

không sử dụng thang màu như thông thường mà sử dụng trên thang L*a*b* Theo thang màu này, vảy sẽ liên quan đến giá trị L* lớn, trong khi đó, hồng ban thì liên quan đến giá trị a* dương Phương pháp này sẽ tạo ra bản đồ vảy mới với các giá trị mới dựa trên các điểm xung quanh ở các thang này để tách lấy vùng hồng ban trên

da Trong khi đó, việc phân đoạn vảy và da được thực hiện với bộ lọc Gabor nhằm nhận diện cấu trúc bề mặt gồ ghề của da

Một phương pháp khác nhận diện các đặc tính của bệnh vảy nến thông qua việc sử dụng ánh sáng phân cực [11] với các bước sóng 470 nm (xanh dương), 530

nm (xanh lá cây), 625 nm (đỏ) Dựa vào sự khác biệt tính chất hấp thụ, độ xuyên sâu của các bước sóng với từng loại mô, phương pháp này kết hợp các ảnh có bước sóng khác nhau với từng pixel tương ứng để tạo ra một ảnh thể hiện sự khác nhau giữa mức độ hấp thụ của hai bước sóng với các loại mô cần tách Dựa vào việc chọn các bước sóng thích hợp, kết quả sẽ thể hiện rõ các vùng mô cần lấy

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 BỆNH VẢY NẾN

2.1.1 Khái niệm

Bệnh vảy nến là một nhóm các bệnh viêm nhiễm mãn tính phổ biến, do sự tăng sinh quá mức của tế bào da Các triệu chứng phổ biến của bệnh bao gồm sự xuất hiện của vảy, hồng ban, sự phân định ranh giới giữa vùng da bệnh với da bình thường, biểu hiện trên nhiều cơ quan Bệnh có diễn biến thất thường, mức độ nghiêm trọng rất khác nhau theo thời gian và khác nhau giữa các bệnh nhân Cho đến nay, vẫn chưa xác định rõ nguyên nhân rõ ràng của bệnh; cả hai yếu tố ảnh hưởng là di truyền và môi trường đều có vai trò quan trọng trong việc góp phần là nguyên nhân gây bệnh

Bệnh vảy nến không có sự đồng nhất về hình thái bệnh, các hình thái này chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như cơ địa, nguyên nhân, thời gian khởi phát và thời gian kéo dài của bệnh,…

Bệnh vảy nến cũng có thể khởi phát ở bất kì lứa tuổi nào Có hai đỉnh tuổi khởi phát: đầu tiên là 20-30 tuổi và thứ hai là 50-60 tuổi Có khoảng 75% bệnh nhân khởi phát trước 40 tuổi, và 35-50% bệnh nhân khởi phát ở trước 20 tuổi [12] Một nghiên cứu cắt trên 111 bệnh nhân vảy nến dạng nặng đang được điều trị ở bệnh viện da liễu thành phố Hồ Chí Minh cho thấy tuổi phát bệnh trung bình của bệnh vảy nến ở đây là 35 tuổi, trong đó nhóm dưới 30 tuổi chiếm tỉ lệ cao nhất (39,6%) [13]

2.1.2 Đặc điểm sinh bệnh học và lâm sàng bệnh vảy nến

 Đặc điểm sinh bệnh học: bệnh vảy nến xảy ra khi có sự tác động qua lại lẫn nhau giữa các yếu tố di truyền, khiếm khuyết màng bảo vệ da, và các rối loạn điều hòa hệ thống miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch mắc phải Hầu hết các nghiên cứu cho rằng vảy nến được điều khiển bởi tế bào lympho T [12][14]

 Đặc điểm lâm sàng bệnh: được xác định dựa trên hai yếu tố là bệnh sử và mức độ tổn thương da do bệnh vảy nến gây ra Việc xác định đặc điểm lâm sàng

tính thường khởi phát xuất hiện thương tổn trong thời gian ngắn chỉ vài ngày [15]

