ứng dụng kỹ thuật cộng hưởng từ để xác định thể tích đại não ở người trưởng thành

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

<b>ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>

<b>THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2023</b>

<b>NGUYỄN THỊ NGỌC HÂN</b>

<b>ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CỘNG HƯỞNG TỪĐỂ XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH ĐẠI NÃO</b>

<b>Ở NGƯỜI TRƯỞNG THÀNH</b>

<b>ĐỀ ÁN THẠC SĨ ỨNG DỤNG Y HỌC</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

<b>ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>

<b>NGUYỄN THỊ NGỌC HÂN</b>

<b>ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CỘNG HƯỞNG TỪĐỂ XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH ĐẠI NÃO</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>LỜI CAM ĐOAN</b>

Tôi xin cam đoan đề án này là do bản thân thực hiện cùng sự hỗ trợ, thamkhảo từ các tài liệu liên quan đến đề tài, khơng có sự đạo văn các tài liệu đódưới bất kỳ hình thức nào, các kết quả được trình bày trong đề án là trung thựcvà khách quan.

<b>Tác giả đề án</b>

<b>Nguyễn Thị Ngọc Hân</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

- PL 1: Phiếu thu thập số liệu

- PL 2: Hình minh hoạ trong nghiên cứu

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

- PL 3: Chứng nhận của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ vềsử dụng phần mềm “AI-Rad Companion Brain MR”

- PL 4: Danh sách bệnh nhân tham gia nghiên cứu

- PL 5: Giấy chấp thuận của Hội đồng Đạo đức trong nghiên cứu Y sinh họcĐại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTTiếng Việt</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>Viết tắt Tên đầy đủ</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>DANH MỤC ĐỐI CHIẾU ANH - VIỆT</b>

Field of view Trường khảo sátInversion time Thời gian đảo ngược

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>DANH MỤC BẢNG</b>

Bảng 2.1 Mã màu đại diện cho các vùng não khác nhau ... 30

Bảng 2.2 Phân công thực hiện hoạt động ... 34

Bảng 2.3 Đặc điểm tuổi của dân số nghiên cứu ... 36

Bảng 2.4 Đặc điểm giới tính của dân số nghiên cứu ... 36

Bảng 2.5 Thể tích nội sọ và thể tích dịch não tủy theo nhóm tuổi ... 37

Bảng 2.6 Thể tích nội sọ và thể tích dịch não tủy theo giới tính ... 37

Bảng 2.7 Hệ số tương quan giữa thể tích nội sọ và thể tích dịch não tủy với tuổitheo giới tính ... 37

Bảng 2.8 Thể tích chất xám các thùy đại não theo nhóm tuổi ... 39

Bảng 2.9 Thể tích chất xám các thùy đại não theo giới tính ... 40

Bảng 2.10 Hệ số tương quan giữa thể tích chất xám các thùy đại não với tuổitheo giới tính ... 41

Bảng 2.11 Thể tích chất trắng các thùy đại não theo nhóm tuổi ... 46

Bảng 2.12 Thể tích chất trắng các thùy đại não theo giới tính... 47

Bảng 2.13 Hệ số tương quan giữa thể tích chất trắng các thùy đại não với tuổitheo giới tính ... 48

Bảng 2.14 So sánh đặc điểm tuổi với các tác giả khác ... 53

Bảng 2.15 So sánh đặc điểm giới tính với các tác giả khác ... 54

Bảng 2.16 So sánh giá trị thể tích nội sọ giữa hai giới với các tác giả khác .. 56

Bảng 2.17 So sánh giá trị thể tích dịch não tủy giữa hai giới với các tác giả khác... 57

Bảng 2.18 So sánh sự tương quan giữa thể tích nội sọ và tuổi với các tác giảkhác ... 59

Bảng 2.19 So sánh sự tương quan giữa thể tích dịch não tủy và tuổi với các tácgiả khác ... 59

