SUPERSONIC SHEAR IMAGING on LIVER FIBROSIS in HCV Patients

Tạo hình sóng biến dạng Supersonic đã được chứng minh là kỹ thuật đo độ đàn hồi 2 chiều tức thì có tính lập lại (reproducible transient bidimensional elastography technique). Chúng tôi báo cáo một đánh giá lâm sàng tiền cứu của kỹ thuật SSI trong đánh giá xơ hóa gan ở 113 bệnh nhân viêm gan C và đối chiếu với FibroScan (FS).  Các giá trị độ đàn hồi gan khi dùng kỹ thuật SSI và FS lần lượt là 4,5 kPa đến 33,96 kPa và 2,6 kPa đến 46,50 kPa. Phân tích đa biến (ANOVA) cho thấy sự thống nhất tốt giữa phân loại xơ hóa gan FS  và độ đàn hồi  SSI (p nhỏ hơn 10^5). Đường cong ROC (receiver operating characteristic) của giá trị độ đàn hồi lần lượt là 0,948; 0,962 và 0,968 cho các bệnh nhân tiên đoán mức xơ hóa gan F lớn hơn và = 2, F lớn hơn và =3 và F=4. So sánh giữa các đường ROC đặc biệt có ý nghĩa cho các mức xơ hóa nhẹ (mild) và trung gian (intermediate). Ngược lại với Fibroscan, SSI cho phép đánh giá các vùng gan rộng và sâu tránh những sai lệch (bias) khi gan hóa xơ không đồng dạng. Kỹ thuật SSI là phương pháp đánh giá xơ hóa gan không xâm lấn nhanh, đơn giản, và tin cậy được.

Xem thêm Tính lập lại của việc đo tốc độ sóng biến dạng ở gan người khỏe mạnh bằng kỹ thuật ARFI

BÀN LUẬN

SSI cho phép đánh giá tính đàn hồi mô gan bằng cách sử dụng vận tốc nhóm sóng biến dạng trên một diện tích lớn hơn và trên một băng thông rộng hơn FS. Nghiên cứu thống kê trên một cohort bệnh nhân nhiễm HCV này cho thấy đánh giá fibrosis gan với SSI dễ hơn FS, ngay khi cả hai đều là phương pháp siêu âm elastography thoáng qua.
Kết quả này trước hết được giải thích bởi thực tế bản đồ đàn hồi SSI có diện tích lớn hơn FS. Do đó, độ cứng gan không đồng dạng ít có sai số (biases) khi đo độ đàn hồi bằng SSI hơn FS, vì tính trung bình trên một khu vực rộng. Hơn nữa, đo FS ở 50 Hz và có dải đo tần số hẹp, trong khi SSI cho phép đo băng thông rộng và cho phép đánh giá luật phân tán sóng biến dạng bằng cách sử dụng phương pháp SWS. Vì thế, tính đàn hồi toàn bộ đánh giá bởi SSI được xác định bởi tính chất phân tán của mô gan trực tiếp liên kết với tính đàn hồi mô và với dự đoán mức độ fibrosis. Kết quả là, với hiểu biết đầy đủ đáp ứng cơ học của mô gan, cho phép đánh giá dự đoán fibrosis chính xác hơn đo đàn hồi bằng FS ở 50Hz.

Mặc dù kết quả đạt được với tính điểm dự đoán bằng cách dùng cả sinh thiết gan (khi sẵn sàng) và các markers sinh học không xâm hại, nghiên cứu ban đầu này được chứng minh bằng phân tích rộng rãi ở nhiều bệnh nhân được sinh thiết.

