SIÊU ÂM DOPPLER XUYÊN SỌ TRONG
CHẨN ĐOÁN BỆNH LÝ MẠCH MÁU NÃO
(Transcranial Doppler)
1. Đại cương
1.1. Lịch sử
— Năm 1965, Myazaki và Kato là những người đầu tiên báo cáo việc sử dụng siêu
âm Doppler để đánh giá tình trạng các mạch máu não đoạn ngoài sọ. Kỹ thuật này
không cho phép đánh giá tình trạng mạch máu não đoạn trong sọ.
— Năm 1982, Aaslid và CS đã sử dụng máy siêu âm Doppler với đầu dò có tần số
thấp (1 - 2MHz) cho phép sóng siêu âm xuyên qua được cấu trúc của xương sọ và
đo được tốc độ dòng máu ở các động mạch nền não của đa giác Willis. Kể từ đó
đến nay việc ứng dụng siêu âm Doppler xuyên sọ (TCD) để đánh giá chẩn đoán,
điều trị và theo dõi các bệnh nhân tai biến mạch máu não, các bệnh nhân phẫu
thuật tim và động mạch càng ngày càng nhiều trên thế giới. Nhưng ở Việt Nam,
việc ứng dụng kỹ thuật TCD vào lĩnh vực lâm sàng và nghiên cứu mới chỉ là bước
đầu. Mục đích của bài biết này, tác giả muốn giới thiệu sự hiểu biết ban đầu việc
sử dụng TCD để đánh giá tuần hoàn não, kể cả vấn đề nghiên cứu và ứng dụng
lâm sàng qua kinh nghiệm của bản thân tiến hành kỹ thuật TCD cho các bệnh nhân
hàng ngày tại Trung tâm nghiên cứu tai biến mạch máu não của Bệnh viện
ICHILOV hợp tác liên kết với Trường Đại học Y khoa Sackler thuộc Trường Đại
học Tổng hợp Tel Aviv, Israel.
1.2. Ưu điểm của phương pháp siêu âm Doppler xuyên sọ
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, nhiều kỹ thuật mới
được ứng dụng vào y học để chẩn đoán và điều trị như kỹ thuật chụp cắt lớp vi
tính (CT scanner), chụp cộng hưởng từ (MRI), chụp mạch cộng hưởng từ (MRA),
chụp mạch mã hoá xoá nền (DSA),... Nhưng tại sao những kỹ thuật này vẫn không
thay thế hoàn toàn được TCD, mà hơn nữa thế giới ngày nay lại sử dụng TCD
ngày càng nhiều trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bởi vì có những lý do sau đây:
— CT Scanner, MRI, MRA có ưu điểm là không gây nguy hại, cho kết quả chính
xác về hình thái học của não và các mạch máu trong não. Nhưng giá tiền mỗi lần
chụp khá đắt, rất ít khi thực hiện được nhiều lần, khó đánh giá tình trạng chức
năng của các mạch máu não như đo tốc độ tuần hoàn, phản ứng vận mạch não
(cerebral vasomotor reactivity), sự tự điều hoà lưu lượng máu não.
— Chụp động mạch não và DSA cho biết chính xác về hình thái học các mạch
máu não, cho hình ảnh rất đẹp và khá chi tiết hơn cả MRA; nhưng đây là phương
pháp nguy hại, gây chảy máu, tỷ lệ tai biến của kỹ thuật này (theo nhiều tác giả
trên thế giới) từ 0,1 - 12% (tuỳ thuộc vào kỹ năng tay nghề của người thực hiện và
tình trạng bệnh nhân).
— Việc sử dụng TCD có ưu điểm là đánh giá được tình trạng chức năng của các
mạch máu não; hơn nữa đây là phương pháp không nguy hại, rẻ tiền, có thể tiến
hành kỹ thuật để theo dõi bệnh nhân nhiều lần, có thể làm ngay tại giường cho
bệnh nhân (đặc biệt là bệnh nhân cấp cứu và bệnh nhân phẫu thuật). Cũng có
người cho rằng máy TCD là một ống nghe để phát hiện các bệnh trong não (TCD
is a stethoscope for the brain). Do đó việc ứng dụng phối hợp các phương tiện
chẩn đoán không nguy hại (TCD, Duplex scanner, CT — scanner, MRI, MRA) và
có nguy hại (chụp mạch, DSA) sẽ cho biết toàn bộ tình hình các mạch máu trong
sọ và ngoài sọ cả về chức năng và hình thái.
