Ultrasound Elastography Medic VN

SIÊU ÂM ĐÀN HỒISIÊU ÂM ĐÀN HỒI[ULTRASONIC ELASTOGRAPHY]

TRUNG TÂM Y KHOA MEDIC HÒA HẢOTRUNG TÂM Y KHOA MEDIC HÒA HẢO

15-12-201115-12-2011

Siêu âm đàn hồi = Palpation Imaging Siêu âm đàn hồi = Palpation Imaging

(tạo hình siêu âm (tạo hình siêu âm bằng bằng cách sờ)cách sờ)

ĐẠI CƯƠNGĐẠI CƯƠNG


FibroScan : siêu âm đàn hồi ở Trung FibroScan : siêu âm đàn hồi ở Trung tâm Y khoa MEDIC Hoà Hảo (từ 2005)tâm Y khoa MEDIC Hoà Hảo (từ 2005)


Nguyên lý của siêu âm đàn hồi : Nguyên lý của siêu âm đàn hồi : --mô biến dạng khi bị đè ấn từ ngoài / từ trong. mô biến dạng khi bị đè ấn từ ngoài / từ trong.

-tổn thương/ mô đáp ứng theo nhiều cách, tùy -tổn thương/ mô đáp ứng theo nhiều cách, tùy thuộc thuộc cấu tạo cơ học. cấu tạo cơ học.

-mô bình thường, mềm, biến dạng nhiều trong -mô bình thường, mềm, biến dạng nhiều trong khi khi mô bệnh lý, cứng hơn, biến dạng ít hơn. mô bệnh lý, cứng hơn, biến dạng ít hơn.

-Bản đồ đàn hồi (elastogram)= Hình có độ tương -Bản đồ đàn hồi (elastogram)= Hình có độ tương phản của mô do khác biệt độ cứng, được mã phản của mô do khác biệt độ cứng, được mã

hóa hóa màu tùy nhà sản suất (đỏ=cứng xanh=mềm). màu tùy nhà sản suất (đỏ=cứng xanh=mềm).

ELASTOGRAM của NHÂN GIÁPELASTOGRAM của NHÂN GIÁP

ĐẠI CƯƠNGĐẠI CƯƠNG Chiều kích mới = khảo sát đặc tính đàn hồi của Chiều kích mới = khảo sát đặc tính đàn hồi của

mô mềm (độ cứng, độ nhớt). mô mềm (độ cứng, độ nhớt).

nhiều loại mô mềm có cùng độ sinh echo nhưng nhiều loại mô mềm có cùng độ sinh echo nhưng có đặc tính cơ học khác nhau, giúp phân biệt có đặc tính cơ học khác nhau, giúp phân biệt được tổn thương bệnh lý.được tổn thương bệnh lý.

dựa vào khác biệt về độ cứng (stiffness) của tổn dựa vào khác biệt về độ cứng (stiffness) của tổn thương ác tính và lành tính, áp dụng vào nhiều cơ thương ác tính và lành tính, áp dụng vào nhiều cơ quan: gan,vú, giáp, tuyến tiền liệt, v.v…quan: gan,vú, giáp, tuyến tiền liệt, v.v…

TẠO HÌNH ĐÀN HỒI TẠO HÌNH ĐÀN HỒI ĐỊNH TÍNH và ĐỊNH LƯỢNGĐỊNH TÍNH và ĐỊNH LƯỢNG

Relative stiffness= độ cứng tương đốiRelative stiffness= độ cứng tương đối Shear wave speed= đo tốc độ sóng biến Shear wave speed= đo tốc độ sóng biến

dạngdạng Shape = dạng tổn thươngShape = dạng tổn thương Size= kích thước tổn thươngSize= kích thước tổn thương

------------------------------------------------------------------------------------------------------ Tạo hình đàn hồi cho dạng và kích thước tổn Tạo hình đàn hồi cho dạng và kích thước tổn

thương khác hơn hình B-modethương khác hơn hình B-mode

VS = 1,0 m/s

%-5

0

5

Dep

th (

mm

)

Time (ms)0 20 40 60

10

20

30

40

50

60

E = 3.0 kPa

F0

FibroScanFibroScan: Nguyên lý: Nguyên lý“Gan càng cứng, sóng biến dạng truyền càng “Gan càng cứng, sóng biến dạng truyền càng

nhanhnhanh””