Với những cân nhắc này, việc so sánh những đường cong ROC và thực hiện các chỉ định của SSI và FS cho thấy chẩn đoán bằng SSI chính xác hơn FS. Khác biệt giữa các vùng dưới đường cong AUROCs để phát hiện hóa xơ nhẹ và trung bình đặc biệt có ý nghĩa (P ≤ 1%) và sự so sánh giữa các ROC cho xơ hóa nặng không có ý nghĩa (p lớn hơn 5%).
So sánh giữa các giá trị đàn hồi gan đánh giá bằng SSI và FS cho thấy có tương hợp tốt với một dịch chuyển trung bình (mean offset) giữa SSI và FS là 2,4kPa. Khác biệt nhẹ giữa SSI và FS này được giải thích bằng sự kiện giá trị đàn hồi Young (tương ứng với độ cứng gan) với cả kỹ thuật SSI và FS được dẫn xuất từ tốc độ nhóm sóng biến dạng. Tuy nhiên, từ đặc trưng băng thông rộng (60-600Hz) của kích thích cơ học tạo bởi lực bức xạ âm bởi SSI (Muller et al.2009; Deffieux et al.2009), trong khi các giá trị đàn hồi FS được đánh giá bằng cách sử dụng một vibrator bên ngoài hoạt động ở 50 Hz (Sandrin et al. 2003). Vì vậy, tính đàn hồi đánh giá bởi SSI tương ứng với độ cứng '' cảm thấy '' bởi dao động tần số cao. Nó tích hợp cả thuộc tính độ nhớt và độ đàn hồi khi tính trung bình tốc độ sóng biến dạng qua một băng thông rộng.

Đáng chú ý là giá trị trích tuyến tính của Young modulus cung cấp các giá trị tương quan với FS, chỉ tương ứng với dữ liệu SSI ở 50Hz (tương ứng với tần số vibration của FS). Tuy nhiên, như được trình bày trong hình 6, các giá trị SSI do tính trung bình tốc độ sóng biến dạng qua một băng thông rộng cung cấp tham số phân biệt tốt hơn để đánh giá fibrosis.

Các độ dốc (slopes) sóng biến dạng phân tán tính bằng cách sử dụng SWS đã không tương quan có ý nghĩa để dự đoán mức độ fibrosis. Đây là một kết quả đáng lưu ý vì Muller et al. (Muller et al. 2009) đã nêu ra câu hỏi liệu đánh giá các tham số phân tán (liên kết với độ nhớt biến dạng) có sẽ đại diện cho một giá trị gia tăng cho việc chẩn đoán mức độ fibrosis không. Phân tích hồi qui đa tham số cho thấy độ dốc của luật phân tán sóng biến dạng không phải là một tham số hiệu quả để đánh giá dự đoán mức độ fibrosis nếu được thực hiện đơn độc. Tuy nhiên, các phép đo băng thông rộng làm tăng sự chính xác chẩn đoán khi so sánh với việc đo trong một băng thông hẹp.

Tần suất phân tán vận tốc sóng biến dạng ảnh hưởng trực tiếp vào tính đàn hồi toàn bộ đánh giá bởi SSI, điều này tương ứng với một giá trị đàn hồi bình quân trên toàn bộ phổ tần số (frequency spectrum).