2. Nguyên lý và phương pháp
— Về nguyên lý TCD cũng giống như siêu âm Doppler ngoài sọ là dựa trên
nguyên lý các sóng siêu âm sẽ phản chiếu lại khi xuyên qua một vật thể chuyển
động trong dòng máu (hồng cầu) và sẽ tạo nên sự thay đổi về tần số, thay đổi về
tốc độ của hồng cầu chuyển động trong dòng máu. Các tín hiệu ghi được qua thăm
dò vùng thái dương (temporal window), đầu dò đặt ở vị trí phía trên cung gò má
cho biết tốc độ dòng máu của động mạch não giữa, động mạch cảnh trong đoạn
trong sọ (khúc tận chỗ chuẩn bị chia nhánh thành động mạch não trước và động
mạch não giữa), các động mạch não trước và động mạch não sau. Đầu dò đặt ở vị
trí ổ mắt (orbital window) cho biết tốc độ dòng máu của động mạch cảnh trong
đoạn siphon và động mạch mắt. Đầu dò đặt ở vị trí dưới chẩm (suboccipital
window) ghi được tốc độ dòng máu của các động mạch sống và động mạch nền.
TCD cho biết được các thông số sau đây:
+ Tốc độ dòng máu thì tâm thu (SFV).
+ Tốc độ dòng máu cuối thì tâm trương (DFV).
+ Tốc độ trung bình: MFV = (SFV + 2DFV)/3.
+ Chỉ số mạch: PI = (SFV - DFV)/MFV.
+ Chỉ số cản: RI= (SFV- DFV)/SFV.
— Cần chú ý đến hướng dòng chảy, các đặc điểm của dạng sóng (dạng sóng thì
tâm thu).
— Hiện nay, trên thế giới đã có loại TCD mới với hình ảnh dòng máu màu và theo
3 chiều không gian cho phép biết được bản đồ của các mạch máu trong não theo 3
bình diện khác nhau.
— Sự chính xác của phương pháp TCD phụ thuộc chủ yếu vào kiến thức và kinh
nghiệm của người thao tác. Tốc độ dòng máu đo được sẽ rất khác nhau tuỳ thuộc
theo tuổi, hematocrit, huyết áp, áp lực trong sọ và hoạt động chức năng của não
(Aaslid và C.S, 1989); do đó đánh giá kết quả nên so sánh tốc độ của cả 2 bên bán
cầu não và so sánh trên cùng một bệnh nhân tại các thời điểm ghi khác nhau và
dưới những điều kiện bệnh lý khác nhau. Khoảng 5 - 15% không phát hiện được
các mạch máu khi thăm dò vùng thái dương do xương quá dày (sóng siêu âm
không thể xuyên qua được), thường gặp khi thăm dò cho các bệnh nhân cao tuổi.
Khoảng 10 - 20% không phát hiện được động mạch não trước và động mạch não
sau do sự khác nhau về giải phẫu của đa giác willis hoặc do vấn đề kỹ thuật.
3. Kỹ thuật siêu âm doppler xuyên sọ để xác định các động mạch não
3.1. Nguyên lý
Dùng siêu âm mạch với đầu dò có tần số thấp (1 - 2MHz) sóng siêu âm có thể
xuyên vào sọ ở những nơi có xương sọ tương đối mỏng (cửa sổ xương), vùng thái
dương là vùng dễ thăm dò nhất.
Có 3 cửa sổ chính cần đặt đầu dò để thăm khám:
— Vùng thái dương (transtemporal window)
Đầu dò đặt ở vùng này sẽ xác định được các động mạch não như: động mạch não
giữa, động mạch não trước (đoạn A1), động mạch thông trước, động mạch não sau
(đoạn P1 & P2).
— Vùng ổ mắt (Transorbital window)
Đặt đầu dò ở vùng này để xác định động mạch mắt, động mạch cảnh trong đoạn
siphon, động mạch thông sau.
— Vùng dưới chẩm (Suboccipital window)
Đặt đầu dò ở vùng này để xác định động mạch sống và động mạch nền.
3.2. Kỹ thuật
3.2.1 Thăm dò vùng thái dương
— Vị trí đặt đầu dò ở phía trên cung gò má, phía trước tai. Độ dày của xương thái
dương khác nhau tuỳ thuộc vào tuổi, giới và sắc tộc. Thông thường hạn chế thăm
dò vùng này đối với người già, phụ nữ và người da đen; nguyên nhân là do độ dày
của xương thái dương (Hyperostosis). Thường thất bại khi không tìm thấy được
động mạch ở vùng này là từ 2 - 10% (theo thống kê của nhiều tác giả).
