Nghiên cứu đặc điểm hình thái đồi thị và đường liên hệ đồi thị - vỏ não trên hình ảnh cộng hưởng từ sọ não ở người Việt Nam trưởng thành

TRANG THÔNG TIN NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CHO LUẬN ÁN Tên đề tài luận án: nghiên cứu đặc điểm hình thái đồi thị và đường liên hệ đồi thị - vỏ não trên hình ảnh cộng hưởng từ sọ não ở người Việt Nam trưởng thành Chuyên ngành: Khoa học Y sinh Mã số : 9 72 01 01 Họ và tên nghiên cứu sinh: Phạm Thành Nguyên Họ và tên người hướng dẫn: 1. PGS.TS Lâm Khánh 2. GS.TS. Nguyễn Duy Bắc Cơ sở đào tạo: Học viện Quân y Qua nghiên cứu trên bộ dữ liệu của 50 đối tượng nghiên cứu bằng cộng hưởng từ 3.0 Tesla chúng tôi thấy có những đóng góp mới như sau: Hình thái đồi thị ở người trưởng thành bình thường trên phim cộng hưởng từ 3 tesla có đặc điểm: - Chiều dài của đồi thị trung bình của + Hai giới ở bên trái là 31,12 mm và bên phải là 31,23 mm; - Chiều rộng của đồi thị trung bình của + Hai giới ở bên trái là 16,46 mm và bên phải là 16,46 mm; - Chiều cao đồi thị trung bình của + Hai giới ở bên trái là 16,77 mm và bên phải là 16,79 mm; - Thể tích trung bình đồi thị của + Hai giới ở bên trái là 6,42 ml và bên phải là 6,43 ml; Hình thái dải đồi thị - vỏ não ở người trưởng thành bình thường trên phim cộng hưởng từ khuếch tán sức căng 3.0 tesla có đặc điểm: - Chiều dài trung bình của dải đồi thị - vỏ não của + Hai giới ở bên trái là 121,21 mm và bên phải là 130,17 mm; - Giá trị trung vị về số lượng sợi dải đồi thị - vỏ não của + Hai giới ở bên trái là 315 sợi và bên phải là 401,5 sợi; - Các dạng hình thái phân nhánh của dải đồi thị - vỏ não rất đa dạng: phân 2 nhánh chiếm 5%, 3 nhánh chiếm 25%, 4 nhánh chiếm 42%, 5 nhánh chiếm 16% và 6 nhánh chiếm 12%. - Giá trị trung bình hệ số khuếch tán từng phần (FA) của dải đồi thị - vỏ não: + Hai giới ở bên trái 0,480 và bên phải là 0,479; - Giá trị trung bình hệ số khuếch tán biểu kiến của dải đồi thị - vỏ não của + Hai giới ở bên trái là 0,829 và bên phải là 0,816;

PHẠM THÀNH NGUYÊN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI

ĐỒI THỊ VÀ ĐƯỜNG LIÊN HỆ ĐỒI THỊ - VỎ NÃO TRÊN HÌNH ẢNH CỘNG HƯỞNG TỪ SỌ NÃO Ở NGƯỜI VIỆT NAM TRƯỞNG THÀNH

Chuyên ngành: Khoa học Y sinhMã số: 972 01 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS.TS Lâm Khánh

2 GS.TS Nguyễn Duy Bắc

Phản biện 1: GS.TS Phạm Minh Thông

Phản biện 2: PGS.TS Ngô Xuân Khoa

Phản biện 3: PGS.TS Đỗ Đức Cường

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường họp tạiHọc viện Quân Y vào hồi: giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận án tại:

1 Thư viện Quốc Gia

2 Thư viện Học viện Quân y ………

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đồi thị là một phức hợp các nhân xám nằm ở gian não.Những tiến bộ gần đây của công nghệ hình ảnh thần kinh đã chonhững cái nhìn mới về cấu trúc giải phẫu của não người và đang làmthay đổi những hiểu biết của con người về đồi thị Hiện nay có thểphân định các cấu trúc dưới nhân đến việc kiểm tra các kết nối chứcnăng của các khu vực khác nhau của não thông qua chụp cộng hưởng

từ chức năng (fMRI), thông qua các nghiên cứu về não bộ trên khámnghiệm tử thi hay qua các thí nghiệm trên động vật

