slogan

 
 

topbannerv1

HUẤN LUYỆN NÂNG CAO VÀ CHUYÊN SÂU

1.  Đặt vấn đề

Vận động xoắn và cởi xoắn của thất trái lần đầu tiên được biết đến trong công trình của William Harvey năm 1628.[5] Ông mô tả cấu trúc đặc biệt của các sợi cơ ở lớp dưới nội tâm mạc có hướng xoắn phải và các

BS. ĐỖ VĂN CHIÊN
PGS.TS. PHẠM NGUYÊN SƠN

Viện Tim mạch Quân đội - Bệnh viện Trung ương Quân đội 108

 

1.  Đặt vấn đề

Vận động xoắn và cởi xoắn của thất trái lần đầu tiên được biết đến trong công trình của William Harvey năm 1628.[5] Ông mô tả cấu trúc đặc biệt của các sợi cơ ở lớp dưới nội tâm mạc có hướng xoắn phải và các sợi cơ ở lớp dưới thượng tâm mạc có xu hướng xoắn trái. Vận động xoắn đóng vai trò quan trọng trong chức năng tống máu và đổ đầy của thất trái. Trong thì tâm thu, các sợi cơ ở mỏm tim vận động theo hướng ngược chiều kim đồng hồ, trong khi đó vận động của các sợi cơ ở nền tim theo hướng ngược lại theo chiều kim đồng hồ. Những năm cuối thế kỉ 20, nhiều tác giả nghiên cứu đặc điểm của sự vận động này trong các thí nghiệm trên động vật cũng như trên lâm sàng và kết luận rằng rối loạn vận động xoắn là một rối loạn chức năng sớm của thất trái và sự biến đổi độ xoắn và cởi xoắn xảy ra ở hầu hết các bệnh nhân có bệnh tim mạch. Vì vậy đánh giá đánh giá rối loạn vận động xoắn là việc làm có ý nghĩa quan trọng trong theo dõi bệnh nhân có bệnh tim mạch.

Trước đây người ta sử dụng phương pháp chụp cine cản quang để đánh giá vận động xoắn của thất trái tuy nhiên phương pháp này hạn chế do phải xâm nhập vào tim. Cộng hưởng từ (CMR) là phương pháp đánh giá chính xác vận động xoắn nhưng đòi hỏi phải có thiết bị hiện đại và mất nhiều thời gian. Siêu âm đánh dấu mô (speckle tracking) là một phương pháp siêu âm mới được áp dụng để đánh giá chức năng thất trái và vận động xoắn của thất trái. Trong một số nghiên cứu độ chính xác của phương pháp này tương đương với cộng hưởng từ nhưng siêu âm ưu việt hơn nhờ sự đơn giản, nhanh và không xâm nhập.

2.  Một số phương pháp đánh giá vận động xoắn của thất trái

Năm 1970, MacDonald [3]là người đầu tiên sử dụng phương pháp xâm nhập để đo vận động xoắn và cởi xoắn trên người. Ông đưa các dây dẫn có chất cản quang để đưa vào người bệnh nhân sau đó chụp cine tim liên tục để tính khả năng xoay của tim. Tuy nhiên phương pháp này không còn được ứng dụng vì tính xâm nhập  cao  và không  cho  kết  quả  chính  xác. Một  phương  pháp  khác là vi  âm (sonomicrometry) được dùng để nghiên cứu vận động xoắn ở tim động vật thực nghiệm bằng cách gắn các thiết bị vi âm vào cơ tim. Phương pháp này chưa được áp dụng trên người.

Sự ra đời của cộng hưởng từ (MRI) giúp chúng ta hiểu được chức năng xoắn mà không cần xâm nhập và MRI được xem là tiêu chuẩn vàng trong đánh giá xoắn và cởi xoắn của cơ tim. Bằng cách đánh dấu cơ tim có mức độ nhiễm từ khác nhau cho phép chúng ta dựng lại được hình ảnh xoay của tim. Nhờ hình ảnh có độ phân giải cao và tính chính xác trong xác định vị trí của từng vùng cơ tim cho phép các nhà nghiên cứu tách được các lớp sợi thượng tâm mạc, nội tâm mạc và cơ tim để đánh giá sự xoắn vặn của thất trái. Một nhược điểm của cộng hưởng từ là tốc độ hình ảnh thấp và tốn nhiều thời gian để phân tích nên không có tính ứng dụng trong thực hành lâm sàng.