%-5

0

5

Dep

th (

mm

)

Time (ms)0 20 40 60

10

20

30

40

50

60

E = 7.7 kPa

F2

VS = 1,6 m/s

%-5

0

5

Dep

th (

mm

)

Time (ms)0 20 40 60

10

20

30

40

50

60

E = 27.0 kPa

F4

VS = 3,0 m/s

Sandrin et al. UMB 2003; 12: 1705-13

SO SÁNH ELASTOGRAM và HÌNH SIÊU ÂM QUY SO SÁNH ELASTOGRAM và HÌNH SIÊU ÂM QUY ƯỚCƯỚC

Phải= Hình B-mode / Trái=Elastogram

Hình siêu âm Doppler quy ước



BẢN CHẤT TẠO HÌNH ĐÀN BẢN CHẤT TẠO HÌNH ĐÀN HỒIHỒI

22 loại chính = tĩnh (static), động (dynamic)loại chính = tĩnh (static), động (dynamic)

+ static (dựa vào strain [làm căng ra]) = tạo hình + static (dựa vào strain [làm căng ra]) = tạo hình chuyển động bên trong (internal motion) dưới sự chuyển động bên trong (internal motion) dưới sự biến dạng tĩnh (static deformation) với kích thích biến dạng tĩnh (static deformation) với kích thích từ ngoài.từ ngoài.

+ dynamic (dựa vào sóng âm)= tạo hình bằng + dynamic (dựa vào sóng âm)= tạo hình bằng truyền sóng biến dạng (shear wave propagation) truyền sóng biến dạng (shear wave propagation) với kích thích trong mô.với kích thích trong mô.

CÁC LOẠI MÁY SIÊU ÂM ĐÀN CÁC LOẠI MÁY SIÊU ÂM ĐÀN HỒIHỒI

- - External compression gây ra khác biệt biến dạng mô tương External compression gây ra khác biệt biến dạng mô tương đối như ở máy siêu âm Philips, GE, Hitachi, Siemens Antares.đối như ở máy siêu âm Philips, GE, Hitachi, Siemens Antares.

- - Shear wave based elastography (đo độ đàn hồi sóng biến Shear wave based elastography (đo độ đàn hồi sóng biến dạng) như của máy:dạng) như của máy:

+ FibroScan (Echosens)+ FibroScan (Echosens)

+ Acuson S2000TM, Siemens với xung lực bức xạ âm + Acuson S2000TM, Siemens với xung lực bức xạ âm Acoustic Radiation Force Impulse Imaging (ARFI)Acoustic Radiation Force Impulse Imaging (ARFI)

+ SuperSonic Imagine, Aixplorer với supersonic shear + SuperSonic Imagine, Aixplorer với supersonic shear imaging (SSI, tạo hình sóng biến dạng siêu thanh).imaging (SSI, tạo hình sóng biến dạng siêu thanh).

MỘT SỐ THUẬT NGỮMỘT SỐ THUẬT NGỮ

1. Shear Wave: sóng biến dạng, còn gọi là sóng ngang, là một biến dạng đàn hồi thẳng góc với hướng chuyển động của sóng.Compression Wave: sóng đè nén, còn gọi là sóng dọc, là một đè nén vào môi trường.

2. Lực bức xạ âm (acoustic radiation force) là kết quả từ momentum transfer (chuyển đổi động lượng) từ sóng siêu âm lan truyền đến mô. Có các phương thức áp dụng lực bức xạ âm: tĩnh (static), thoáng qua (transient), hoặc có tính hoà âm (harmonically).