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>DANH MỤC BIỂU ĐỒ</b>

Biểu đồ 2.1 Tương quan giữa thể tích nội sọ với tuổi theo giới tính ... 38Biểu đồ 2.2 Tương quan giữa thể tích dịch não tủy với tuổi theo giới tính.... 39Biểu đồ 2.3 Tương quan giữa thể tích chất xám thùy trán hai bên với tuổi theogiới tính ... 42Biểu đồ 2.4 Tương quan giữa thể tích chất xám thùy đỉnh hai bên với tuổi theogiới tính ... 43Biểu đồ 2.5 Tương quan giữa thể tích chất xám thùy thái dương hai bên vớituổi theo giới tính ... 44Biểu đồ 2.6 Tương quan giữa thể tích chất xám thùy chẩm hai bên với tuổi theogiới tính ... 45Biểu đồ 2.7 Tương quan giữa thể tích chất trắng thùy trán hai bên với tuổi theogiới tính ... 49Biểu đồ 2.8 Tương quan giữa thể tích chất trắng thùy đỉnh hai bên với tuổi theogiới tính ... 50Biểu đồ 2.9 Tương quan giữa thể tích chất trắng thùy thái dương hai bên vớituổi theo giới tính ... 51Biểu đồ 2.10 Tương quan giữa thể tích chất trắng thùy chẩm hai bên với tuổitheo giới tính ... 52

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>DANH MỤC HÌNH</b>

Hình 2.1 Giải phẫu mặt bên sọ ... 4

Hình 2.2 Giải phẫu mặt ngồi đại não ... 7

Hình 2.3 Giải phẫu mặt trong đại não ... 7

Hình 2.4 Giải phẫu mặt ngồi đại não có bộc lộ thùy đảo ... 8

Hình 2.5 Hình CHT sọ não trong 4 giai đoạn đời người ... 11

Hình 2.6 Phân vùng vỏ não thành các nhóm cấu trúc mơ khác nhau ... 17

Hình 2.7 Phân tách các loại mô thành từng vùng theo giải phẫu ... 18

Hình 2.8 Chuẩn hóa khơng gian ... 18

Hình 2.9 So sánh q trình phân tích hình thái não trên hình CHT ... 21

Hình 2.10 Các cấu trúc não được tự động phân vùng và dán nhãn bằng phầnmềm AI-Rad Companion Brain MR ... 29

Hình 2.11 Kết quả phân tích thể tích não từ phần mềm AI-Rad CompanionBrain MR ... 31

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>DANH MỤC SƠ ĐỒ</b>

Sơ đồ 2.1 Kế hoạch và tiến độ thực hiện ... 34

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU1.1 Tên đề án</b>

Ứng dụng kỹ thuật cộng hưởng từ để xác định thể tích đại não ở ngườitrưởng thành

<b>1.2 Người thực hiện</b>

- Người thực hiện: Nguyễn Thị Ngọc Hân- Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS. TS. Phạm Ngọc Hoa2. TS. Đỗ Hải Thanh Anh

- Đơn vị thực hiện: Bộ mơn Chẩn đốn hình ảnh - Đại học Y dược TPHCM

<b>1.3 Lý do thực hiện đề án</b>

Trong suốt chiều dài lịch sử phát triển của khoa học và y học, não bộ - cơquan trọng yếu của cơ thể người - đã được quan tâm nghiên cứu bằng cácphương pháp khác nhau trong nhiều lĩnh vực như nhân chủng học, thần kinhhọc, tâm thần học, y sinh học. Ban đầu, giải phẫu xác là phương pháp duy nhấtđể nghiên cứu sự khác biệt về đặc điểm cấu trúc não.<small>1</small> Đến nay, sự phát triểnkhông ngừng của các kỹ thuật hình ảnh như chụp cắt lớp vi tính (CLVT), cộnghưởng từ (CHT), y học hạt nhân,… đã tạo điều kiện thuận lợi cho các nghiêncứu khám phá não bộ. Trong đó, CHT sọ não là phương pháp không xâm lấnđược dùng để đánh giá đặc điểm hình thái não tại nhiều trung tâm nghiên cứutrên thế giới.² Kỹ thuật chụp CHT liên tục phát triển với mức cường độ từtrường cao hơn làm tăng độ phân giải không gian, tăng sự tương phản mô, phânbiệt cấu trúc giải phẫu chi tiết hơn và đo lường thể tích não chính xác hơn.Nghiên cứu dài hạn trên hình ảnh CHT đã cho phép theo dõi sự thay đổi thểtích não theo tuổi và từ đó được ứng dụng để chẩn đoán và theo dõi trong cácbệnh lý thối hóa thần kinh như Alzheimer, Parkinson, xơ cứng rải rác. Nghiêncứu tích hợp trí tuệ nhân tạo, học máy, học sâu vào phần mềm để tự động hóa

