Siêu âm doppler mạch máu cổ – não trong bệnh học thần kinh

Siêu âm là kỹ thuật hình ảnh học không thâm nhập được sử dụng đầu tiên trong khảo sát bệnh lý mạch máu cổ não để tìm nguyên nhân của một tai biến mạch máu não loại thiếu máu não, và chẩn đoán các thuyên tắc não, theo dõi sự co thắt của các mạch máu nội sọ, và đánh giá kết quả phẫu thuật động mạch cảnh ngoài sọ. Kỹ thuật siêu âm Doppler màu là phương pháp duy nhất cho thấy cùng lúc vách động mạch, cấu trúc mảng xơ vữa, lưu lượng và tốc độ dòng chảy của máu.

CÁC NGUYÊN LÝ SỬ DỤNG

Hai nguyên lý vật lý:

• Hiệu ứng Doppler: Nghiên cứu vận tốc tuần hoàn. Chuyển động của máu phát hiện được bằng hiệu ứng Doppler. Hiệu ứng Doppler là sự biến thiên của tần số khuyếch tán ngược khi có di chuyển các yếu tố có trong máu, giữ vai trò vật phản chiếu lại.
• Sự dội lại của sóng siêu âm liên tuc trong các môi trường sinh học khác nhau. Chùm dội lại cho thông tin cần thiết tạo ra hình ảnh sóng siêu âm cho thấy cấu trúc mạch máu và sự chuyển động của chúng.

Sự phối hợp hai nguyên lý này tạo thành phương tiện tiến bộ hơn là siêu âm cắt lớp Doppler. Siêu âm Doppler mầu mã hoá các tín hiệu Doppler bằng các màu qui ước khác nhau nhằm phân biệt vận tốc dòng máu và hướng dòng máu chảy: màu đỏ biểu thị cho luồng máu chảy về phía đầu dò, màu xanh hướng dòng chảy xa đầu dò, màu sáng hơn tiêu biểu cho tốc độ dòng chảy cao, màu tối hơn biểu thị tốc độ thấp. Mức độ tần số thay đổi được xác định bằng tốc đô và hướng di chuyển các tế bào máu. Phân tích tần sô’ chuyển dời doppler cho phép đánh giá tốc độ và hướng di chuyển của dòng máu. Phương trình xác định giá trị tần Số chuyển dời Doppler:

Fd = 2 V (cos @) X f/c

Fd: Tần Số chuyển dời Doppler

V: Tốc độ máu di chuyến

@: Góc giữa luồng sóng siêu âm và hướng dòng máu.

f: Tần SC) sóng siêu âm truyền.

C: Tốc độ siêu âm (hằng số: 1540 m/s)

Vậy Fd phụ thuộc vào V và Trong lúc khám cần đạt @ < 60°.

Trên màn hình màu có thể thấy đồng thời cấu trúc thành mạch máu, lưu lượng dòng chảy mạch máu, và nghe được nhịp đập của mạch. Nghĩa là có được thông tin cùng một lúc cả về hình ảnh và âm thanh của mạch máu. Từ đó biết được độ hẹp lòng mạch và các thay đổi huyết động học nơi đang khảo sát. Nhờ sự phối hợp hình ảnh màu với Doppler, thấy phổ động mạch dạng sóng, tốic độ máu, đánh giá chính xác các thay đổi giải phẫu ở thành mạch với những thương tổn nhỏ nhất như dày thành động mạch, vôi hoá, mảng xơ vữa, khối máu đông gây tắc mạch.

Sự thay đổi hình dạng của đường biểu diễn do cung lượng tim thấp và sự phụ thuộc góc trong các trường hợp động mạch bị gấp khúc đã được nghiên cứu và cải thiện bằng siêu âm màu năng lượng (Power Doppler Imaging): màu không bị lệ thuộc vào góc và thấy được hình ảnh không gian ba chiều. Bản đồ mật độ chỉ dùng một màu (monochrome) thích hợp (thường là màu cam hay xanh dương). Màu được mã hoá cực mạnh và quét lên lòng mạch giống như một lớp sơn nổi, tráng dần dần cho đến khi phủ kín toàn bộ lòng mạch máu giống như “chụp động mạch có cản quang” trên màn hình siêu âm nên phát hiện được thương tổn dầy thành động mạch rất sớm. Siêu âm màu năng lượng đã giúp khắc phục hạn chế kỹ thuật của siêu âm màu thông thường: đối với trường hợp mảng xơ vữa vôi hoá, màu được mã hoá trong siêu âm màu thông thường không được lấp đầy lòng mạch hay cho hình ảnh tôi đen hoàn toàn sẽ mang lại chẩn đoán sai là hẹp hay tắc hoàn toàn lòng mạch.