Hơn nữa, độ dốc phân tán sóng biến dạng đơn độc có thể cung cấp các thông tin đáng chú ý về tổ chức mô ở mức độ vi mô và cung cấp thông tin về hoạt động viêm hoại tử. Giả định này đang được tiếp tục khảo sát với một nghiên cứu lâm sàng về SWS trên gan với các hoạt động được xác định bởi Actitest và sinh thiết gan (BioPredictive, Paris, Pháp).
Trong nghiên cứu này đã chứng minh xu hướng lưu biến học (rheologic behavior) của gan có thể được đánh giá tại chỗ trong một khu vực rộng lớn của gan, qua một băng thông rộng của kích thích cơ học. Tính chất đàn hồi toàn bộ đánh giá bởi SSI cho thấy kết quả chẩn đoán tốt, với độ nhạy và độ chuyên biệt cao. Đường cong phân tán ước tính cho tất cả các bệnh nhân cho giá trị tính đàn hồi ở 50 Hz tương hợp toàn bộ với phương pháp tiếp cận băng thông hẹp FS. Hơn nữa, trong đo phạm vi rộng, SSI mạnh hơn đối với các xảo ảnh không đồng dạng (heterogeneities artifacts) trong gan mà chúng tôi đã trình bày để tăng mức độ dự đoán fibrosis. Kết quả ở độ cứng gan không đồng dạng này cũng nhấn mạnh một thực tế rằng việc đo hiệu quả đàn hồi gan nên bản đồ hóa độ cứng mô sinh học trong một khu vực rộng lớn để tránh bất kỳ xảo ảnh mô không đồng dạng nào trong đánh giá fibrosis.
Điều này xác định SSI có lợi thế mạnh bởi vì phương pháp này đánh giá độ đàn hồi Young trong vùng gan rộng và sâu. Hơn nữa, vì sự không đồng dạng trong không gian cũng giúp phân biệt mức độ dự đoán fibrosis, tham số sinh lý này có thể được dùng để xác nhận đánh giá fibrosis bởi đo độ đàn hồi SSI toàn bộ và tăng cường hiệu quả chẩn đoán mà không cần phải đo thêm nữa.
Các thủ thuật hình thái không xâm hại để đánh giá fibrosis khác đang được tiến hành. Đo đàn hồi cộng hưởng từ elastography (MRE) cho phép lập bản đồ đàn hồi định lượng 3-D các đặc tính đàn hồi của các gan với phân độ fibrosis gan (Huwart et al. 2008). Tuy nhiên phương thức đắt tiền này tốn nhiều thời gian và cần điều chỉnh nhịp thở. Đo độ đàn hồi 2-D dựa trên ARFI cũng cần thời gian dài để thiết lập bản đồ đàn hồi của gan và nhạy cảm với di động do thở (Fahey et al. 2006, 2007).
Mặc dù, các nghiên cứu gần đây bằng cách sử dụng kỹ thuật ARFI để đánh giá đàn hồi gan và phân độ fibrosis (Palmeri et al. 2008; Yoneda et al. 2010) hiển thị kết quả đáng khích lệ. FS, dựa trên transient elastography 1-D, là một ước tính độ đàn hồi nhanh cho một khối lượng trung bình 4 cm3 gan, và không nhạy với xảo ảnh do chuyển động thở. Mặc dù khối lượng đánh giá bởi FS lớn hơn mẫu sinh thiết có ý nghĩa, có một thực tế rằng FS đo đàn hồi gan bằng một A-line duy nhất dễ có sai số (biases) khi đo gan không đồng dạng (Muller et al 2009).

Hơn nữa, kỹ thuật FS không chính xác đủ cho giai đoạn hóa xơ trung gian (Stauber và Lackner, 2007) và có cùng kết quả như cùa markers huyết thanh cho giai đoạn xơ hóa sớm và trung gian (Castera et al. 2005; Wong et al. 2010; Lee et al. 2010; Degos et al. 2010). Kỹ thuật hình ảnh, chẳng hạn như MRI, CT scan, hoặc siêu âm cũng báo cáo là không thể xác định giai đoạn đầu của fibrosis (Stauber và Lackner, 2007; Klatt et al. 2006), mặc dù giúp hướng dẫn làm sinh thiết. Mặc dù MRE cho phép đo đạc 3-D trong khi SSI chỉ cho phép đo đạc 2-D, SSI có giá khám thấp hơn và nhanh hơn cũng như portable hơn kỹ thuật MRE.

Đối với ARFI, kỹ thuật SSI ultrafast giúp tránh phải hiệu chỉnh hoạt động thở. Sau cùng, so sánh với FS, SSI có lợi thế đánh giá độ đàn hồi ở băng thông rộng với khối lượng mô lớn hơn, giúp phân biệt dễ hơn trong giai đoạn hóa xơ sớm và trung gian.

Để kết luận, SSI là một phương pháp nhanh chóng, đơn giản, có tính lập lại và đáng tin cậy để đánh giá xơ hóa gan không xâm hại. Phương pháp này cho phép lập bản đồ đàn hồi gan ở vùng rộng và sâu, ngăn ngừa biases do xơ hóa không đồng dạng, ngược lại với FibroScan. Hơn nữa, khu vực gan rộng được bản đồ hóa bằng cách sử dụng băng thông tần số rộng làm tăng độ chính xác chẩn đoán cho mỗi mức độ dự đoán gan hóa xơ khi so sánh với FibroScan, chỉ đo 1-D ở 50 Hz. Điều này cho thấy SSI là một công cụ mới, hiệu quả và không xâm hại để đánh giá cho nhiều bệnh nhân vì chẩn đoán hóa xơ gan tốt cho giai đoạn sớm, trung gian, cũng như dự đoán fibrosis gan một cách tiên tiến.

Shear Wave Supersonic hiện đang phát triển mạnh cho việc đánh giá hoạt động gan với bổ sung SSI cho đánh giá gan xơ hóa.