 Tổn thương da: Thương tổn đặc trưng là mảng hồng ban, giới hạn rõ, có vảy trắng ở bề mặt Kích thước thương tổn có thể thay đổi từ những sẩn bằng đầu kim cho đến những mảng bao phủ phần lớn cơ thể Bên dưới vảy là lớp hồng ban láng đồng nhất và sẽ xuất hiện những chấm xuất huyết khi lấy lớp vảy đi, gây tổn thương mao mạch bên dưới (dấu hiệu Auspitz) Vảy nến có khuynh hướng đối xứng và đây

là đặc điểm có ích cho chẩn đoán xác định Tuy nhiên thương tổn một bên cũng có thể xảy ra [15]

2.1.3 Phân loại bệnh vảy nến

Tùy theo vị trí xuất hiện và đặc điểm của các tổn thương, kết hợp với các triệu chứng riêng biệt theo từng dạng bệnh mà ta có nhiều hướng để phân loại bệnh vảy nến Nếu xét về mặt hình thái học, những dấu hiệu lâm sàng thì bệnh vảy nến được chia thành nhiều loại: vảy nến thể mảng, vảy nến thể chấm giọt, vảy nến thể mụn mủ, vảy nến thể không ổn định, vảy nến thể hình thái không điển hình, vảy nến

da đầu, vảy nến có nang, vảy nến thể ngược, vảy nến ở bộ phận sinh dục, vảy nến ở móng, vảy nến không có mụn mủ lòng bàn tay và bàn chân, vảy nến tổn thương niêm mạc vảy nến viêm khớp…

 Vảy nến thể mảng: đây là loại vảy nến phổ biến nhất chiếm khoảng 80-90%

của tất cả các trường hợp bệnh [16] Biểu hiện của bệnh là sự phát ban nổi cộm, được chẩn đoán dựa theo sự phát bệnh đặc trưng của từng bệnh nhân cùng với vị trí phân bố và ảnh hưởng của bệnh trên da Tổn thương đặc trưng của loại bệnh này là những mảng da màu đỏ được phân ranh giới khá rõ ràng so với vùng da xung quanh, trên bề mặt tổn thương thường được bao phủ bởi lớp vảy màu trắng hoặc

màu vàng nhạt mỏng Bệnh thường xuất hiện ở khuỷu tay, đầu gối và vùng dưới lưng Dưới đây là hai hình ảnh đại diện cho vảy nến thể mảng:

Hình 1.1 Vảy nến thể mảng đặc trưng bởi mảng da đỏ nổi cộm và vảy [17]

Các tổn thương xuất hiện trong dạng bệnh này có thể ít hoặc đôi khi chỉ có một mảng Khi có nhiều tổn thương hơn, các mảng với nhiều kích thước có thể kết hợp lại với nhau tạo thành mảng lớn Các mảng này thường xuất hiện ở đầu, lưng và các bề mặt duỗi của tay, chân

 Vảy nến thể chấm giọt: được đặc trưng bởi sự xuất hiện những sẩn nhỏ có

đường kính 0,5 - 1,5 cm ở thân trên Bệnh thường gặp ở những người trẻ tuổi Dạng vảy nến này có mối liên quan mạnh với hệ thống kháng nguyên HLA-CW6 Khi bệnh vảy nến thể chấm giọt bùng phát sẽ kèm theo nhiễm liên cầu vùng hầu họng Những bệnh nhân với tiền sử vảy nến mảng mạn tính có thể xuất hiện thương tổn như vảy nến giọt [15] Dưới đây là hình ảnh bệnh vảy nến thể chấm giọt xuất hiện ở phần thân mình

Hình 2.3 Vảy nến thể chấm giọt [17]

 Vảy nến thể mụn mủ: là một thể vảy nến nghiêm trọng, xuất hiện tại vùng da

bị viêm nhiễm nặng, dẫn đến hình thành mụn mủ Các mụn mủ này sau một thời gian sẽ khô dần để tạo thành các vảy trắng đục và khô trên nền da đỏ nặng Trường hợp bị bệnh vảy nến mủ nặng toàn thân, các mảng bệnh vảy nến mủ này gây đau đớn và khó chịu cho người bệnh Trong lâm sàng, có một số dạng của vảy nến mủ như vảy nến mủ toàn thân, vảy nến mủ hình vòng và cuối cùng là hai thể của vảy nến mủ khu trú (mụn mủ lòng bàn tay lòng bàn chân và viêm đầu chi liên tục).Tất

cả các thể lâm sàng của vảy nến đều có chứa bạch cầu trung tính ở lớp sừng và khi tích tụ đủ nhiều thì sẽ biểu hiện lâm sàng là vảy nến mủ [15] Dưới đây là hình ảnh bệnh vảy nến thể mụn mủ xuất hiện ở cánh tay của bệnh nhân:

Hình 2.4 Vảy nến thể mụn mủ [17]

 Vảy nến thể đỏ toàn thân: một thể nặng, rất ít gặp, chỉ chiếm khoảng 1-2%

bệnh nhân vảy nến Bệnh vảy nến đỏ toàn thân tác động lên khắp cơ thể bao gồm mặt, bàn tay, bàn chân, móng, thân mình và tay chân Đặc điểm nổi bật nhất của bệnh là hồng ban toàn thân Bên cạnh đó có sự xuất hiện của vảy, nhưng vảy trong

thể bệnh bày là vảy nông khác với vảy nến mảng mạn tính Bệnh nhân vảy nến đỏ

da toàn thân sẽ mất nhiệt nhiều do giãn mạch toàn thân, điều này có thể dẫn đến hiện tượng hạ thân nhiệt [15] Dưới đây là hình ảnh của một người mắc bệnh vảy nến thể đỏ toàn thân

Hình 2.5 Vảy nến thể đỏ toàn thân [17]

 Vảy nến thể không ổn định: Đây là thể bệnh có giai đoạn phát triển không ổn

định Biểu hiện của bệnh có thể không ngừng phát triển, mở rộng thành ban đỏ nặng hơn; hoặc phát triển thành các thể vảy nến khác như thể vảy nến đỏ toàn thân, thể vảy nến mụn mủ và cuối cùng cũng có thể trở về trạng thái ngưng hoạt động Dưới đây là hình ảnh của người mắc bệnh vảy nến không ổn định với giai đoạn phát triển khác nhau, một người phát triển thành vảy nến thể đỏ toàn thân và một người phát

triển thành vảy nến thể mảng:

Hình 2.6 Vảy nến thể không ổn định [17]

 Vảy nến thể hình thái không điển hình: thường biểu hiện là các vùng tổn

thương bị sừng hóa mạnh, tạo nên các mảng vảy dày, cứng trên bề mặt da

Hình 2.7 Vảy nến tăng sừng mảng lớn [17]

 Vảy nến dựa vào vị trí ảnh hưởng [16]

- Vảy nến da đầu (hình 2.9): trên da đầu sẽ xuất hiện những vảy và mảng vảy dày có màu trắng bạc phủ kín hết da Khi bị bệnh vảy nến da đầu thì độ phát triển của tóc vẫn bình thường, tuy rụng tóc có thể xảy ra khi bị bệnh nhưng vảy nến da đầu không được xem là nguyên nhân gây ra rụng tóc

Hình 2.8 Vảy nến da đầu [17]

- Vảy nến có nang: là một dạng bệnh gây ảnh hưởng đến các nang chân lông ở thân, tay và chân Bệnh có thể có biểu hiện độc lập hoặc kết hợp với vảy nến thể mảng Đặc điểm nổi bật của dạng bệnh này là các tổn thương nhỏ hơn so với vảy nến thể chấm giọt

Hình 2.9 Vảy nến có nang [17]

- Vảy nến thể ngược: có các tổn thương thường xuất hiện tại các vùng da có nếp gấp như nách, mông, háng và cả ở những người bị bệnh béo phì Biểu hiện lâm sàng là những mảng hồng ban phân ranh giới mạnh, các mảng hồng ban này có xu hướng sáng bóng, ẩm, thường bị nứt ở trung tâm và không có vảy Hình 2.11 ở dưới đây là hình ảnh của một bệnh nhân bị vảy nến thể ngược với vị trí xuất hiện là nếp gấp ở vú

Hình 2.2 Vảy nến thể ngược ở vùng nếp gấp [17]

- Vảy nến ở bộ phận sinh dục: Đây là dạng bệnh thường liên quan đến vảy nến thể đảo ngược bởi vì đây cũng là những vùng có nhiều nếp gấp Những tổn thương đặc trưng của bệnh là các mảng hồng ban mỏng và không có vảy ở bộ phận sinh dục nữ Bệnh vảy nến dạng này dễ bị nhầm lẫn với phát hồng ban bình thường vì vậy cần phải tiến hành kiểm tra sinh thiết để có thể đưa ra kết luận chẩn đoán chính xác Ở nam giới và nữ giới bệnh có những biểu hiện khác nhau như sau:

Ở nam giới, qui đầu dương vật là vị trí thường xuyên bị ảnh hưởng nhất, ngoài ra bệnh còn xuất hiện ở da bìu và trục dương vật

Ở nữ giới thì bệnh nhân bị vảy nến bộ phận sinh dục thường rất ngứa và khó chịu Tổn thương đặc trưng ở dạng này của nữ là các mảng hồng ban có tính đối xứng, không xuất hiện vảy và ảnh hưởng nhiều đến phần môi lớn của bộ phận sinh dục

- Vảy nến ở móng: chiếm đến 40% bệnh nhân vảy nến [15] Khả năng mắc bệnh vảy nến móng tăng theo độ tuổi, tuổi càng lớn thì khả năng mắc bệnh càng cao; ngoài ra còn phụ thuộc vào thời gian mắc bệnh cùng với tốc độ lan rộng của bệnh Đặc điểm của vảy nến móng là móng lõm, tách móng, tăng sừng dưới móng, xuất hiện dấu hiệu “giọt dầu” li ti trên bề mặt móng

Hình 2.3 Những lỗ nhỏ trên bề mặt móng tay bị vảy nến [17]

Hình 2.4 Tăng sừng ở dưới móng [17]

- Vảy nến không có mụn mủ ở lòng bàn tay, bàn chân: có biểu hiện là những mảng vảy trắng bạc hoặc vàng, bị kích thích mạnh bởi việc gãi, ma sát Đối với những mảng vảy ít sẽ rất khó phân biệt với eczema Do đó, dựa vào sự vắng mặt của mụn mủ trên vùng da tổn thương để phân biệt được vảy nến và eczema ở lòng bàn tay, bàn chân

Hình 2.5 Vảy nến ở lòng bàn tay, bàn chân thường biểu hiện dạng mảng [17]

- Vảy nến tổn thương niêm mạc: sự ảnh hưởng vảy nến đối với niêm mạc lưỡi

là trường hợp hiếm gặp với những biểu hiện lưỡi bị nứt hơn nhiều so với người khỏe mạnh như dưới hình

Hình 2.6 Lưỡi của bệnh nhân bị vảy nến niêm mạc [17]

- Vảy nến viêm khớp: xảy ra ở 5-30% bệnh nhân vảy nến Hiện nay vẫn chưa

có một xét nghiệm huyết thanh đặc hiệu nào để chẩn đoán vảy nến khớp ngoài phương pháp chẩn đoán hình ảnh X quang, với biểu hiện là khớp bị ăn mòn, dấu hiệu này xảy ra vài năm sau khi có hiện tượng viêm quanh khớp Vảy nến viêm khớp gặp nhiều ở những bệnh nhân vảy nến tương đối nặng Những yếu tố có nguy

cơ làm cho vảy nến viêm khớp có diễn tiến nặng hơn như: bệnh xuất hiện sớm, xuất hiện ở nữ giới, bị bệnh do di truyền… [16] Thể vảy nến này được đánh giá theo tiêu chuẩn CASPAR [18]

 Dựa trên các yếu tố khác

Ngoài những cơ sở phân loại bệnh vảy nến ở trên, việc phân loại bệnh còn được dựa vào một số yếu tố khác như độ tuổi phát bệnh, nguyên nhân gây ra bệnh,…như sau:

- Vảy nến tuyến tính và phân khúc

- Vảy nến ở trẻ em và người lớn

- Do thuốc gây ra hoặc làm bệnh trầm trọng thêm

- Do HIV gây ra hoặc làm bệnh trầm trọng thêm

Một số dạng bệnh vảy nến được chia theo phương thức phân loại này còn mang nhiều tính chất tổng quát, chưa cụ thể như vảy nến ở trẻ em, vảy nến ở người lớn Một số khác lại phân loại một cách cụ thể ở từng đối tượng như vảy nến do HIV gây ra, hay vảy nến do HIV tác động làm bệnh trở nên trầm trọng hơn