Tìm hiểu về các đường liên hệ giải phẫu ở một vùng não vàgiữa các vùng não với nhau giúp chúng ta biết rõ các hoạt động chứcnăng và phối hợp các hoạt động chức năng của những vùng não đó.Các nghiên cứu đã được tiến hành trên động vật bằng phương phápkhông xâm nhập để tìm hiểu về các dải (bó) dẫn truyền trong não bộ,tuy nhiên những nghiên cứu liên quan đến các đường liên hệ ở nãongười còn rất hạn chế Tiêm các chất màu fluorescent sau khámnghiệm tử thi cho phép xác định các dải (bó) dẫn truyền nhưng chỉthấy ở các khoảng cách xa khoảng 10 milimet Với những đường liên

hệ xa hơn có thể được xác định bởi phẫu tích các bó lớn hoặc nghiêncứu hóa mô của thoái hóa xa sau một tổn thương định khu, nhưngnhững nghiên cứu như vậy được dựa trên một số lượng tương đối nhỏcác bệnh nhân không có thông tin

Tạo ảnh đường dẫn truyền thần kinh bằng cộng hưởng từ sứccăng khuếch tán (Diffusion Tensor Imaging - DTI) dựa trên sự khuếchtán bất đẳng hướng (anisotropy) các phân tử nước trong các sợi trục DTI

là một kĩ thuật mới và hiện đại, giúp cho việc nhận thức đầy đủ về cácliên kết trong não bộ, sự phát triển gần đây trong kỹ thuật chụp cộnghưởng từ sức căng khuếch tán giúp ta xác định được đường đi của cácdải (bó), chủ yếu ở não người sống.

Hình ảnh các đường dẫn truyền cảm giác đi qua đồi thị kếtnối với các vùng của não rất có ý nghĩa trong thực hành lâm sàng và

hiện chưa được nghiên cứu tại Việt Nam Mục tiêu của nghiên cứu nhằm:

1 Mô tả đặc điểm hình thái đồi thị trên hình ảnh cộng hưởng từ 3.0 tesla ở người Việt Nam trưởng thành.

2 Xác định đặc điểm hình thái đường liên hệ đồi thị - vỏ não trên hình ảnh cộng hưởng từ khuếch tán 3.0 tesla ở người Việt Nam trưởng thành.

Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ ĐÓNG GÓP MỚI

Luận án cung cấp các dữ liệu về thay đổi chiều dài, chiềurộng, chiều cao cũng như thể tích của đồi thị bên phải và bên tráitrên phim cộng hưởng từ 3.0 ở người Việt trưởng thành bình thường.Đồng thời luận án cũng xác định được đặc điểm hình thái: chiều dài,số lượng sợi, FA, ADC của dải đồi thị - vỏ não trên phim cộnghưởng từ khuếch tán sức căng (DTI) 3.0 ở người Việt trưởng thànhbình thường Đó là những cứ liệu khoa học có giá trị về nghiên cứuđặc điểm hình thái đồi thị và dải đồi thị - vỏ não trên phim cộnghưởng từ 3.0 ở người Việt trưởng thành bình thường Đây là nghiêncứu đầu tiên tại Việt Nam áp dụng một kĩ thuật mới và hiện đại, giúpcho việc nhận thức đầy đủ về các liên kết trong não bộ, sự phát triển gần

đây trong kỹ thuật chụp cộng hưởng từ sức căng khuếch tán giúp ta xácđịnh được đường đi của các dải (bó), chủ yếu ở não người sống.

CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN

Luận án gồm 129 trang:

- Đặt vấn đề: 02 trang

- Tổng quan tài liệu: 38 trang

- Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: 18 trang

- Kết quả nghiên cứu: 37 trang

- Bàn luận: 31 trang

- Kết luận: 02 trang

- Kiến nghị: 01Luận án có: - 40 bảng, 07 biểu đồ, 35 hình

- 141 tài liệu tham khảo: + 01 tài liệu tiếng Việt

+ 140 tài liệu tiếng Anh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1 Đặc điểm giải phẫu và chức năng của đồi thị

1.1 Đặc điểm giải phẫu của đồi thị

Não trung gian (gian não), chủ yếu ẩn giữa hai bán cầu đạinão, chỉ chiếm khoảng 2% trọng lượng của hệ thống thần kinh trungương Tuy nhiên nó có những kết nối rộng khắp và quan trọng, làtrạm dừng của đại đa số dẫn truyền cảm giác, vận động và hệ limbic.Não trung gian liên tục với phần mỏ của não giữa và nằm giữa thânnão và bán cầu đại não Từ mặt lưng đến bụng, não trung gian bao

gồm phần trên đồi thị (epithalamus), đồi thị (thalamus), dưới đồi thị(subthalamus) và vùng sau đồi thị (metathalamus) trong đó đồi thị làlớn nhất.

1.1.1 Đại cương

1.1.2 Hình thể ngoài của đồi thị

Đồi thị có hình trứng, đầu to quay ra sau, trục lớn hướng ratrước, vào trong và hơi lên trên, hợp với trục lớn bên đối diện mộtgóc khoảng 60° mở ra sau Đồi thị dài khoảng 3cm, cao 2cm, dày1,5 cm, có 4 mặt: trong, ngoài, lưng (trên), bụng (dưới); 2 đầu:trước, sau; và 3 bờ ít nhiều xác định được là: bờ trên trong, bờ trênngoài và bờ dưới trong

1.1.3 Hình thể trong của đồi thị

1.1.4 Vai trò của đồi thị

Đồi thị là trạm chuyển tiếp chính tới vỏ não, nó được mô tả như làmột “cửa ngõ” tới vỏ não Hầu như tất cả mọi thứ mà chúng ta có thể biết

về thế giới bên ngoài, hoặc về bản thân, được dựa trên những thông tin điqua đồi thị

1.1.4.1 Nhận thức môi trường là hoạt động liên quan đến đồi thị 1.1.4.2 Tầm quan trọng của vòng vỏ não - đồi thị - vỏ não cho nhận thức

1.1.4.3 Nhận thức để hành động hay hành động để nhận thức? Quá trình xử lý song song của tín hiệu cảm giác và vận động

1.2 Các đường dẫn truyền thần kinh

1.2.1 Các đường dẫn truyền thần kinh cảm giác

1.2.1.1 Đại cương về đường dẫn truyền thần kinh cảm giác

1.2.1.2 Đường cảm giác bản thể và tư thế và xúc giác phân biệt ở

cổ, thân và tứ chi (cảm giác sâu có ý thức)

Đường trung ương đi lên của đường dẫn truyền thần kinh cảm giác sâu có ý thức

Đường cảm giác bản thể về tư thế và xúc giác phân biệt (xúcgiác tinh tế) từ ngoại biên ở cổ - thân - tứ chi lên vỏ não gồm 3chặng nơron

Các đường dẫn truyền tủy - tiểu não

Dải tủy - tiểu não sau (Posterior spinocerebellar tract)

Dải tủy - tiểu não trước (Anterior spinocerebellar tract)

1.2.1.4 Đường cảm giác đau, nóng lạnh và xúc giác thô sơ Các dải tủy - đồi thị và dải sinh ba - đồi thị

Các đường trung ương đi lên của cảm giác đau, nóng lạnh

và xúc giác thô sơ ở cổ, thân mình và tứ chi

Chặng 1

Chặng 2

Chặng 3

1.2.2 Các đường dẫn truyền thần kinh vận động

Dải vỏ - tuỷ (corticospinal tract)