— Sau khi xác định được vị trí thăm dò tốt nhất, thì cần phải đặt độ sâu từ 55 đến
65mm. Tín hiệu siêu âm là dạng sóng cả 2 phía với hình ảnh động mạch não giữa
ở phía trên đường đẳng điện (chỉ ra dòng chảy cùng hướng với đầu dò) và tín hiệu
động mạch não trước ở phía dưới đường đẳng điện (dòng chảy ngược chiều với
đầu dò).
— Động mạch não giữa là động mạch lớn nhất ở trong não. Động mạch này tương
đối dễ tìm thấy và tốc độ dòng chảy cũng lớn nhất.
— Động mạch não trước, với độ sâu từ 75 - 80mm trong những điều kiện bình
thường hướng dòng chảy ngược chiều với đầu dò và tốc độ dòng chảy của động
mạch não trước sẽ yếu hơn so với động mạch não giữa.
Tín hiệu của động mạch não sau được xác định tại độ sâu từ 65 - 75mm.
Hình 1.15: Hình ảnh siêu âm Doppler các động mạch não bình thường
2.2. Thăm dò vùng dưới chẩm
— Có 2 động mạch sống đi vào sọ qua lỗ chẩm và đi lên đến hành não và cầu não
(rãnh hành - cầu) thì tập hợp lại để thành động mạch nền. Đây là hình thái giải
phẫu duy nhất, trong đó 2 động mạch nhỏ hợp lại để tạo thành một động mạch lớn
hơn. Dùng đầu dò đặt ở vùng dưới chẩm, với độ sâu là 55 - 65mm. Hướng dòng
chảy của động mạch sống là ngược chiều với hướng đầu dò. Tại vị trí của hành
não trên, dạng sóng siêu âm có thể thay đổi biểu hiện là 2 động mạch sống chập lại
để thành động mạch nền.; tại vị trí này tốc độ dòng máu tăng nhẹ.
— Độ sâu để xác định động mạch nền từ 80 - 85mm, có khi phải đặt ở mức
120mm. Hướng của dòng chảy cũng như động mạch sống là ngược chiều với
hướng đầu dò.
Hình 1.16: Hình ảnh siêu âm Doppler động mạch thân nền và động mạch đốt sống
bình thường
3.2.3. Thăm dò qua ổ mắt
— Thăm dò vùng này để xác định động mạch mắt và động mạch cảnh trong đoạn
siphon. Người khám cần hướng dẫn người bệnh nhìn vào phía đối diện trong khi
khám để hạn chế sự vận động của nhãn cầu. Đầu dò được đặt ở phía trên mi mắt
với một áp lực nhẹ đủ để cho chất gel tiếp xúc với mặt da. Động mạch mắt được
xác định ở độ sâu từ 35 - 50mm và động mạch cảnh trong đoạn siphon ở mức 55 -
80mm. Hướng dòng chảy của động mạch cảnhc trong là cùng hướng với đầu dò.
Động mạch mắt có sức cản cao và dòng chảy thấp ở thì tâm trương, động mạch
cảnh trong có sức cản thấp, và dòng chảy ở thì tâm trương là liên tục. Hướng dòng
chảy của động mạch cảnh trong thì khác nhau trên từng vị trí, chỗ gối của động
mạch cảnh trong tín hiệu xuất hiện cả hai hướng.
Hình 1.17: Hình ảnh siêu âm Doppler động mạch cảnh trong và động mạch mắt
bình thường
Bảng tiêu chuẩn xác định các động mạch não và tốc độ dòng máu bình thường (tốc
độ trung bình)
Các động mạch Cửa sổ Độ sâu Hướng dòng chảy liên Tốc độ trung
não quan đến đầu dò bình (cm/s) (mm)
Động mạch não Vùng thái 35 - 65 Cùng hướng 62 ± 12
giữa dương
Động mạch não Vùng thái 60 - 80 Ngược chiều 51 ± 12
trước dương
Động mạch não Thái dương 55 - 80 Cùng hướng 41 ± 9
sau
Động mạch đốt Vùng dưới 55 - 80 Ngược chiều 36 ± 9
sống chẩm
Động mạch nền Vùng dưới > 85 Ngược chiều 39 ± 9
chẩm
Động mạch mắt Vùng ổ mắt 40 - 55 Cùng hướng 21 ± 5
Động mạch cảnh Vùng ổ mắt 55 - 80 Cùng/ngược chiều 47 ± 14
trong đoạn siphon
4. Ứng dụng TCD trong nghiên cứu và lâm sàng
4.1 Nghiên cứu huyết động học trong não
— TCD thường được áp dụng để nghiên cứu đánh giá phản ứng huyết động học
trong não ở các bệnh nhân bị hẹp hoặc tắc động mạch cảnh trong ở vùng cổ
(Lindergaard và CS, 1985, Schneider và CS, 1988, Norris và CS, 1990). Tốc độ
trung bình của động mạch não giữa do hẹp động mạch cảnh trong thường là giảm
khi độ hẹp > 90%. Có thể đánh giá tuần hoàn bàng hệ qua động mạch thông trước
và động mạch thông sau bằng thủ thuật ép động mạch cảnh gốc ở vùng cổ, sự thay
đổi tốc độ dòng máu của động mạch não giữa thường là giảm do tăng CO2 hoặc
khi tiêm tĩnh mạch thuốc lợi tiểu acetazolamide. TCD cho biết tình trạng đảo
ngược tốc độ dòng máu của các động mạch não khi có tuần hoàn bàng hệ tăng lên
(Bishop và CS,1986, Ringelstein và CS, 1988).