2.1.4 Quá trình phát triển mô học bệnh vảy nến

Quá trình hình thành và phát triển bệnh vảy nến được chia thành hai giai đoạn chính là giai đoạn sớm và giai đoạn thương tổn phát triển đầy đủ

 Giai đoạn sớm: Ban đầu xuất hiện sự giãn mạch, phù nhú bì và thâm nhiễm

bạch cầu, trước khi xuất hiện các biến đổi của thượng bì Sau đó, xuất hiện quá trình tăng sừng, sự tăng sản thượng bì với độ dài các mào ngang nhau Các mao mạch bị dãn ra \ với thâm nhiễm hỗn hợp bạch cầu đơn nhân và bạch cầu trung tính[19][20]

- Giai đoạn thương tổn phát triển đầy đủ: Có hiện tượng dày sừng kết hợp với

trực sừng khu trú và sự tạo thành vi áp xe Hiện tượng bạch cầu xâm nhập vào thượng bì xảy ra nhiều ở vùng trên nhú [21]

2.2 PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ NGHIÊM TRỌNG BỆNH VẢY NẾN

2.2.1 Phương pháp chẩn đoán bệnh

Có rất nhiều phương pháp chẩn đoán bệnh trong bệnh vảy nến Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm khác nhau Vì thế để kết quả chẩn đoán được chính xác cần có sự áp dụng đồng thời các phương pháp chẩn đoán Dưới đây

là các phương pháp thông dụng nhất trong chẩn đoán lâm sàng tại bệnh viện và các phòng khám da liễu

- Thương tổn móng: 30-50% tổng số bệnh nhân vảy nến gặp tổn thương móng

ở đầu ngón Ở vảy nến thể mủ thấy các mụn mủ dưới móng hoặc xung quanh móng

biểu hiện viêm kết mạc, viêm giác mạc, viêm mí mắt

 Chẩn đoán xác định bệnh [22][23]được dựa trên những kết quả chẩn đoán

tổn thương da, cạo vảy Brocp và đôi khi cần kết hợp thêm những hình ảnh mô học

 Phân thể bệnh [22]

Kết quả của việc phân thể bệnh được dựa trên đặc điểm về hình dạng, kích thước, đặc tính và vị trí phát bệnh của những biểu hiện lâm sàng Da vảy nến từ đó

mà được chia thành 3 thể chính như sau:

- Thể thông thường: kích thước của thương tổn có vảy thể chấm hoặc thể giọt

là dưới 1 cm, thể đồng tiền là 1-3 cm, còn ở thể mảng kích thước các tổn thương lên tới 5-10cm; hoặc vảy nến xuất hiện ở các nếp gấp (vảy nến đảo ngược), da đầu, mặt, lòng bàn tay, lòng bàn chân và móng

- Thể đặc biệt: xuất hiện trên trường hợp da vảy nến bị viêm nặng, triệu chứng như mụn mủ ở lòng bàn tay, bàn chân và nặng hơn là lan rộng toàn thân Những mụn mủ đó có thể nhỏ bằng đầu đinh ghim màu trắng đục Bệnh vảy nến ở thể này thường tái phát theo ba giai đoạn: xuất hiện những mảng đỏ, tạo mụn mủ và cuối cùng bong vảy da

Ngoài ra, đối với những trường hợp xuất hiện những mảng da đỏ trên toàn bộ

cơ thể cũng được xếp vào thể vảy nến đặc biệt Đây là là biến chứng của vảy nến thể thông thường hoặc do dùng corticoid toàn thân, đôi khi là biểu hiện đầu tiên của bệnh vảy nến

 Chẩn đoán phân biệt bệnh [22][24]

Hiện nay, có nhiều căn bệnh khác mà biểu hiện ra ngoài da của chúng cũng giống với những biểu hiện trên da vảy nến Khi xác định bệnh cần phải quan sát kỹ những biểu hiện lâm sàng của chúng, đôi khi cần tiến hành các phương pháp chẩn

đoán hỗ trợ, phương pháp xét nghiệm Một trong số những căn bệnh đó là giang mai, vảy phấn hồng Gibert, vảy phấn đỏ nang lông với những biểu hiện cụ thể như

và phản ứng huyết thanh giang mai có kết quả dương tính

- Lupus đỏ kinh: thương tổn cơ bản là những mảng đỏ, da bị teo, vảy da dính khó bong