1.3 Cộng hưởng từ khuếch tán và ứng dụng trong nghiên cứu cấu trúc của đồi thị và các đường dẫn truyền thần kinh

1.3.1 Đại cương về cộng hưởng từ khuếch tán và một số yếu tố liên quan

Phương pháp

DTI dựa trên sự cải tiến của kỹ thuật MRI, trong đó làm tăng

độ nhạy với các chuyển động ba chiều rất nhỏ của các phân tử nướctrong mô Ở dịch não tủy (Cerebrospinal fluid - CSF) chuyển độngcủa các phân tử nước là đẳng hướng, điều này có nghĩa là sự khuếchtán là tương đương ở tất cả các hướng, tức là, nước khuếch tán mộtcách tự do Tuy nhiên, trong chất trắng nước khuếch tán theo lối cóhướng (bất đẳng hướng), hay còn gọi là dị hướng (anisotropic)

Do các đặc tính về cấu trúc và sự phân cách của myelin ở các

bó sợi thần kinh, nên các phân tử nước trong những bó sợi này bịgiới hạn khuếch tán dọc theo sợi trục của bó sợi thần kinh Do đóDTI được sử dụng để xác định và định rõ đặc điểm các bó dẫntruyền của chất trắng vì thế có thể cung cấp cho các nhà nghiên cứu

về các thuộc tính của các con đường kết nối trong não bộ

1.3.2 Ứng dụng DTI trong nghiên cứu cấu trúc của não bộ 1.3.3 Một số phương pháp và bước đầu ứng dụng DTI trong xác định đặc điểm cấu trúc và các nhân của đồi thị

1.3.4 Xác định các kết nối của đồi thị với vỏ não bằng DTI

1.3.5 Ứng dụng DTI trong nghiên cứu về đồi thị và đường dẫn truyền thần kinh tại Việt Nam

Cho đến nay, với các tài liệu có được, chúng tôi mới chỉ thấycông trình của các tác giả Nguyễn Trí Dũng, Phạm Ngọc Hoa, Caothiên Tượng năm 2010 nghiên cứu sử dụng DTI trong phân biệtabcess não với u não hoại tử dạng nang Chưa có một công trìnhnghiên cứu nào nghiên cứu về đặc điểm hình thái của đồi thị và cáckết nối của đồi thị với các vùng của võ não bằng kỹ thuật này

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Đề tài luận án được thực hiện tại Khoa Chẩn đoán hình ảnhBệnh viện Trung ương quân đội 108, từ tháng 6 năm 2015 đến tháng

12 năm 2016

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng bộ dữ liệu và phương pháp phân tích,dựng hình phim CHT sọ não của 50 người bình thường, độ tuổi từ 18trở lên, không có bất cứ bệnh lý nào về não bộ hoặc tổn thương vềthần kinh

Bao gồm

- Tiêu chuẩn chọn đối tượng nghiên cứu

Chọn các đối tượng không có bất thường về hộp sọ; tiền sửhoặc hiện tại không có chấn thương sọ não, không mắc các bệnh lýgây tổn thương thần kinh trung ương như Alzheimer, u não, hay cácchứng rối loạn thần kinh, tâm thần hoặc các bệnh thần kinh mạntính Tất cả các đối tượng nghiên cứu được chụp MRI với các chuỗi xung

cơ bản và xung DTI

- Tiêu chuẩn loại trừ

Đối tượng bị loại trừ khỏi nhóm nghiên cứu khi họ mắcmột trong các bệnh như bệnh lý gây tổn thương thần kinh trungương như Alzheimer, u não, hay các chứng rối loạn thần kinh, tâmthần hoặc các bệnh thần kinh mạn tính

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu mô tả cắt ngang

2.2.2 Phương tiện nghiên cứu

Máy chụp cộng hưởng từ Achieva 3T (Phillips, Hà Lan) cócoil sọ 16 kênh và phần mềm chụp DWI và DTI Trạm xử lý hìnhảnh với phần mềm Extended MR Workspace 2.6.3.1

2.3 Các chỉ tiêu nghiên cứu

2.3.1 Đặc điểm chung của nhóm nghiên cứu

Đặc điểm chung: Tuổi, giới

2.3.2 Đặc điểm hình thái của đồi thị trên MRI 3.0 tesla

Chiều dài của đồi thị bên phải và bên trái, đơn vị tính mm

Chiều rộng của đồi thị bên phải và bên trái, đơn vị tính mm.