Siêu âm tim là một phương pháp dễ dàng hơn trong đánh giá vận động xoắn và cởi xoắn nhờ tốc độ ảnh cao hơn. Tuy nhiên không phải tất cả các bệnh nhân đều có thể thu được hình ảnh rõ ràng để phân tích, những trường hợp bệnh nhân khó như béo phì, thành ngực dày, hoặc khí phế thũng đều làm chất lượng hình ảnh kém nên không thể phân tích được. Các kĩ thuật siêu âm hiện nay dùng để đánh giá vận động xoắn và cởi xoắn của thất trái là siêu âm Doppler mô (tissue Doppler imaging-TDI) và đánh dấu mô (speckle tracking imaging-STI). Sử dụng Doppler mô để đánh giá vận tốc mô ở mặt cắt ngang thất tại nền tim và mỏm tim giúp chúng ta phân tích được vận động xoay của thất. Siêu âm Doppler mô cho phép chúng ta đánh giá được vận tốc xoay tại bốn điểm trên mặt cắt ngang bao gồm vách liên thất, thành bên, thành trước và sau. TDI có những hạn chế do số vùng được phân tích còn ít (4 vùng) và phụ thuộc vào góc siêu âm. TDI là một phương pháp đánh giá xoắn tương đối tốt, có tương quan mạnh so với MRI ( với r=0,85).[5]

Siêu âm đánh dấu mô là một phương pháp mới và có nhiều triển vọng trong đánh giá vận động xoắn của thất trái. Nguyên lý hoạt động của siêu âm đánh dấu mô là dựa trên sự đánh dấu các điểm đốm siêu âm (acoustic gray value) trong trong mô tim do kết quả của quá trình giao thoa tăng và giảm của các cấu trúc có kích thước nhỏ hơn độ dài của sóng âm.[4]

Bằng các phần mềm vi tính chúng ta có thể lọc đi một số hình ảnh nhiễu để có thể phân tích một cách dễ dàng các điểm được đánh dấu. Các điểm được đánh dấu hay còn gọi là điểm đốm (speckle) có kích thước 20-40 pixels, các phần mềm máy tính sẽ nhận dạng các điểm đốm giống nhau trong các khung ảnh khác nhau và vẽ lại đường đi của các điểm đốm qua đó giúp chúng ta tính toán được vận động của mô cơ tim, sự biến dạng và vận tốc của chúng.

Việc lựa chọn tốc độ ảnh là hết sức quan trọng vì nếu chúng ta để tốc độ ảnh quá chậm thì các điểm đốm sẽ chạy ra khỏi ra khỏi các ảnh liên tiếp nhau, nếu để tốc độ ảnh quá nhanh thì điểm đốm sẽ không xuất hiện trên các ảnh sau đó. Trong thực hành lâm sàng tốc độ ảnh thích hợp là 60-90.

Cũng giống như cộng hưởng từ và siêu âm Doppler mô, để đánh giá được vận động xoắn của thất trái cần phải có hình ảnh siêu âm mặt cắt ngang ở nền tim, ngang thất trái hoặc mỏm tim. Trong siêu âm đánh dâu mô chúng ta cần phải xác định được trọng tâm tròn giữa thất và đường trục tim bởi vì trọng tâm tròn sẽ quay quanh trục tim trong chu chuyển tim và các điểm đốm đó sẽ được vẽ lại và tính vận tốc quay. Xoắn và vận tốc xoắn sẽ được phần mềm máy tính tính toán tự động dựa trên sự phân tích di chuyển của các điểm đốm trên cơ tim đã được đánh dấu và dựa trên đường viền nội mạc của từng hình ảnh thu được. Độ xoắn được tính là sự khác biệt về góc xoay giữa cơ tim vùng nền tim và mỏm tim.