Cho đến nay, siêu âm màu, đặc biệt là siêu âm màu năng lượng là phương tiện đầu tiên được sử dụng để chẩn đoán sớm các bệnh lý mạch máu cổ não trong bệnh học thần kinh vì tính an toàn cao, không thâm nhập, có thể khảo sát diễn tiến và tiên lượng bệnh. Nhiều công trình nghiên cứu tại các trung tâm nghiên cứu lớn ở châu Âu và châu Mỹ cho biết siêu âm màu là phương tiện chẩn đoán duy nhất trước mổ những trường hợp hẹp động mạch cảnh đoạn ngoài sọ do nguyên nhân xơ vữa.

PHƯƠNG PHÁP

Bệnh nhân nằm ngửa, đầu hơi dốc xuống. Thám sát theo thứ tự: động mạch dưới đòn, động mạch cảnh chung, động mạch cảnh trong, động mạch cảnh ngoài, động mạch mắt, động mạch cột sống, thám sát cung Willis

• Đo vận tốc dòng chảy của máu

Bình thường: vận tốc tức thời của dòng máu tại một điểm bất kỳ nào của mạch máu tuỳ thuộc vào lưu lượng máu, áp lực và đường kính mạch máu. ở động mạch bình thường, máu chảy theo dòng phẳng vận tốc máu đạt cực đại ở giữa dòng. Hiệu ứng Doppler ghi nhận tuần tự theo chu kỳ tim: sự gia tốc, giảm tốc, hồi lưu tâm trương do đàn hồi của động mạch, sóng dương. Dạng vận tốc thay đổi theo loại động mạch.

• Bệnh lý: thay đổi lưu lượng, độ chênh lệch về áp suất, sự tăng hay giảm tốc độ hay các dòng chảy xoắn …

Các hình ảnh thấy được trên máy

Bình thường: cho thấy hình ảnh thành mạch máu và các thành phần bên trong lòng mạch. Tần suất sóng âm càng cao thì hình ảnh càng phân giải rõ, sóng càng ít xuyên thấu. •

Mạch máu được cắt theo hai mặt dọc và ngang: trên mặt cắt dọc, động mạch là một dải echo trông, giới hạn bởi hai đường đều đặn, đồng nhất, chạy song song tương ứng với lớp ngoại mạc và lớp nội mạc của thành động mạch. Trên mặt cắt ngang là một vòng tròn echo trông, lòng mạch có màu đen, còn thành mạch, huyết khối, mô lân cận có màu xám. Càng phản âm càng có màu trắng trên siêu âm đen trắng. Ớ động mạch bình thường dòng máu trong động mạch chảy theo từng lớp (Laminar flow), các tế bào máu di chuyển với tốc độ bằng nhau ở từng lớp. Trên siêu âm màu: màu đỏ biểu thị cho luồng máu chảy về phía đầu dò, màu xanh hướng dòng chảy xa đầu dò, màu sáng hơn tiêu biểu cho tốic độ dòng chảy cao, màu tối hơn biểu thị tốíc độ thấp. Hình ảnh trên siêu âm màu có sự đổi màu từ ngoài vào trung tâm lòng mạch vì tốc độ máu chảy gần thành mạch thấp hơn ở giữa lòng mạch.

Hình thể giải phẫu: chiều dài, đường kính lòng mạch, độ bằng phẳng của lòng mạch. Nhờ sự phối hợp hình ảnh màu với Doppler, thấy phổ động mạch dạng sóng, tốc độ máu chảy.