Chiều cao của đồi thị bên phải và bên trái, đơn vị tính mmThể tích của đồi thị bên phải và bên trái, đơn vị tính ml.

2.3.3 Đặc điểm hình thái của bó đồi thị - vỏ não trên DTI 3.0 tesla

- Số nhánh bó đồi thị - vỏ não trên ảnh 3D

- Chiều dài bó đồi thị - vỏ não trên ảnh 3D

- Kích thước bó đồi thị - vỏ não bên phải và bên trái trênảnh 3D:

- Các dạng hình thái bó đồi thị - vỏ não (phân 2, 3, 4, 5, 6 nhánh và cho nhánh sang bên đối diện khi kết nối với vỏ não)

- Giá trị FA, ADC của toàn bộ bó đồi thị - vỏ não trên ảnh 3D

2.4 Xử lý số liệu

Các số liệu được phân tích theo phương pháp thống kê ysinh học:

Xử lý số liệu: băng phần mềm SPSS 22.0

Các biến liên tục được biểu diễn dưới dạng số trung bìnhvà độ lệch chuẩn (X ± SD); giá trị trung vị (Median) và tỉ lệ phầntrăm (%)

Số liệu nghiên cứu được xử lý và tính toán sử dụng thuật toán t –test trên phần mềm SPSS Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê được xác địnhkhi p < 0.05

Phân tích tương quan tuyến tính giữa hai biến X và Y có phânphối chuẩn với hệ số tương quan Pearson

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Đặc điểm tuổi và giới của đối tượng nghiên cứu

Bảng 3.1 Thống kê nhóm độ tuổi, giới tính và sự phân bố tương ứngcủa đối tượng nghiên cứu

SL(%)

SL(%)

SL(%)

(18)

14(28)

3(6)

26(52)

(24)

9(18)

3(6)

24(48)

(42)

23(46)

6(12)

50(100)

Chúng tôi chia đối tượng nghiên cứu thành 3 nhóm tuổi: 20

-39, 40 - 59, và ≥ 60 Trong đó phần lớn đối tượng nghiên cứu nằm ởhai nhóm 20 - 39, 40 - 59 chiếm 88%, như vậy đa số các đối tượngnghiên cứu nằm trong độ tuổi trưởng thành và trung niên Đối tượngnghiên cứu phân bố tương đối đều ở hai giới nam 52% và nữ 48%

3.2 Đặc điểm hình thái của đồi thị

3.2.1 Đặc điểm chung về kích thước và thể tích của đồi thị

Bảng 3.2 Đặc điểm chung về các kích thước và thể tích đồi thị củađối tượng trong nghiên cứu (n = 50)

Ma x

Chiều dài bên trái (mm) 50 31,12 ± 24,7 34,

1,82 0 00Chiều dài bên phải (mm) 50 31,23 ±

1,57

27,20

34,10Chiều rộng bên trái (mm) 50 16,46 ±

0,82

14,50

18,30Chiều rộng bên phải

16,46 ±0,69

14,90

18,30Chiều cao bên trái (mm) 50 16,77 ±

1,16

12,60

20,10Chiều cao bên phải (mm) 50 16,79 ±

1,19

12,60

19,70Thể tích bên trái (ml) 50 6,42 ± 0,52 5,22 7,1

9Thể tích bên phải (ml) 50 6,43 ± 0,53 5,22 7,1

7Tổng thể tích 2 bên (ml) 50 12,86 ±

1,06

10,44

14,36Qua bảng trên cho ta thấy tổng thể về đặc điểm kích thướcdải đồi thị vỏ não của các đối tượng nghiên cứu, với số người đưa ranghiên cứu là 50, chiều dài trung bình bên trái là 31,12 mm, bên phảilà 31,23 mm, chiều rộng trung bình bên trái và bên phải đều là 16,46

