Ghi hình phóng xạ chẩn đoán bệnh tim mạch - bệnh viện 103

Bệnh tim mạch là loại bệnh khá phổ biến trong thời đại hiện nay. Bệnh có xu hướng ngày càng tăng, nguy cơ tử vong cao. Y học hạt nhân (YHHN) đang ngày càng có vai trò trong chẩn đoán các bệnh tim mạch vì đây là các phương pháp không xâm hại và cung cấp nhiều thông tin quan trọng cả về hình thái và chức năng. 

Một số bệnh sau đây có thể chẩn đoán được bằng YHHN:

• Thiếu máu cơ tim (myocardial ischemia): là bệnh lý thường gặp trên lâm sàng, cần phải được chẩn đoán sớm và điều trị thích hợp để ngăn chặn các tai biến do bệnh động mạch vành, đặc biệt là nhồi máu cơ tim, suy tim, đột tử…
• Nhồi máu cơ tim (myocardial infarction): là bệnh lý không phục hồi được vì tắc nghẽn hoàn toàn một nhánh nào đó của động mạch vành do cục máu đông gây nên, làm cho một bộ phận tế bào cơ tim bị chết.
• Bệnh cơ tim (cardiomyopathy): bệnh phối hợp với cơ tim phì đại (hypertrophic myopathy) hoặc cơ tim co bóp kém mặc dù được cung cấp máu đầy đủ, dẫn tới trạng thái cơ tim bị mỏng và buồng tim dãn (dilated myopathy).
• Suy tim: thường là giai đoạn cuối, chức năng của tim bị giảm sút nhiều.

Các kỹ thuật Y học hạt nhân thường dùng để chẩn đoán bệnh tim mạch như kỹ thuật lưu trình đầu tiên (hay là kỹ thuật pha sớm- first pass), xạ tâm thất ký (radionuclide ventriculography), tưới máu cơ tim (myocardial perfusion). Hiện nay PET ra đời và đang được sử dụng ngày càng rộng rãi, tăng thêm giá trị chẩn đoán của các phương pháp y học hạt nhân tim mạch, chủ yếu là đánh giá dòng máu từng vùng, đánh giá chuyển hoá của cơ tim, qua đó đánh giá khả năng sống của cơ tim …

Các kỹ thuật y học hạt nhân thường dùng để chẩn đoán các bệnh tim mạch có kỹ thuật pha sớm (First pass), xạ tâm thất ký (Radionuclide ventri-culograph), tưới máu cơ tim (Myocardial perfusion)… Hiện nay các máy PET (Positron Emission Tomograph) được sử dụng đã tăng thêm giá trị chẩn đoán của các hình ảnh YHHN, chủ yếu là đánh giá tưới máu từng khu vực, chuyển hóa của cơ tim, khả năng sống của tế bào cơ tim.

1. Đánh giá chức năng tâm thất

Kỹ thuật pha sớm (First pass):

DCPX được tiêm vào theo đường tĩnh mạch với tốc độ nhanh ở dạng đậm đặc. Quan sát sự dịch chuyển của DCPX qua đó đánh giá được tốc độ tuần hoàn, các luồng thông trong tim, các thông số chức năng tim và vận động thành tim.

Phương pháp này thường được chỉ định cho các trường hợp:

• Đánh giá chức năng thất phải và thất trái.
• Phát hiện thông liên nhĩ, thông liên thất, bệnh lý van tim.
• Phát hiện rối loạn vận động thành cơ tim.
• Pha sớm thực hiện ở trạng thái nghỉ chẩn đoán nhồi máu cơ tim cấp, thực hiện ở trạng thái gắng sức chỉ định cho bệnh nhân có cơn đau thắt ngực.
• Phát hiện và lượng hóa các dòng rẽ (shunt).

DCPX dùng để tiến hành kỹ thuật này có: 99mTc-DTPA được dùng nhiều trong lâm sàng. 99mTc-sulfur colloid bị giữ lại nhiều ở gan và lách gây khó khăn trong đánh giá kết quả. 99mTc-pyrophosphat cũng hay được sử dụng.