3. 3. Elasticity Imaging Methods: Elasticity Imaging Methods: Ngoài kích thích Ngoài kích thích cơ học là chuyển động mô sinh lý (mạch đập), cơ học là chuyển động mô sinh lý (mạch đập), nếu=nếu= - dùng nguồn rung động (vibration) từ ngoài để - dùng nguồn rung động (vibration) từ ngoài để tạo sóng biến dạng trong mô= tạo sóng biến dạng trong mô= sonoelasticity.sonoelasticity. - dùng nguồn nén tĩnh bên ngoài (external static - dùng nguồn nén tĩnh bên ngoài (external static compression) để kích thích cơ học = compression) để kích thích cơ học = strain strain imaging.imaging. - thuận tiện hơn 2 cách từ ngoài đã kể ở trên, - thuận tiện hơn 2 cách từ ngoài đã kể ở trên, dùng lực bức xạ âm (Sugimoto đề xuất đầu tiên, dùng lực bức xạ âm (Sugimoto đề xuất đầu tiên, 1990) kết hợp trực tiếp trong mô = 1990) kết hợp trực tiếp trong mô = shear wave shear wave elasticity imaging elasticity imaging (Sarvazyan và cs, Nightingale (Sarvazyan và cs, Nightingale và cs, Bercoff và cs., Fink và cs).và cs, Bercoff và cs., Fink và cs).


4. 4. Young's modulusYoung's modulus= giá trị tuyệt đối đàn hồi = giá trị tuyệt đối đàn hồi Young, Young, biến dạng theo chiều dọcbiến dạng theo chiều dọc với áp lực dọc. với áp lực dọc.

5. 5. Shear modulusShear modulus= = biến dạng theo chiều ngangbiến dạng theo chiều ngang với truyền sóng biến dạng trong môi trường đồng với truyền sóng biến dạng trong môi trường đồng nhất đẳng hướng (isotropic homogeneous media).nhất đẳng hướng (isotropic homogeneous media).

6. 6. Bulk modulusBulk modulus= = biến dạng khốibiến dạng khối, thay đổi thể , thay đổi thể tích của vật chất theo cả 2 chiều, do kích thích từ tích của vật chất theo cả 2 chiều, do kích thích từ ngoài.ngoài.

Hitachi Real-Time Hitachi Real-Time Elastography (HiRTE)Elastography (HiRTE)




Siêu âm đàn hồi ở Siêu âm đàn hồi ở Trung tâm Y khoa Medic Trung tâm Y khoa Medic

Hoà HảoHoà Hảo

FibroScan (transient elastography) cho xơ FibroScan (transient elastography) cho xơ hoá gan, hoá gan,

Supersonic Imagine ( SSI, supersonic Supersonic Imagine ( SSI, supersonic shear imaging), shear imaging),

Acuson S2000 (ARFI) Acuson S2000 (ARFI)

cho các loại bệnh lý tuyến vú, tuyến giáp, cho các loại bệnh lý tuyến vú, tuyến giáp, theo dõi xơ hoá gan, bệnh lý cơ khớp, theo dõi xơ hoá gan, bệnh lý cơ khớp, phần mềm và da. phần mềm và da.

FibroScanFibroScan

TRANSIENT ELASTOGRAPHY của TRANSIENT ELASTOGRAPHY của FibroScan (FS)FibroScan (FS)

Siêu âm đàn hồi (FibroScanSiêu âm đàn hồi (FibroScan))

= 100

x

Sinh thiết gan

2.5 cmThể tích khảo sát

4 cm

1 cm

TRANSIENT ELASTOGRAPHY của TRANSIENT ELASTOGRAPHY của FibroScan (FS)FibroScan (FS)

Hạn chế=Hạn chế=

- không thấy vùng ROI- không thấy vùng ROI

- 1-D broadband 50Hz- 1-D broadband 50Hz

- thể tích 4cm3- thể tích 4cm3

- không khám được người béo phì, - không khám được người béo phì, tràn dịch ổ bụng, khó phát hiện gan tràn dịch ổ bụng, khó phát hiện gan hóa xơ không đồng dạnghóa xơ không đồng dạng

SUPERSONIC SHEAR IMAGING (SSI) SUPERSONIC SHEAR IMAGING (SSI) của SUPERSONIC IMAGINE, của SUPERSONIC IMAGINE,

AiAiXXplorerplorer

Bidimensional liver elasticity maps assessed using the supersonic shear imaging (SSI) technique superimposed to the corresponding B-scan. The Young’s modulus representing the liver stiffness is represented in color levels. (a): patient 59 - F1. = 5 4.78 +/- 0.83 kPa (b): patient 51 - F2. E = 10.64 +/- 1.10 kPa (c): patient 39 - F3. E = 14.52 +/- 2.20 kPa (d): patient 22 - F4. E = 27.43 +/- 2.64 kPa. Éric Bavu, Jean-Luc Gennisson, Mathieu Couade, Jeremy Bercoff, Vincent Mallet, Mathias Fink, Anne Badel , AnaÏs Vallet-Pichard, Bertrand Nalpas, Mickaël Tanter, Stanislas Pol: Noninvasive In Vivo Liver Fibrosis Evaluation Using Supersonic Shear Imaging: A Clinical Study on 113 Hepatitis C Virus Patients, Ultrasound in Medicine and Biology, Volume 37, Issue 9 , Pages 1361-1373, September 2011.