- Vảy phấn hồng Gibert: thương tổn cơ bản là mảng da đỏ hình tròn hoặc hình bầu dục, có vảy phấn nổi cao so với trung tâm, rải rác toàn thân Các vùng đầu, mặt

và bàn tay, bàn chân thường không có thương tổn Bệnh tiến triển tự khỏi trong vòng 4 đến 8 tuần

- Vảy phấn đỏ nang lông: thương tổn là các sẩn hình chóp màu hồng có vảy phấn, khu trú ở nang lông Vị trí hay gặp nhất là ở mặt duỗi đốt 2 đốt 3 ngón tay và ngón chân, bụng, chi dưới

2.2.2 Các phương pháp đánh giá mức độ nghiêm trọng bệnh vảy nến

Đánh giá mức độ nghiêm trọng bệnh vảy nến đóng vai trò rất quan trọng trong việc xác định liệu trình điều trị bệnh phù hợp Các bác sĩ da liễu sẽ dựa vào mức độ nghiêm trọng bệnh là nặng hay nhẹ kết hợp với thể loại bệnh để có thể đưa

ra các liệu trình điều trị Có rất nhiều phương pháp đánh giá mức độ bệnh vảy nến, trong đó có ba phương pháp được tin dùng và sử dụng nhiều nhất là chỉ số PASI [25][26], diện tích vùng da bệnh BSA (Body Surface Are)[25] và chỉ số IGA-2011[27] Trong ba phương pháp này thì PASI được xem như là phương pháp đánh giá chính xác nhất, là tiêu chẩn vàng trong việc đánh giá mức độ nghiêm trọng bênh vảy nến Phương pháp được sử dụng nhiều nhất là diện tích vùng da bệnh BSA Phương pháp còn lại IGA-2011 lại được sử dụng phổ biến ở Bắc Mĩ, bên cạnh đó

nó còn được sử dụng để kết hợp với chỉ số PASI, đưa ra độ chính xác cao nhất

 PASI-Chỉ số đánh giá mức độ nghiêm trọng bệnh vảy nến:

khách quan hơn là rất quan trọng

PASI là một chỉ số được sử dụng phổ biến cho việc đánh giá mức độ nghiêm trọng của bệnh vảy nến; dựa trên ba đặc trưng lâm sàng chính là hồng ban, sự bong tróc vảy và độ sâu bề mặt da tổn thương Vùng da trên cơ thể được chia thành 4 vùng: đầu, thân, tay, và chân PASI được chia thành thang điểm từ 0-72, đánh giá bệnh dựa trên mức độ và diện tích vùng da bị ảnh hưởng bởi hồng ban, sự bong tróc vảy và độ dày tổn thương được tính theo từng vùng đầu, tay, thân và chân như bảng 2.1 [28][29]

Bảng 2.1: Tính chỉ số PASI trên từng vùng da

Độ dày 0-4

Bong tróc vảy 0-4

Hồng ban 0-4

× Diện tích

Đầu a b c h(a + b + c) ×0.1 = A Chi trên e f g u(e + f + g) ×0.2 = B Thân i j k t(i + j + k) ×0.3 = C Chi dưới m n o l(m + n +o) ×0.4 = D

PASI = A + B + C + D

Trong đó, mức độ nghiêm trọng của bệnh tại từng vùng đầu, chi trên, thân,

chi dưới sẽ đánh giá theo thang điểm từ 0-4 [30], tùy theo mức độ nặng nhẹ của bệnh tại các vùng da đó (bảng 2.2), diện tích vùng da bị bệnh của 4 vùng da lần lượt

là “h,u,t,l” được đánh giá theo thang điểm từ 0-6, tùy vào phần trăm diện tích da bị bệnh (bảng 2.3) [28][29]

Bảng 2.2: Thang điểm đánh giá mức độ nghiêm trọng từng biểu hiện lâm sàng theo

PASI

Mức độ bệnh Điểm Không bị bệnh 0

Thang điểm này tương đối chi tiết và hay dùng trong chẩn đoán lâm sàng, có

ý nghĩa trong đánh giá kết quả điều trị, góp phần cho kết quả chẩn đoán bệnh vảy nến mang tính khách quan, chuẩn xác hơn Tuy vậy chỉ số PASI lại không được sử dụng một cách phổ biến ở các nước đang phát triển, một phần là tính chất hơi phức tạp khi đánh giá, khó phân định rõ khái niệm nhẹ, vừa, nặng… cùng như khó xác định giới hạn các phần da bị bệnh trên cơ thể