Xạ tâm thất ký:

Sử dụng DCPX đã hòa đều trong máu, cho phép ghi lại hình ảnh tâm thất. Sự thay đổi bể máu trong tâm thất qua các giai đoạn của chu chuyển tim cho biết chức năng tâm thu, tâm trương và hoạt động của thành tim.

Xạ tâm thất ký thường được chỉ định cho các bệnh nhân:

• Sau nhồi máu cơ tim.
• Suy tim bẩm sinh.
• Phì đại thành thất.
• Chuẩn bị điều trị hóa chất và theo dõi cơ tim bị nhiễm độc.
• Cần đánh giá chính xác chức năng tâm thất.
• Theo dõi tác dụng của thuốc điều trị sau can thiệp phẫu thuật tim.

DCPX yêu cầu phải được phân bố đều ở hệ thống tuần hoàn trong khi thực hiện nghiệm pháp. 99mTc đánh dấu hồng cầu với sự hoạt hóa của ion kẽm đáp ứng được yêu cầu này.

2. Ghi hình tưới máu cơ tim

Phương phỏp ghi hỡnh tưới mỏu cơ tim (sau gắng sức) với 43K, lần đầu tiờn được tiến hành vào năm 1973 để chẩn đoỏn thiếu mỏu cơ tim. Kali là cation chủ yếu trong tế bào cơ và được tớch luỹ trong tế bào cơ tim sống bình thường. Năm 1975, một chất tương đồng với Kali là Thalium – 201, có những đặc trưng phóng xạ thích hợp hơn với các máy chụp hình hiện đại, đã được dùng phổ biến để ghi hình tưới máu cơ tim (Myocardial perfusion scintigraphy) cho đến ngày nay. Hiện nay có nhiều DCPX đã được sử dụng cho kỹ thuật này, mỗi loại đều có những ưu nhược điểm riêng của mình.

Ghi hình tưới máu cơ tim được ứng dụng rộng rãi trong lâm sàng để phát  hiện, đánh giá, tiên lượng tình trạng tưới máu cơ tim, một số bệnh cơ tim (cardiomyopathy) như phì đại cơ tim, dãn cơ tim… Để thực hiện những mục tiêu này cần phải có các thiết bị ghi hình YHHN như Gamma Camera, SPECT, PET, SPECT- CT, PET- CT.

Phương pháp dựa trên nguyên lý chung là một số ĐVPX hoặc một số chất được gắn với ĐVPX khi vào cơ thể theo dòng máu nuôi dưỡng cơ tim và được lưu giữ trong cơ tim một thời gian, chúng phát bức xạ gamma, nhờ đó có thể ghi được hình ảnh sự phân bố các ĐVPX trong cơ tim. Những vùng tưới máu kém hoặc không được tưới máu sẽ giảm hoặc khuyết hoạt tính phóng xạ. Để đánh giá chính xác tình trạng tưới máu cơ tim, người ta thường tiến hành ghi hình ở trạng thái nghỉ và trạng thái gắng sức. Nguyên tắc chung là khi vận động nhiều thì cơ thể cần tăng lượng ôxy. Tại nhiều phủ tạng khác lượng oxy tăng thêm có thể lấy ra từ máu mà không cần phải tăng lưu tốc máu tại chỗ. Với tim, lúc nào cơ tim cũng tận dụng hết oxy nên khi tăng nhu cầu, bắt buộc phải tăng lưu tốc máu hoặc còn gọi là tăng tưới máu cơ tim. Nếu một nhánh nào đó của động mạch nuôi dưỡng cơ tim bị hẹp lại do xơ vữa thì máu sẽ không đến kịp, sẽ có thiếu máu cục bộ, cơ tim nơi đó không co bóp được, nếu vùng thiếu máu rộng thì tâm thất hoạt động kém và phân số tống máu sẽ giảm. Có hai phương pháp gắng sức: bằng vận động và bằng thuốc. Thông thường dùng Dipiridamole. Phương pháp nào cũng có những nhược điểm cần biết để đề phòng tai biến.