— TCD cũng được áp dụng để đánh giá hướng đi và tốc độ của động mạch sống
và động mạch nền khi có hội chứng đoạt máu của động mạch dưới đòn
(subclavian steal syndrome) (Hennericin CS, 1988; Bonstein và CS, 1988).
— TCD có thể phát hiện hẹp thân động mạch não giữa khoảng 60 - 90% tuy nhiên
nếu có tuần hoàn bàng hệ thì rất khó để phân biệt tăng tốc độ dòng máu là do hẹp
hay do tuần hoàn bàng hệ (Lindegard và CS, 1986, Bishop và CS ,1986, Hennerici
và CS ,1986; Mattle và CS, 1988; de Bray và CS, 1988).
4.2. Phát hiện và theo dõi tình trạng co thắt mạch sau chảy máu dưới nhện
— Co thắt mạch não là biến chứng nguy hiểm của chảy máu dưới nhện, tỉ lệ là 30-
50%, nếu không phát hiện sớm và xử trí kịp thời bệnh nhân có thể tử vong. Chụp
động mạch não là phương pháp chuẩn để đánh giá co thắt mạch não. Tuy nhiên
đây là phương pháp nguy hại (gây chảy máu) và không thể tiến hành nhiều lần để
theo dõi và điều trị co thắt mạch sau chảy máu dưới nhện.
— Để giải quyết nhược điểm trên, TCD có thể theo dõi sự tiến triển của co thắt
mạch não sau chảy máu dưới nhện. Ngày nay, TCD đã trở thành một phương pháp
phổ biến và hữu ích để theo dõi hậu quả của co thắt mạch não do chảy máu dưới
nhện (Aaslid và CS, 1984, Hardens, 1986, Aslid và CS, 1986). Với chảy máu dưới
nhện, tốc độ dòng máu sẽ tăng lên ở các động mạch nền não từ ngày thứ 3 đến
ngày thứ 10 sau chảy máu và đỉnh cao là từ ngày 11 đến ngày 21. Tốc độ ghi được
ở động mạch não giữa > 200cm/s có giá trị dự báo co thắt mạch ở mức độ nặng.
Điều này có giá trị quan trọng cho thầy thuốc lâm sàng để quyết định can thiệp
bằng phẫu thuật hoặc sử dụng thuốc ức chế kênh calci như nimodipine (Seiler và
CS, 1988; Sloan, 1989).
Hình 1.18: Hình ảnh co thắt mạch sau chảy máu dưới nhện.
4.3. Thông động tĩnh mạch não (AVMs)
AVMs là sự phát triển bất thường của mạch máu. TCD cho phép xác định các
AVMs kích thước trung bình và lớn (Harlens, 1986, Hennerici và CS, 1986). Các
mạch nuôi trong AVMs mang đặc điểm là tăng thể tích, tăng tốc độ dòng máu và
giảm sức cản. Tốc độ dòng chảy tăng và chỉ số mạch giảm xuống ghi được ở các
mạch nuôi của AVMs. Sử dụng các test gây tăng thông khí sẽ nâng cao hiệu quả
chẩn đoán. TCD thường được ứng dụng để đánh giá hiệu quả của việc gây tắc
mạch chọn lọc để điều trị AVMs, TCD cũng là phương pháp thông dụng để theo
dõi AVMs.
Hình 1.19: Hình ảnh thông động tĩnh mạch động mạch não giữa trái.