Phân tích hồi qui cho thấy phương pháp siêu âm đánh dấu mô để đánh giá vận động xoắn và cởi xoắn có tương quan mạnh với cộng hưởng từ (r=0,93) và siêu âm Doppler mô (r=0,76).  Siêu âm đánh dấu mô là một phương pháp có nhiều ưu điểm vì có tốc độ quét ảnh cao, không phụ thuộc vào góc siêu âm và có thể lưu trữ để phân tích không trực tuyến (offline) được. Thời gian để phân tích độ xoắn và vận tốc xoắn khá nhanh, chỉ khoảng 15 phút cho một bệnh nhân.

Tuy nhiên siêu âm đánh dấu mô cũng có hạn chế nhất định như đòi hỏi chất lượng hình ảnh ở cả nền tim và mỏm tim phải rõ ràng nên không thể áp dụng cho tất cả các đối tượng.

3. Biến đổi vận động xoắn theo tuổi.

Cấu trúc đặc biệt của các sợi cơ tim được hình thành trong giai đoạn phôi thai và không có sự khác biệt ở nam và nữ. Tuy nhiên sự phát triển theo tuổi kéo theo một số thay đổi vận động xoắn của thất trái. Trong thời kì thiếu niên, vận động ngược chiều kim đồng hồ của mỏm tim không thay đổi nhưng vận động theo chiều kim đồng hồ của nền tim tăng lên theo tuổi. Wulfsohn và cộng sự [13] giải thích là do kích thước quả tim phát triển làm tăng chiều dài và đường kính của thất trái vì vậy các sợi cơ ở nền tim có bán kính vận động rộng hơn ở mỏm tim. Một số tác giả khác thì cho rằng sự thay đổi về độ xoắn ở nền tim là không đáng kể và không có ảnh hưởng nhiều đến chức năng xoắn và cới xoắn của thất trái. Tuy nhiên cần có những nghiên cứu lớn hơn để đánh giá vai trò của sự thay đổi vận động xoắn theo tuổi đặc biệt trong các trường hợp có bệnh lý của tim. Điều gì ảnh hưởng đến vận động xoắn theo thời gian? Người ta thấy rằng ở trẻ em dưới 2 tuổi vận động xoắn mạnh hơn so với trẻ em trên 2 tuổi. Một số tác giả nghiên cứu cho thấy sức co bóp của cơ tim ở trẻ 2 tuổi mạnh hơn so với trẻ trên 2 tuổi và các tác giả đã chứng minh có sự liên quan giữa sức co bóp của cơ tim và vận động xoắn.[2] Oxenham và cộng sự [8] báo cáo rằng đỉnh độ xoay ở mỏm và độ xoắn của thất trái cao hơn ở người cao tuổi (69 tuổi) so với người trẻ (22 tuổi). Các tác giả cho rằng ở người lớn tuổi có hiện tượng xơ cứng mạch máu làm tăng sức cản ngoại vi và điều này làm tăng độ xoắn của thất trái.

4.  Biến đổi vận động xoắn của thất trái trong một số bệnh lý tim mạch

4.1 Tăng gánh áp lực

Stuber và cộng sự [12]tiến hành nghiên cứu hiện tượng xoắn của thất trái ở bệnh nhân phì đại thất trái do quá tải áp lực (hẹp van động mạch chủ), vận động viên thể thao và nhóm chứng.  Các tác giả giả thiết rằng quá tải áp lực sinh lý ở vận động viên gây lên thành tim không thay đổi do tỉ lệ giữa thành tim và bán kính buồng thất không thay đổi. Giữa nhóm chứng và vận động viên không thấy có sự khác biệt về vận động xoắn tuy nhiên bệnh nhân có quá tải áp lực bệnh lý độ xoắn của thất trái tăng lên rõ rệt. Điều này khẳng định có sự liên quan giữa độ xoắn thất trái và áp lực lên thất trái. Trong một nghiên cứu khác[2] các tác giả đánh giá sự khác biệt về độ xoắn của thất trái ở nhóm chứng và bệnh nhân hẹp van ĐMC và nhận thấy rằng ở bệnh nhân có hẹp van ĐMC góc xoay ở nền tim giảm trong khi cơ ở mỏm tim xoay tăng lên. Hơn nữa, độ cởi xoắn của thất trái trong thì tâm trương giảm hơn ở nhóm bệnh nhân có hẹp van ĐMC. Sandstede và cộng sự [10]cũng báo cáo hiện tượng tăng độ xoay của mỏm tim ở bệnh nhân hẹp van ĐMC. Sau đó các tác giả theo dõi dọc bệnh nhân sau thay van ĐMC và thấy rằng vận động xo. Hình trái: vận động xoay ở mỏm tim. Hình phải: vận động xoay ở nền timy ở mỏm giảm đi nhưng chỉ số này không thể về được như bình thường.