Như vậy, ghi hình tưới máu cơ tim sẽ cho biết tình trạng cung cấp máu, tình trạng hoạt động và khả năng sống từng vùng của cơ tim, một số bệnh cơ tim như phì đại cơ tim, giãn cơ tim… Để thực hiện những mục tiêu này cần có các thiết bị ghi hình phóng xạ như SPECT, PET, SPECT/CT, PET/CT.

Dược chất phóng xạ dùng cho ghi hình tưới máu cơ tim

Thallium-201: là chất ghi hình tưới máu cơ tim dùng nhiều từ 20 năm nay. Tuy nhiên 201Tl có một số nhược điểm: thời gian bán rã tương đối dài (73giờ), phân rã theo cơ chế bắt điện tử nên có nhiều tia X đặc tính (năng lượng 68-83 keV), ghi hình không thuận lợi. Những photon năng lượng thấp sẽ bị một số mô của cơ thể làm giảm yếu đáng kể như: thành ngực, vú, cơ hoành. Vì vậy có những chỗ dễ nhầm với ổ thiếu máu cơ tim.

201Tl thâm nhập tế bào bằng khuếch tán thụ động và phụ thuộc năng lượng ATP. Sự tích tụ 201Tl ở cơ tim phụ thuộc vào dòng máu đến và hoạt năng của cơ tim. Nếu dòng máu đến ít có thể thấy ổ khuyết vì máu không cung cấp đủ hoặc vì các mô thiếu máu không bắt giữ được 201Tl do thiếu men ATP. Trong điều kiện sinh lý bình thường, dòng máu đến nhiều thì cơ tim càng bắt giữ được nhiều 201Tl. Trong những điều kiện như luyện tập gắng sức hoặc tiêm thuốc dãn mạch, dòng máu đến nhiều quá, cơ tim bắt giữ 201Tl sẽ ít hơn, hoặc khi tế bào thiếu ôxy thì 201Tl không vào được cơ tim. Nếu cơ tim bị hoại tử hoặc tổn thương nặng, 201Tl cũng không vào được.

Tái phân bố 201Tl: trường hợp một vùng nào đó bị thiếu máu, dòng máu  đến ít hoặc đến nhiều nhưng thiếu ôxy, 201Tl không vào được, nhưng nếu cơ tim còn hoạt năng thì 201Tl sẽ tiếp tục thâm nhập vào tế bào. Ghi hình muộn, độ 2-4 giờ sau sẽ thấy ổ khuyết ban đầu giảm, nhiều nơi được 201Tl thâm nhập, người ta gọi đó là sự tái phân bố. Tùy theo mạch vành ở đoạn đó hẹp nhiều hay ít mà tái phân bố diễn ra nhanh hay chậm, có khi phải 18-24 giờ sau khi tiêm 201Tl mới thấy ổ khuyết ban đầu không còn nữa.

Các chất đánh dấu bằng 99mTc: hiện nay, để ghi hình tưới máu cơ tim, người ta hay dùng những chất như sau: 99mTc -sestamibi, 99mTc -teboroxim, 99mTc-diphosphin (tetrofosmin).

99mTc-sestamibi: khu trú vào bên trong các ty lạp thể (mitochondria), sestamibi và tetrofosmin đều tập trung ở cơ tim ít hơn thallium, nhưng lại tồn đọng lâu hơn trong cơ tim, chậm bị thải ra so với thallium. Ngược lại, 99mTc- teboroxim được hấp thu nhiều trong cơ tim nhưng lại bị thải ra nhanh.

Teboroxim: 99mTc-teboroxim là hợp chất trung tính, lipophilic thuộc nhóm hợp chất của acid boronic gắn với dioxim của technetium. Đặc điểm của chất này là hấp thu nhanh vào tim, phổi, nhưng cũng thải ra nhanh, bắt giữ trong gan và thải qua đường gan-mật. Vì vậy các kỹ thuật ghi hình phải dùng ghi hình nhanh. Nếu ghi hình phẳng thì phải trong 5 phút đầu tiên, nếu là SPECT phải dùng loại nhiều đầu dò để ghi hình trong 3-4 phút.