Bệnh lý: Các tổn thương xơ vữa chủ yếu khu trú ở nơi chia đôi của động mạch cảnh chung, phần gần của động mạch cảnh trong, nguyên uỷ của động mạch đốt sống của động mạch dưới đòn và lỗ các động mạch cột sống. Có mảng xơ vữa là dấu hiệu của nguy cơ thiếu máu mạch vành và thiếu máu não. Có thể xác định giá trị của dấu hiệu dày thành mạch máu theo lứa tuổi, bệnh cao huyết áp, rối loan vân chuyển lipid máu, tăng cholesterol … nhất là trên những bệnh nhân hút thuốc lá nhiều, bệnh nhân bị tiểu đường.

Mảng xơ vữa thấy được là hình ảnh sinh echo (echogen) nhô hẳn vào lòng mạch tạo nên hình ảnh dòng máu bị khuyết trên siêu âm màu.

• Đánh giá kết quả

Mô tả thứ tự các động mạch đã được thám sát: thành mạch, đường kính lòng mạch, các chất chứa trong lòng mạch, tốc độ dòng chảy, tính chất mảng xơ vữa (có loét, và xuất huyết bên trong không?), cần khảo sát toàn diện tình trạng huyết động học mạch máu nuôi não và làm tổng kê bệnh lý động mạch vành kèm theo và siêu âm bụng kiểm tra có phình động mạch chủ không.

Dày thành động mạch: Bình thường thành mạch dày 0.5-0,7 mm. Trên 0,7 – 1 mm, thành mạch không đều đặn là dấu hiệu của dày thành động mạch. Đôi khi sang thương nhô vào lòng mạch, về mặt mô học, sang thương này tương đương với vệt mỡ trên thành mạch (Fatty Streak). Khảo sát độ dày của thành động mạch cảnh chung bằng siêu âm cắt lớp ghi số. Dày thành động mạch cho phép nghĩ đến các yêu tố nguy cơ thiểu năng tuần hoàn não, thiểu năng vành. Có sự liên quan giữa dày thành động mạch và tăng cholesterol trong máu, với đột quỵ và tai biến mạch máu não.

Mảng xơ vữa (Fibrous plaques) – Hẹp động mạch: mảng xơ vữa thường không đều. Cần phải tính kích thước mảnh xơ vữa so với đường kính lòng động mạch. Nếu mảng xơ vữa có kích thước chiếm dưới 30% đường kính lòng mạch thì được coi là không làm hẹp lòng mạch, từ 30 – 50% gọi là hẹp-ít, 50 – 75% là hẹp vừa, trên 75 – 90% được coi là hẹp hoàn toàn. Sang thương có biến chứng loét, xuất huyết, calci hoá, có độ sinh echo cao và có bóng lưng. Vì xơ vữa động mạch là bệnh lý toàn thần nên sự có mặt của mảng xơ vữa ở động mạch cảnh chỉ ra rằng chỗ khác cũng có khả năng bị, đặc biệt là các động mạch trong sọ. Hẹp động mạch cảnh trong đoạn ngoài sọ chiếm tới 50% các triệu chứng tắc động mạch ngoài sọ, đặc biệt nếu bệnh nhân có biểu hiện tăng cholesterol nhất là thành phần triglycerid. Đây cũng là dấu hiệu sớm nhất báo trước bệnh lý tim mạch và khả năng đột quỵ có thê xảy ra.

Tiền huyết khối – Tắc nghẽn

+ Tiền huyết khối được đánh giá bằng hình ảnh giảm sinh echo xuất hiện dưới dạng dải mảnh dẻ lẫn trong dòng chảy mạch máu.

+ Tắc động mạch cảnh trong: động mạch không còn tối đen hoàn toàn hay gần như hoàn toàn do bị bít bởi cục máu đông. Chẩn đoán xác định này quan trọng vì tránh được chụp động mạch, nguy cơ làm cục máu đông chạy lên não trên những bệnh nhân được điều trị nội khoa.

+ Hẹp động mạch cảnh trên 70% và không có tổn thương phối hợp trong sọ. Quan trọng trong chỉ định chụp động mạch và hướng dẫn theo dõi trong mổ bóc tách nội mạc động mạch.