 BSA-Chỉ số đánh giá theo diện tích vùng da bệnh

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến, đặc biệt ở các nước có khoa học

kĩ thuật còn hạn chế, việc đánh giá bệnh của bác sĩ da liễu phụ thuộc vào kinh nghiệm thông qua quan sát bằng mắt thường Diện tích vùng da bệnh được đo bằng quy luật số 9 và sử dụng lòng bàn tay bệnh nhân tương ứng với 1% diện tích cơ thể

 Chỉ số IGA-2011 (Investigator’s Global Assessment 2011)

Chỉ số IGA-2011 được đánh giá phân loại theo bảng dưới đây

Bảng 2.5: Chỉ số IGA-2011

Điểm số Phân loại Mô tả chi tiết

0 Sạch Không có dấu hiệu bệnh vảy nến, có thể có tăng sắc tố sau

viêm

1 Gần sạch Không dày da, màu tổn thương từ bình thường đến hồng,

không có vảy hoặc có rất ít

2 Nhẹ Da bắt đầu hơi dày lên và có màu từ hồng đến đỏ nhạt, vảy

dạng mịn chiếm ưu thế

3 Trung bình Dày lên rõ rệt với màu đỏ rực, phân biệt được rõ ràng với

những da bình thường, những mảng vảy lớn hơn xuất hiện

4 Nặng Da dày có bờ cứng, màu da từ đỏ tươi cho đến đỏ sậm, vảy

nhiều và thô bao phủ hầu như tất cả vùng da tổn thương IGA là một chỉ số đánh giá thương tổn của vảy nến theo năm mức độ từ 0 đến 4: sạch (0), gần sạch (1), nhẹ (2), trung bình (3), và nặng (4) IGA là một công

cụ đơn giản để đánh giá tổng quát mức độ nghiêm trọng của bệnh vảy nến, được sử dụng trong các thử nghiệm lâm sàng trên 35 năm nay Lần gần nhất, IGA được cải thiện năm 2011 (IGA-2011)

Cơ quan Quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) và Cơ quan Quản lý thuốc châu Âu (EMA) khuyến cáo sử dụng PASI và IGA kết hợp với nhau để đánh giá hiệu quả của một thuốc mới trong điều trị vảy nến [27]

2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH

2.3.1 Ảnh kỹ thuật số

Ảnh kỹ thuật số (digital) là dạng ảnh được lưu trữ trên các thiết bị kỹ thuật

số, được tạo ra bằng cách biến đổi rời rạc thông tin hình ảnh liên tục thành tín hiệu rời rạc thông qua phép lấy mẫu Phép lấy mẫu sẽ rời rạc hóa các giá trị liên tục tới các giá trị rời rạc gần nhất

So với ảnh tín hiệu liên tục (analog), ảnh kỹ thuật số có những ưu điểm vượt trội như có thể hiển thị ngay trên thiết bị mà không cần tráng rửa phim, dễ dàng lưu trữ, truyền tải, và đặc biệt là có thể dễ dàng xử lý trên máy tính

Hình 2.7 Phép lấy mẫu trong ảnh kỹ thuật số [31]

2.3.2 Điểm ảnh (pixel)

Điểm ảnh, hay pixel là đơn vị cơ bản (nhỏ nhất) của ảnh số Mỗi bức ảnh được tạo thành bằng các thành phần đơn vị của ảnh (picture element) Pixel thể hiện giá trị cường độ rời rạc của điểm ảnh trong không gian Một bức ảnh càng có nhiều pixel thì càng trông có vẻ liên tục Mỗi pixel được đặc trưng bởi một hay nhiều thông số

để thể hiện cường độ hoặc màu sắc nhất định Kích thước của ảnh số là tích của số pixel chiều ngang và chiều dọc của ảnh Hình 2.17 thể hiện các ảnh tương tự nhưng

có độ phân giải khác nhau

Hình 2.8 Ảnh xám với độ phân giản khác nhau [32]