Phân tích kết quả:

• Bình thường có sự phân bố hoạt độ phóng xạ đồng đều tương đương với việc cơ tim được tưới máu đồng đều cả khi nghỉ cũng như khi gắng sức.
• Vùng giảm hoạt độ phóng xạ thường gặp trong thiếu máu cơ tim, mức độ giảm tỉ lệ với mức độ thiếu máu.
• Vùng khuyết hoạt độ phóng xạ ứng với vùng được tưới máu ít hoặc không được tưới máu do bị nhồi máu (hoặc sẹo cơ tim).

Nếu ở trạng thái nghỉ hoạt độ phóng xạ phân bố bình thường, còn ở trạng thái gắng sức thấy giảm hoạt độ, thường là vùng cơ tim giảm hoạt động hoặc không hoạt động. Thông tin này rất có ích cho chỉ định can thiệp ngoại khoa hoặc can thiệp mạch vành.

Nếu cả khi gắng sức và khi nghỉ vẫn thấy khuyết hoạt độ phóng xạ: có thể do ổ nhồi máu. Tuy nhiên cần chú ý ở phụ nữ có thành ngực dày dễ nhầm với thiếu máu cơ tim vách liên thất, phần đỉnh của vách liên thất do có cấu tạo dạng sợi nên tưới máu kém hơn các vùng khác.

Độ nhạy phát hiện của phương pháp ghi hình tưới máu cơ tim đối với ổ nhồi máu cơ tim sau 6 giờ thường đạt tỷ lệ rất cao (có trường hợp đạt tới 100%), sau 24 giờ đạt 75%, nhồi máu xuyên thành có độ nhạy 85%, nhồi máu không xuyên thành độ nhạy 50%.

3. Ghi hình ổ nhồi máu cơ tim

Nhồi máu cơ tim xảy ra khi một vùng của cơ tim không được cung cấp máu trong khoảng thời gian dài. Nhồi máu thường xảy ra do một nhánh động mạch bị tắc. Quá trình nhồi máu này sẽ tạo ra nhiều chất, thâm nhập vào trong tế bào cơ tim qua màng tế bào đã bị phá hủy.

Trong nhồi máu cơ tim cấp có sự tích lũy pyrophosphat tạm thời đồng thời với sự lắng đọng calci. Hai chất này tập trung nhiều nhất ở vùng xung quanh ổ nhồi máu. Nếu đánh dấu pyrophosphat với 99mTc thì DCPX này có thể xâm nhập vào vùng cơ tim bị nhồi máu, trở thành vùng có độ tập trung phóng xạ cao (ổ nóng – hot spot imaging). Sau khi nghi ngờ bị nhồi máu cơ tim (khoảng 12 giờ đến 10 ngày), người ta tiến hành ghi hình phóng xạ sau khi tiêm DCPX 4-6 giờ. Tổn thương có thể khu trú hay phân tán. Xem hoạt độ phóng xạ ở xương là hoạt độ nền vì pyrophosphat vào cả ở xương. Khả năng phát hiện ổ nhồi máu tốt nhất trong khoảng 36-72 giờ kể từ khi xuất hiện cơn đau ngực. Ghi hình sau 10 ngày thường cho kết quả âm tính và khó phát hiện tổn thương.

Có thể ghi hình ổ nhồi máu với 111In- antimyosin: khi tế bào cơ tim bình thường thì kháng thể này không vào được bên trong tế bào, nhưng khi bị tổn thương thì kháng thể đơn dòng kháng myosin sẽ vào được bên trong tế bào và gắn với kháng nguyên, vì vậy có thể ghi hình được vùng hoại tử. Vùng nhồi máu tương ứng với vùng tập trung DCPX.

Sau khi xuất hiện cơn đau ngực (trong vòng 72 giờ) tiến hành tiêm 111In – antimyosin (2mCi) và ghi hình sau khi tiêm 24-48 giờ. Có thể phát hiện ổ nhồi máu trong vòng 10-14 ngày.Vùng nhồi máu tương ứng với vùng tập trung hoạt độ phóng xạ. Độ nhạy phát hiện ổ nhồi máu khoảng 88%, độ đặc hiệu 95%.

Nguồn: Bệnh viện 103