Phình động mạch – Bóc tách: đường kính động mạch có đoạn lớn hẳn hơn bình thường có dạng túi day dạng thoi, rối loạn dòng chảy trong lòng mạch, thành mạch có thể bị bong tróc và có hình ảnh dòng máu chảy xen giữa hai lớp thành mạch.

CHỈ ĐỊNH SIÊU ÂM TRONG BỆNH HỌC THẦN KINH

Mục đích siêu âm là khảo sát bệnh nhân nguy cơ cao, có bệnh lý suy giảm tuần hoàn hay tắc nghẽn động mạch cung cấp máu cho não.

Siêu âm Doppler vượt trội hơn các xét nghiệm xâm nhập có hại khác trong thăm khám hệ mạch máu vì khả năng phát hiện sớm và là phương tiện duy nhất cho thấy cùng lúc các thành động mạch, cấu trúc mảng xơ vữa và lưu lượng tốc độ dòng chảy máu.

Những bệnh nhân có các yếu tố nguy cơ như trên 50 tuổi, cao huyết áp, tăng Cholesterol máu, hút thuốc lá, tiểu đường, mập phì, tiền căn bản thân và gia đình có bệnh lý vê tim, mạch vành và bệnh lý mạch máu tứ chi.

Bệnh nhân có triệu chứng bán cầu như cơn thoáng thiếu máu não, tai biên mạch máu não: tình trạng thiếu máu não xảy ra đột ngột, kéo dài một thời gian ngắn, hồi phục sau 24 – 72 giờ. Có khoảng 20% tai biến mạch máu não là thiếu máu não thoáng qua và 75% thiếu máu não thoáng qua xảy ra ở người trên 65 tuổi có các yếu tô’ nguy cơ như cao huyết áp và tiểu đường. Như vậy tất cả các bệnh nhân xơ vữa động mạch đều cần kiểm tra toàn diện.

Bệnh nhân nghi ngò có các triệu chứng động mạch cột sống thân nền. Đau vùng cổ hay nhức đầu xuất hiện nhanh dần và kéo dài, nhất là khi đau đầu nhiều kèm theo các dấu hiệu hội chứng Claude Bernard Horner, đau đầu với ù tai theo mạch đập, đau đầu với các dấu hiệu thiếu máu động mạch đốt sống thân nền. Chóng mặt, mù thoáng qua. Tìm kiếm nguyên nhân gây bệnh trong những trường hợp đột quỵ, liệt nửa người, hôn mê …

Bệnh nhân có tiếng thổi vùng động mạch cảnh, có rung miu hay có bất thường khác vùng cổ khi đã loại trừ các bệnh lý khác.

Bệnh nhân cần theo dõi diễn tiến bệnh lý mạch máu như dày thành mạch, theo dõi độ dày mảng xơ vữa, huyết khối và theo dõi kết quả sau mổ bóc tách nội mạc động mạch …

HỆ ĐỘNG MẠCH CẢNH ĐOẠN NGOÀI SỌ

Giải phầu học

Hệ thông mạch máu não đoạn ngoài sọ gồm động mạch cảnh chung, cảnh trong, cảnh ngoài và động mạch đôt sống. Các động mạch cảnh chủ yếu cung cấp máu cho bán cầu não trước, mắt, các cơ mặt, trán và đỉnh sọ. Các động mạch đốt sống cung cấp máu cho tiểu não sau. Hai động mạch đốt sống cung cấp máu cho tiêu não sau. Hai động mạch đôt sống hai bên gặp nhau ở lỗ chẩm lớn tạo nên động mạch thân nền. Hệ động mạch cảnh và đôt sống thân nền gặp nhau trong hộp sọ tạo nên vòng đa giác Willis là vòng động mạch quanh đáy não.

Động mạch cảnh chung mỗi bên thường chia đôi ngang bờ trên sụn giáp thành động mạch cảnh trong và động mạch cảnh ngoài. Bình thường kích thước từ 5 – 6 mm. Cảnh trong khoảng 4 – 5 mm, cảnh ngoài nhỏ hơn khoảng 3 – 4 mm. Đôt sống 2 – 3 mm. Động mạch cảnh chung cung cấp khoảng 80% lưu lượng máu cho cảnh trong và 20% cho cảnh ngoài.