SHEAR WAVE ELASTOGRAPHY SHEAR WAVE ELASTOGRAPHY with SUPERSONIC SHEAR IMAGINGwith SUPERSONIC SHEAR IMAGING

of 69 LIVER TUMORS of 69 LIVER TUMORS

PHUC VINH DINH LE, THU DUY NGUYEN, HUNG THIEN NGUYEN, HAI THANH PHANPHUC VINH DINH LE, THU DUY NGUYEN, HUNG THIEN NGUYEN, HAI THANH PHAN

MEDIC MEDICAL CENTER, HCMC, VIETNAMMEDIC MEDICAL CENTER, HCMC, VIETNAM

Shear Wave Elastography of 724 Breast Tumor Cases

THU DUY NGUYEN, HUNG THIEN NGUYEN, HAI THANH PHAN

MEDIC MEDICAL CENTER, HCMC,VIETNAM

MEDIC

SSISSI

Hạn chế=Hạn chế=

- khó khám vùng sâu- khó khám vùng sâu

- đơn vị kPa, khó so sánh với máy - đơn vị kPa, khó so sánh với máy khác có đơn vị mét/giây khác có đơn vị mét/giây

- chỉ đo biến dạng ngang (shear - chỉ đo biến dạng ngang (shear modulus)modulus)

ARFI của ACUSON S2000, ARFI của ACUSON S2000, SIEMENSSIEMENS

ARFI của ACUSON S2000, ARFI của ACUSON S2000, SIEMENSSIEMENS

ARFIARFI

Hạn chế:Hạn chế:

- chậm hơn SSI- chậm hơn SSI

- nhạy với động tác thở (bụng), mạch - nhạy với động tác thở (bụng), mạch đập (giáp)đập (giáp)

- chỉ đo biến dạng ngang (shear - chỉ đo biến dạng ngang (shear modulus) modulus)

ARFI với BỤNG và GIÁPARFI với BỤNG và GIÁP

tính khả thi

số đo của các cơ quan khác nhau có ý nghĩa.

lách có tôc đô ARFI trung binh cao nhât, theo sau là thận, tuyến giáp, tuyến tụy và tuyến tiền liệt; thâp nhât thường thây ơ gan.

Các số đo ở thận và lách cho thấy độ lệch chuẩn cao.

----------------------------------------------------------Nguồn: An abdominal and thyroid status with Acoustic Radiation Force Impulse Elastometry - A feasibility study Acoustic Radiation Force Impulse Elastometry of human organs.Goertz RS, Amann K, Heide R, Bernatik T, Neurath MF, Strobel D, Eur J Radiol. 2010 Oct 22.

KẾT LUẬNKẾT LUẬN Khảo sát đặc tính đàn hồi của mô mềm (độ cứng, Khảo sát đặc tính đàn hồi của mô mềm (độ cứng,

độ nhớt) của siêu âm đàn hồi là bổ sung đáng giá độ nhớt) của siêu âm đàn hồi là bổ sung đáng giá cho B-mode và Doppler.cho B-mode và Doppler.

Ứng dụng vào lâm sàng thận, tiền liệt tuyếnỨng dụng vào lâm sàng thận, tiền liệt tuyến Tương lai: Tương lai:

- - viscoelastic và poroelastic; viscoelastic và poroelastic;

- - ứng dụng HIFU; ứng dụng HIFU;

- - bệnh lý myocardial hoặc intravascularbệnh lý myocardial hoặc intravascular; ;

- châm cứu;- châm cứu;

- siêu âm đàn hồi 3D và 4D.- siêu âm đàn hồi 3D và 4D.

Documents

Ultrasound Elastography Medic VN