4.4. Tăng áp lực trong sọ (ICP)
Áp lực tưới máu não được xác định bởi sự khác nhau giữa huyết áp và áp lực trong
sọ. Tốc độ dòng máu não và hình dạng sóng TCD rất nhạy cảm đối với sự thay đổi
cấp tính của ICP. TCD sử dụng như là phương pháp không nguy hại để theo dõi
tốc độ của các mạch não ở các bệnh nhân bị ICP (Krajewski và CS, 1988, Hassler
và CS, 1988). Khi ICP tăng, hình dạng sóng TCD trở nên cao và nhọn phản ánh sự
giảm áp lực tưới máu não.
4.5. Chết não
Do có sự tiến bộ của khoa học y học, người ta có thể duy trì sự toàn vẹn của hệ
thống tim - phổi ở các bệnh nhân mất hết các chức năng của não. Kể từ đó đến
nay, chẩn đoán chết não trở thành vấn đề y học, luật pháp và xã hội cũng như liên
quan đến ghép thận và ghép các cơ quan khác.
Xác định chết não dựa vào 3 thông số.
— Tiêu chuẩn lâm sàng.
— Tiêu chuẩn điện não đồ.
— Tiêu chuẩn chụp động mạch.
Ngày nay, TCD đã thay thế cho chụp động mạch trong nghiên cứu chết não. Hình
ảnh TCD trong chết não ghi được biểu hiện ở 2 dạng:
— Đảo ngược dòng chảy ở thì tâm trương gây ra dạng sóng đi đi lại lại
— Tốc độ dòng chảy giảm hoặc ngừng toàn bộ dòng chảy. Tốc độ 10cm/s thường
biểu hiện tình trạng chết não.
4.6. Theo dõi trong phẫu thuật
TCD là kỹ thuật không gây nguy hại và dễ thực hiện để theo dõi tuần hoàn não
trong các phẫu thuật ở tim và động mạch cảnh.
4.7. Migraine
Trong bệnh đau đầu do nguyên nhân mạch máu như bệnh Migraine, TCD thường
thấy tăng tốc độ dòng chảy và giảm ứng vận mạch. Những nghiên cứu trên các
bệnh nhân có bệnh Migraine thường phát hiện thấy tăng tốc độ dòng chảy, thậm
chí ngay cả khi bệnh nhân không có biểu hiện nhức đầu (Thie và CS, 1988). TCD
còn cho phép đánh giá đáp ứng của mạch máu đối với các thuốc điều trị bệnh
Migraine. Ứng dụng TCD trong chẩn đoán và điều trị Migraine thì vẫn còn phải
tiếp tục nghiên cứu.
4.8. Phát hiện tắc mạch não (Cerebral emboli)
Dựa vào kỹ thuật TCD có thể phát hiện được các trường hợp tắc mạch não trong
khi mổ tim - phổi, khi đang mổ khai thông động mạch cảnh (Carotid
endarterectomy) do hẹp động mạch cảnh trong. Điều này rất quan trọng để quyết
định cho bệnh nhân có dùng thuốc chống đông hay không.
5. Kết luận
Máy TCD là loại máy không đắt, có thể xách tay; do đó sử dụng đơn giản, cho kết
quả nhanh, không nguy hại, dễ thực hiện và có thể tiến hành nhiều lần trên bệnh
nhân. Ngày nay, theo báo cáo của Viện Hàn lâm Thần kinh Hoa Kỳ (2004). TCD
là kỹ thuật được ứng dụng trong các trường hợp sau: phát hiện hẹp động mạch
trong não, đánh giá tuần hoàn bàng hệ khi có tắc mạch hoặc hẹp mạch, đánh giá và
theo dõi co thắt mạch não do bất kỳ nguyên nhân gì, phát hiện AVMs và đánh giá
tình trạng các mạch nuôi, đánh giá các bệnh nhân nghi ngờ chết não, phát hiện và
theo dõi tắc mạch trong phẫu thuật tim và mạch cảnh, Migraine, thiếu máu não cục
bộ để dự đoán các trường hợp nhồi máu não sau này.
Câu hỏi ôn tập:
1. Hãy nêu các nguyên lý cơ bẢn cỦa siêu âm Doppler xuyên sỌ?
2. Hãy nêu các kỸ thuẬt cơ bẢn để xác định các động mẠch trong não (động
mẠch não giỮa, động mạch não trước, động mạch não sau, động mẠch đốt sỐng,
động mẠch thân nỀn, động mẠch mẮt)?
3. Hãy nêu mỘt sỐ bỆnh lý tỔn thương trong não qua thăm dò siêu âm Doppler
xuyên sỌ?