Khảo sát siêu âm Xem bảng và đối chiếu:

Trong thực tế, để dễ hiểu và dễ phân loại cho việc ứng dụng điều trị, người ta chia đơn giản hơn:

BẢNG 3: PHÂN LOẠI HẸP ĐỘNG MẠCH CẢNH TRONG

Hẹp <30%         : Không hẹp

30 – 50%                   : Hẹp ít

50 – 75%                      : Hẹp

75 – 90%            : Hẹp hoàn toàn

Tốc độ phổ Doppler ít thay đổi khi hẹp ít (30 – 50%) nên xác đinh hẹp <70%bằng hình ảnh màu của động mạch, > 70% phải phối hợp cả hình ảnh màu và phân tích phổ Doppler.

Mảng xơ vữa thường phát triển ở chỗ chia hai của động mạch cảnh chung và gốc của cảnh trong. Vị trí này là nguyên nhân phổ biến nhất của tai biến mạch máu não do xơ vữa.

HỆ ĐỘNG MẠCH NỘI SỌ

• Kỷ thuật siêu âm qua sọ (Transcranial Doppler)

Là phương pháp không xâm nhập để khảo sát các động mạch trong sọ. Kỹ thuật này được Aslid giới thiệu đầu tiên năm 1982 trong tạp chí Phẫu thuật thần kinh. Kể từ đó, nhiều phương pháp có ích khác đã được áp dụng, cung cấp các thông tin về giải phẫu học và huyết động học của các mạch máu trong sọ mà không gây ra các tai biến nguy cơ như chụp mạch não đồ.

Kỹ thuật siêu âm qua sọ có thể do tốc độ dòng chảy của các mạch máu trong sọ, phát hiện và lượng giá các chỉ sô gia tốc của mạch máu, giám sát và theo dõi tuần hoàn trong phẫu thuật hay trong điều trị nội khoa. Khả năng khảo sát và theo dõi hẹp trên 50% các động mạch trong sọ: cho biết vị trí chỗ hẹp, xuất huyêt não, theo dõi sau các phẫu thuật động mạch cảnh … Kỹ thuật siêu âm Doppler màu có khả năng chẩn đoán co thắt mạch. Đây là một biến chứng của xuất huyết màng não nguyên phát chiếm 50% các loại vỡ phình động mạch trong sọ.

Bậc thang xám có thể đồng nhất cấu trúc trong sọ. Doppler màu có thể xác định mốì liên quan giữa vận tốc và dòng máu chảy. Các biến đổi về cơ thể học của các mạch máu liên quan có thể được nhận biết và xác định bằng các dấu hiệu trực tiếp (những mạch máu định vị được) hay gián tiếp (Do những phần xa hay gần nơi hẹp, tắc bị ảnh hưởng lưu lượng dòng chảy)

Có ba “cửa Số tiêu chuẩn dùng trong khảo sát:

Cửa sổ thái dương (cửa sổ khảo sát theo thứ tự các động mạch chính của đa giác Willis bao gồm động mạch não giữa, chỗ chia hai động mạch thông trước, động mạch não trước và não sau, nhánh tận cùng động mạch cảnh trong …),

Tại Ổ mắt (động mạch mắt),

Tại lỗ chẩm (đoạn xa động mạch cột sống và đoạn gần động mạch thân nền)

• Giới hạn kỹ thuật

Không thể khảo sát được cửa sổ thái dương trong nhiều trường hợp vì bệnh nhân lớn tuổi có cấu trúc hộp sọ dày, thay đổi theo giới hay tuỳ thuộc từng người. Ngay ở bệnh nhân nhỏ tuổi cũng có thể không thực hiện được. Có khoảng 5 – 10% bệnh nhân không thể thực hiện được do cấu trúc hộp sọ, thay đổi giải phẫu học, kỹ năng và kinh nghiệm của bác sĩ siêu âm.