4.2 Bệnh cơ tim thiếu máu cục bộ

Nagel và cộng sự [7]đánh giá vận động xoắn của thất trái ở bệnh nhân có nhồi máu cơ tim trước   bên. Các tác giả nhận thấy độ xoắn trong thì tâm thu giảm, độ cởi xoắn trong thì tâm trương bị chậm lại và kéo dài hơn so với nhóm chứng. Theo tác giả, độ xoắn giảm là do một lượng cơ không tham gia co bóp làm giảm chức năng tống máu của cơ tim, thời gian cởi xoắn kéo dài và độ cởi xoắn giảm là do suy tim tâm trương xuất hiện hoặc nặng lên sau NMCT. Paetsch và Foll [9]nghiên cứu vận động xoắn ở bệnh nhân có thiếu máu cục bộ mạn tính bằng cộng hưởng từ (CMR). Kết quả là những bệnh nhân có bệnh động mạch vành có tốc độ xoắn giảm hơn so với nhóm chứng. Ở nhóm được dùng dobutamine liều thấp không ghi nhận được sự thay đổi ở đỉnh xoắn và đỉnh tốc độ xoắn. Tuy nhiên ở liều dobutamine cao đỉnh xoắn và đỉnh vận tốc xoắn tăng lên rõ rệt ở bệnh nhân có bệnh động mạch vành. Thời gian tới đỉnh cởi xoắn giảm rõ và đây là chỉ số có giá trị dự báo bệnh động mạch vành.

4.3 Bệnh cơ tim

Setser và cộng sự [11]nghiên cứu vận động xoắn của thất trái ở bệnh nhân có bệnh cơ tim thể giãn trước và sau phẫu thuật tạo hình thất trái. Sau khi được phẫu thuật bệnh nhân có cải thiện triệu chứng lâm sàng của suy tim nhưng vận động xoắn không có cải thiện. Tác giả giải thích là tạo hình thất trái đã gây ra sự biến đổi về cấu trúc đặc biệt của các sợi cơ tim. MacGovan và cộng sự[6] chỉ ra rằng ở bệnh nhân có bệnh cơ tim thể giãn sức căng của các lớp cơ dưới nội tâm mạc giảm đáng kể so với nhóm chứng trong khi đó các sợi cơ dưới thượng tâm mạc gần như không thay đổi. Bệnh nhân có bệnh cơ tim phì đại có độ xoắn tăng và tốc độ cởi xoắn cũng tăng.

4.4 Đái tháo đường

Fonseca và cs [1]nghiên cứu sức căng thất trái ở bệnh nhân đái tháo đường có rối loạn chức năng tâm trương và EF bình thường. Đỉnh độ xoắn của thất trái và tốc độ cởi xoắn cao hơn ở nhóm bệnh nhân có rối loạn tâm trương so với nhóm chứng. Đỉnh vận tốc cởi xoắn của thất trái không có sự khác biệt giữa hai nhóm. Theo tác giả điều này chứng tỏ khi bệnh nhân có suy tim tâm trương, chức năng co bóp thất trái vẫn bảo tồn nhờ sự gia tăng vận động xoắn.