mm, chiều cao trung bình bên trái (16,77 mm), bên phải (16,79 mm),thể tích bên trái (6,42 ml), bên phải (6,43 ml), chiều dài bên trái lớnnhất (34,0 mm) nhỏ nhất (24,7 mm), chiều dài bên phải lớn nhất(34,1 mm) nhỏ nhất (27,2 mm), chiều rộng bên trái lớn nhất (18,3

mm) nhỏ nhất (14,5 mm), chiều rộng bên phải lớn nhất (18,3 mm)nhỏ nhất (14,9 mm), chiều cao bên trái lớn nhất (20,1 mm) nhỏ nhất(12,6 mm), chiều cao bên phải lớn nhất (19,7 mm) nhỏ nhất 12,6mm), thể tích bên trái lớn nhất (7,19 ml) nhỏ nhất (5,22 ml), thể tíchbên phải lớn nhất (7,17 ml) nhỏ nhất (5,22 ml).

3.2.2 Đặc điểm chiều dài đồi thị

Bảng 3.3 So sánh chiều dài trung bình bên trái, bên phải của đồi thị (mm)

% chênh lệch Trái - Phải 50 1,02 ± 2,44

Bảng 3.3 cho thấy chiều dài của đồi thị bên trái của nam là31,30 mm lớn hơn chiều dài đồi thị bên trái của nữ 30,92 mm, tuy nhiênchưa có sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê với p > 0,05 Chiều dàiđồi thị bên phải của nam là 31,38 mm lớn hơn chiều dài đồi thị bên phảicủa nữ là 31,05 mm, tuy nhiên chưa có sự khác biệt không có ý nghĩathống kê với p > 0,05 Chiều dài trung bình của đồi thị bên phải và tráikhác nhau (31,23 mm và 31,12 mm) không có ý nghĩa thống kê với p >0,05

% chênh lệch trái - phải 50 1,32 ± 1,97

Bảng 3.5 cho thấy chiều rộng đồi thị bên trái ở giới nam có xuhướng lớn hơn chiều rộng đồi thị của giới nữ nhưng sự khác biệt nàykhông có ý nghĩa thống kê với p > 0,05 Tuy nhiên chiều rộng đồi thịbên phải của nam là 16,74 mm lớn hơn chiều rộng đồi thị bên phảicủa nữ là 16,16 mm, có ý nghĩa thống kê với p < 0,05 Chiều rộng củađồi thị hai bên cũng tương đương nhau: bên trái (16,46 mm) và bênphải (16,46 mm) với p = 0,979

3.2.4 Đặc điểm chiều cao của đồi thị

Bảng 3.7 So sánh chiều cao trung bình bên phải, bên trái của đồi thị (mm)

% chênh lệch trái - phải 50 1,26 ± 1,48

Kết quả ở Bảng 3.7 và biểu đồ 3.3 cho thấy chiều cao của đồithị bên trái, bên phải của nam lần lượt là 16,87 mm và 16,88 mm,cao hơn chiều cao đồi thị bên trái, bên phải của nữ lần lượt là 16,67

mm và 16,70 mm Chiều cao của đồi thị bên trái (16,77 mm) tươngđồng với bên phải (16,79 mm) với p = 0,946

Bảng 3.9 So sánh thể tích trung bình bên trái, bên phải của đồi thị (ml)

% chênh lệch trái - phải 50 0,16 ± 0,17

Bảng 3.9 và cho thấy sự so sánh thể tích đồi thị bên trái, bênphải giữa nam và nữ, kết quả cho thấy thể tích đồi thị của nam lớnhơn của nữ ở cả hai bên, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với p <0,05 Thể tích đồi thị bên trái là 6,42 ml, thể tích đồi thị bên phải là6,43 ml Như vậy thể tích đồi thị bên trái và bên phải tương đốigiống nhau, không có sự khác biệt Tổng thể tích của đồi thị bên tráivà bên phải là 12,86 ml