Acoustic Radiation Force Impulse [ARFI] Imaging

Acoustic Radiation Force Impulse [ARFI] Imaging (Tạo hình bằng xung lực bức xạ âm) của SIEMENS ACUSON S2000.
BS NGUYỄN THIỆN HÙNG tổng hợp
TRUNG TÂM Y KHOA MEDIC HÒA HẢO
Thành phố Hồ Chí Minh

Kỹ thuật tạo hình bằng xung lực bức xạ âm (Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) Imaging) dùng lực bức xạ âm để tạo thành hình ảnh các đặc tính cơ học của mô mềm. Kỹ thuật này là phần mềm được cài đặt trong dòng máy SIEMENS ACUSON S 2000.

Kỹ thuật tạo hình ARFI kích thích cơ học mô bằng cách dùng xung âm ngắn (xung đè ép) trong vùng khám ROI được chọn, tạo nên sóng âm biến dạng thẳng góc với xung đè ép gây ra dời chỗ mô với tỉ lệ micron (1/1000 mm). Sóng âm biến dạng này cường độ thấp hơn cường độ xung đè ép (1/100).
Xung đè ép dùng vài trăm chu kỳ và điện thế khác khi so sánh với xung B-mode chu kỳ ngắn. Thời khoảng tương tác giữa sóng biến dạng và phát hiện sóng âm đánh dấu giai đoạn trôi qua giữa việc tạo sóng biến dạng và sóng xuyên qua toàn bộ vùng khám ROI. Có thể định lượng được shear wave velocity – SWV (m/s) bằng cách ghi lại mặt sóng biến dạng ở nhiều vị trí và liên hệ các số đo trong thời gian trôi qua; nói chung vùng mô càng cứng tốc độ SWV lan truyền trong vùng mô cứng càng lớn. Nên tốc độ SWV là đặc tính nội tại và có thể lập lại của mô. Máy liệt kê tốc độ SWV và độ sâu lúc đo. Đầu dò tạo nên lực bức xạ và bám sát theo sự dời chỗ gây nên. Vì kỹ thuật này được cài đặt bằng phần mềm kiểm soát tạo hình được thêm vào và thuật toán phát hiện nên có thể cung cấp đồng đăng ký với B-mode, color Doppler và tạo hình ARFI.

Máy siêu âm ACUSON S2000 (Siemens), với đầu dò cong 2-4 MHz được cài đặt kỹ thuật ARFI bằng phần mềm kiểm soát tạo hình và thuật toán phát hiện hình. Ngoài ra để định lượng xơ hóa gan (fibrosis) còn dùng thêm phần mềm định lượng sờ ảo mô [“Virtual Touch (VT) tissue quantifcation”], cho phép đo SWV (m/s) trong vùng chọn ROI theo nguyên lý đã trình bày ở trên, vùng mô càng cứng tốc độ SWV lan truyền trong vùng mô cứng càng lớn.

Đầu dò đặt trên mặt da bệnh nhân, ở hạ sườn P. Vùng chọn ROI để đo SWV ở dưới da 4cm. Khi quét giữa khoảng gian sườn, không đè vào gan và bảo bệnh nhân nín thở một lúc (thay vì hít vào sâu rồi nín thở).

Khi VT tissue quantifcation được cho phép trên ACUSON S 2000, giao diện ở setup mode. Bất cứ khi nào ấn nút update key việc đo của VT tissue quantifcation sẽ được chấp nhận.

Máy liệt kê SWV (m/s) trong vùng ROI và độ sâu đã đo (H.1). Khi không có giá trị đúng được chấp nhận, màn hình sẽ hiển thị biểu tượng “X-X-X-X”, nghĩa là mức tin cậy nội tại được xác định bằng thuật toán đánh giá tốc độ biến dạng (shear velocity) dưới 0,8 trên thang diểm từ 0 đến 1. Điều này có nghĩa là vận tốc cá biệt đó đánh giá giữa các chùm theo dõi (tracking beams) quá thay đổi để đọc đáng tin cậy. Đây là đặc điểm an toàn nhằm đảm bảo số đo không giá trị không bị bỏ sót, một yếu tố chất lượng – như đặc điểm mà trong đó ngưỡng tối thiểu cho kết quả đọc đáng tin.

Lấy số trung bình của 10 số đo SWV được dùng để phân tích thống kê.

H.1= Hình siêu âm dùng định lượng tốc độ sóng biến dạng (shear wave velocity) 4 cm dưới da trong liver fibrosis.

H.2, 3, 4, 5 = ARFI liver focal lesions (Acoustic Radiation Force Impulse Elastography for the Evaluation of Focal Solid Hepatic Lesions: Preliminary Results, Seung Hyun Cho et al, Seoul National University Hospital, Korea, 12th WFUMB 2009 Sydney Australia.).

Chú thích=

Xung lực bức xạ âm (ARFI) [từ Wikipedia]=

Sóng âm tiêu điểm hóa lan truyền qua mô được hấp thụ và tạo nên lực bức xạ.

Lực bức xạ âm là một hiện tượng kết hợp với truyền sóng âm trong môi trường giảm âm. Giảm âm bao gồm cả tán xạ và hấp thu sóng âm. Giảm âm phụ thuộc vào tần số và trong mô mềm chủ yếu là hấp thu. Khi tần số tăng, mô không đáp ứng đủ nhanh với chuyển đổi áp lực dương và âm nên chuyển động lệch pha với sóng âm và năng lượng được lưu giữ trong mô. Năng lượng này gây ra một xung lượng truyền theo hướng âm truyền và làm mô nóng lên. Truyền xung lượng tạo nên lực làm mô dời chỗ và thang thời gian của đáp ứng này chậm hơn thời gian truyền sóng siêu âm. Tương tác âm này với mô có thể dùng để thông tin thêm về mô, nhiều hơn hình siêu âm bình thường cung cấp. Độ lớn, vị trí, không gian choán chỗ và  thời khoảng của lực bức xạ âm có thể kiểm soát được để nghiên cứu các đặc điểm cơ học của mô.
Tạo hình  ARFI dùng lực bức xạ âm để tạo ra hình ảnh của đặc trưng cơ học các mô mềm.

Ứng dụng lâm sàng gồm:

Liver Fibrosis Quantification (Định lượng xơ hóa gan)
Breast Mass Imaging (Tạo hình u vú )
Colorectal Tumor Imaging/Staging (Tạo hình u đại trực tràng/Định giai đoạn)
Prostate Imaging (Tạo hình tuyến tiền liệt)