SO SÁNH SIÊU ÂM DOPPLER MÀU MẠCH MÁU NÃO VÀ CÁC PHƯƠNG TIỆN CẬN LÂM SÀNG KHÁC TRONG CHAN đoán bệnh HỌC THẦN KINH

Trong nhiều năm trước đây hình ảnh động mạch cổ – não chỉ được đánh giá bằng chụp mạch não đồ quy ước. Phương pháp này tương đối đắt tiền và có thể gây nhiều nguy cơ tai biến. Hiện nay có nhiều phương pháp chẩn đoán hình ảnh như siêu âm Doppler màu, chụp động mạch có xử lý vi tính (DSA: Digital Subtraction Angiography), chụp não cắt lớp (CT: Computer Tomography), chụp cộng hưởng từ mạch máu (MRA: Magnetic Resonance Angiography) …

• Siêu âm Doppler màu

Kỹ thuật siêu âm Doppler màu là phương pháp duy nhất cho thấy cùng lúc các thành động mạch, cấu trúc mảng xơ vữa và lưu lượng tốc độ dòng chảy máu. Trong khi đó chụp động mạch chỉ cho thấy châ’t chứa tronglòng động mạch và đánh giá độ hẹp động mạch nhò bơm thuốc cản quang vào lòng động mạch.

• Chụp động mạch quy ước và chụp động mạch có xử lý vi tính

Phương pháp bơm thuốc cản quang trực tiếp vào lòng mạch, hay phương pháp Seldinger: luồn ống thông từ động mạch đùi lên động mạch cảnh và cột sống dưới sự trợ giúp của màn huỳnh quang động. Máy vi tính sẽ xử lý hình ảnh, lược bỏ những hình không cần thiết, làm nổi rõ phần mạch máu cần khảo sát. Chụp động mạch quy ước được đọc trên phim Xquang. Trong chụp động mạch có xử lý vi tính hình được lưu lại trong máy và chụp ra giấy không cần phim.

Mặc dù cho đến nay, chụp động mạch vẫn được coi là tiêu chuẩn “vàng” để đánh giá bệnh lý mạch máu do độ cản quang cao và trực tiếp trong lòng mạch, đây vẫn là phương tiện chẩn đoán xâm nhập, gây chảy máu và có nhiều nguy cơ, tai biến và nhiều biến chứng như: chảy máu không cầm, máu tụ, huyết khối và thuyên tắc sau khi chụp, đôi khi có tai biến mạch máu não, rối loạn vê tim thần kinh, suy thận, dị ứng nặng … Phương pháp này cũng làm mất nhiều thời gian, công sức thực hiện, tốn kém và cần nhiều người (Các bác sĩ gây mê, X quang, chuyên khoa mạch máu, thần kinh phối hợp đọc kết quả).

• Chụp não cắt lớp

Sử dụng trong trường hợp tai biến mạch máu não, đột quỵ, hôn mê. Để xác định nguyên nhân, mức độ tổn thương não. Có thê khó khăn trong chẩn đoán bệnh lý mạch máu nhất là do nguyên nhân xơ vữa nhưng lại thấy rõ hậu quả do biến chứng của chúng gây ra.

• Chụp cộng hưởng từ hệ mạch máu (MRA)

Là bước phát triển tiến bộ vượt bậc trong chẩn đoán hình ảnh học, hứa hẹn có thể thay thế mạch não đồ quy ước. Phương pháp khảo sát không gây hại, đặc biệt hữu hữu ích trong đánh giá động mạch cổ ở bệnh nhân có các bệnh lý nội khoa giúp tránh được các tai biến nguy hại cho mạch máu của mạch não đồ quy ước. Nhưng cho đến nay chưa thay thế được chụp động mạch vì gía cao, hình có thể bị nhiễu nhiều, dự đoán độ hẹp cao hơn mức hẹp thực sự, kém nhạy trong phát hiện loét mảng xơ vữa.

Siêu âm phối hợp trước khi thực hiện MRI đang tiến bộ nhanh trong tương lai có thể trở thành phương pháp chuẩn có khả năng thay thế các phương pháp xâm nhập trong đánh giá hệ mạch máu cô – não

Siêu âm, CT não, MRA được coi như phương pháp để chọn lọc các bệnh nhân cần làm mạch não đồ, nhất là những bệnh nhân có khả năng phẫu thuật bóc tách nội mạc động mạch. Chẩn đoán sốm và kịp thời các tổn thương của hệ động mạch cổ não ngày nay đã làm giảm đáng kể tỉ lệ đột quỵ và những biến chứng, tai biến mạch máu