(a) Ảnh kích thước 256x256 pixel, (b) Ảnh kích thước 128x128 pixel, (c) Ảnh kích

thước 64x64 pixel, (d) Ảnh kích thước32x32 pixel

Trong ảnh màu, mỗi pixel sẽ mang nhiều giá trị thông số khác nhau, mỗi giá trị ứng với từng thành phần trong thang màu đó

2.3.3 Ảnh xám

Một pixel trong ảnh xám có 2 đặc trưng cơ bản là tọa độ 2 chiều của nó trên bức ảnh và giá trị cường độ tại vị trí tương ứng đó gọi là mức xám Mức xám của một pixel thể hiện cường độ sáng của nó và được gán bằng một con số nằm trong một khoảng xác định gọi là thang mức xám

Thang mức xám thể hiện được số mức độ độ sáng khác nhau, thường có 2ngiá trị (n là số tự nhiên khác 0), thể hiện được các mức xám từ 0 (đen tuyệt đối) đến

2n-1 (trắng tuyệt đối) Nếu n=1, ảnh chỉ có hai mức đen tuyệt đối và trằng tuyệt đối, gọi là ảnh nhị phân (binary) Hình 2.18 thể hiện các ảnh xám tương tự nhưng ở các thang mức xám khác nhau

Hình 2.9 Ảnh xám với các thang mức xám khác nhau [32]

(a) Ảnh 32 mức xám, (b) Ảnh 16 mức xám, (c) Ảnh 8 mức xám, (d) Ảnh 4 mức xám

2.3.4 Lược đồ xám (histogram)

Lược đồ xám, hay histogram của một bức ảnh xám thể hiện số lần xuất hiện của từng giá trị mức xám trên toàn bộ thang xám của bức ảnh đó Lược đồ xám có dạng biểu đồ hình cột, trục hoành thể hiện các giá trị thang xám, từ 0 đến 2n-1, trục tung thể hiện số lượng pixel có mức xám đó trên bức ảnh

Thông qua lược đồ xám, ta có thể biết được sự phân bố cường độ các pixel trên ảnh cường độ, giúp đánh giá được tổng quan bức ảnh là sáng hay tối, tương phản ít hay nhiều…, một số thuật toán xử lý ảnh có thuật toán tính toán dựa trên lược đồ xám

Hình 2.10 Ảnh xám và histogram tương ứng (a) Ảnh xám, (b) Histogram của ảnh xám

2n-1

2.3.6 Tăng cường ảnh

Tăng cường ảnh là quá trình nâng cao chất lượng bức ảnh để giải quyết các vấn đề như ảnh bị mờ, quá sáng, quá tối, tương phản quá thấp làm ảnh hướng đến việc đánh giá hoặc đến các bước xử lý tiếp theo Một số phương pháp tăng cường ảnh có thể kể đến như sau:

- Tăng cường độ tương phản là phép xử lý trên ảnh làm tăng sự khác biệt giữa những điểm tối và những điểm sáng Một số phương pháp tăng cường độ tương phản có thể kể đến như thay đổi phạm vi dải cường độ sáng (intensity scaling), thay đổi qua cửa số cường độ sáng (intensity window)

- Thay đổi phạm vi dải cường độ sáng (intensity scaling): Là quá trình trải các giá trị cường độ sáng sang một khoảng mới Độ sáng của các điểm có cường độ thấp nhất trên ảnh sẽ được thể hiện bằng độ sáng của màu đen tuyệt đối, độ sáng của các điểm có cường độ cao nhất sẽ được thể hiện bằng cường độ của màu trắng tuyệt đối Độ sáng của các điểm còn lại sẽ được thể hiện bằng một cường độ sao cho tỷ lệ của cường độ này đến cường độ đen tuyệt đối và trắng tuyệt đối bằng với

tỷ lệ cường độ ban đầu so với điểm tối nhất và sáng nhất ban đầu Nếu a và b lần lượt là cường độ của điểm tối nhất và điểm sáng nhất trên ảnh ban đầu, A và B lần lượt là cường độ của điểm tối nhất và sáng nhất trên ảnh sau khi biến đổi, x và X lần lượt là cường độ các điểm ban đầu và sau biến đổi, thì cường độ X sau biến đổi được tính theo công thức:

( )