4.5 Suy tim

Một số nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng vận động xoắn của thất trái và chỉ số phân suất tống máu (EF) thất trái có mối tương quan chặt chẽ. Nhưng chỉ số xoắn thất trái mô tả các biến đổi về huyết động trong khi chỉ số EF chỉ phản ánh sự suy giảm thể tích tống máu trong thì tâm thu. Kim và cộng sự[5] đã sử dụng phương pháp đánh giá dP/dtmax- một chỉ số đánh giá huyết động xâm lấn tốt nhất đánh giá sự co bóp của thất trái- để chứng minh rằng vận động xoắn của thất trái có mối tương quan mạnh hơn so với EF. (R=0,746 so với R=0,408). Điều này thể hiện vận động xoắn thất trái nói lên chức năng thất trái rõ hơn so với chỉ số tống máu thất trái EF. Kim cũng chỉ ra rằng sự dày lên của cơ tim theo chiều ngang  đóng góp 15% và co ngắn lại theo chiều dọc chỉ đóng góp không quá 30% cho chỉ số tống máu EF và để đạt được EF 60% cần đến cấu trúc đặc biệt của cơ tim để tạo nên một lực xoắn tống máu. Vận động xoắn của thất trái không chỉ thể hiện khả năng co bóp của thất trái mà còn liên quan chặt với quá trình tái cực của thất trái. Sự dẫn truyền điện trong các tế bào cơ tim phụ thuộc vào cấu trúc xoắn của cơ tim, nó tạo nên sự không đồng hướng trong dẫn truyền. Vì vậy, đánh gái vận động xoắn của thất trái giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sinh lý bệnh của suy tim.

5.  Kết luận

Vận động xoắn của thất trái là một chỉ số quan trọng đánh giá chức năng thất trái và sự biến đổi của nó trong một số bệnh tim mạch có vai trò quan trọng trong chẩn đoán và tiên lượng bệnh nhân. Siêu âm đánh dấu mô là một phương pháp mới để đánh giá vận động xoắn. Ưu điểm của phương pháp là đơn giản, thuận tiện và có thể áp dụng rộng rãi trên lâm sàng.

 

Tài liệu tham khảo
1. Fonseca CG DA, Doughty RN, et al. (2004) Three Dimensional assessment of left ventricular systolic strain in patients with type 2 diabetes mellitus, diastolic dysfunction, and normal ejection fraction. Am J Cardiol 94:1391- 1395
2. H.S  (1987)  Changes  of  the  cardiovascular  system  during  the  perinatal period. Eur J Pediatr 146:545-549
3. IG M (1970) McDonald IG. The shape and movements of the human left ventricle during systole: a study by cineangiography and by cineradiography of epicardial markers. Am J Cardiol 26:221-230
4.  Jong Shin Woo W-SK, Tae-Kyung Yu, Sang Jin Ha, Seok Yeon Kim et al (2011) Prognostic Value of serial global longitudinal strain measured by two dimensional speckle tracking echocardiography in patients with ST segment elevation myocardial infarcation. J Am Coll Cariol 108:340-347
5. Kim HK SD, Lee SE, et al. (2007) Assessment of left ventricular rotation and torsion with two-dimensional speckle tracking echocardiography. J Am Soc Echocardiogr:45-53
6. MacGowan  GA  BD,  Rogers  WJ,  et  al.  (1996)  Effects  of  afterload  on regional left ventricular torsion. Cardiovasc Res 31:917-925
7. Nagel E SM, Lakatos M, Scheidegger MB,, Boesiger P HO (2000) Cardiac rotation  and  relaxation  after  anterolateral  myocardial  infarction.  Coron Artery Dis 11: 261-267
8. Oxenham  HC  YA,  Cowan  BR,  et  al.  (2003)  Agerelated  changes  in myocardial  relaxation  using  threedimensional  tagged  magnetic  resonance imaging. J Cardiovasc Magn Reson 5:421-430
9. Paetsch I FD, Kaluza A, et al. (2005) Magnetic resonance stress tagging in ischemic heart disease. Am J Physiol: Heart Circ Physiol 288:2708-2714
10. Sandstede  JJW  JT,  Harre  K,  et  al.  (2002)  Cardiac  systolic  rotation  and contraction  before  and  after  valve  replacement  for  aortic  stenosis:  A myocardial tagging study using MR imaging. Am J Roentgenol 178:953-958
11. Setser RM KJ, Lieber ML, Starling RC, McCarthy PM, White RD. ( 2003) Persistent  abnormal  left  ventricular  systolic  torsion  in  dilated cardiomyopathy after partial left ventriculectomy. J Thorac Cardiovasc Surg 126:48-55
12. Stuber M SM, Fischer SE, et al. (1999) Alterations in the local myocardial motion pattern in patien ts suffering from pressure overload due to aortic stenosis. Circ 100:361-368
13. Wulfsohn D NJ, Tang Y. (2004) Postnatal growth of cardiomyocytes in the left ventricle of the rat. Anat Rec 277A:236-247