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

việc đo lường thể tích não và phát triển các mơ hình dự đốn các bệnh lý thầnkinh.<small>3,4</small> Từ đó, các phần mềm tự động phân tích định lượng thể tích não đã thaythế dần các phần mềm thủ cơng, giúp rút ngắn thời gian xử lý hình ảnh và chokết quả chính xác.^4,5Bên cạnh đó, các tập dữ liệu hình ảnh CHT sọ não quy mơlớn đã mở rộng nghiên cứu so sánh sự khác biệt hình thái não giữa các nhómchủng tộc khác nhau.

Tại Việt Nam đã có các nghiên cứu trên hình ảnh CHT ở người khỏe mạnhbình thường cũng như ở người có bệnh lý gây tổn thương não để xác định nhữngthay đổi về hình thái não,<small>6-9</small> trong đó có các nghiên cứu dùng phần mềm tự độngđể đo các thể tích sọ não.<small>6,9</small> Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có nghiên cứu sử dụngphần mềm có tích hợp trí tuệ nhân tạo phân tích định lượng các thể tích đại nãongười trưởng thành trên hình CHT. Do đó, chúng tơi tiến hành nghiên cứu “Ứngdụng kỹ thuật cộng hưởng từ để xác định thể tích đại não ở người trưởng thành”trên phần mềm “AI-Rad Companion Brain MR”. Phần mềm tự động có tíchhợp trí tuệ nhân tạo đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳthông qua với chức năng tự động phân vùng, dán nhãn và định lượng thể tích,kích thước các cấu trúc não trên hình ảnh CHT (đính kèm ở Phụ lục). Nghiêncứu được thực hiện nhằm cung cấp thêm giá trị về thể tích não người Việt Nam,cụ thể hơn là về thể tích chất xám, chất trắng. Đồng thời, ứng dụng trí tuệ nhântạo vào hình ảnh học y khoa, tạo tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về khảosát các q trình sinh lý và bệnh lý có ảnh hưởng đến hình thái sọ não trên hìnhảnh CHT.

<b>1.4 Mục tiêu của đề án</b>

<i>1.4.1 Mục tiêu chung</i>

Khảo sát các thể tích đại não người trưởng thành trên hình ảnh CHT bằngphần mềm tự động “AI-Rad Companion Brain MR”.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<i>1.4.2 Mục tiêu cụ thể</i>

Xác định các thể tích đại não trên hình ảnh CHT ở người trưởng thành từ18 đến 60 tuổi đến khám sức khỏe tại BVĐK Tâm Anh TPHCM từ 11/2022đến 06/2023.

<b>1.5 Nhiệm vụ của đề án</b>

- Xác định các thơng số thể tích bao gồm: thể tích nội sọ, thể tích dịchnão tủy, thể tích chất xám của các thùy đại não (thùy trán, thùy đỉnh, thùychẩm, thùy thái dương), thể tích chất trắng của các thùy đại não (thùy trán,thùy đỉnh, thùy chẩm, thùy thái dương).

- So sánh các thông số thể tích theo giới.

- So sánh các thơng số thể tích theo nhóm tuổi.

- So sánh với các nghiên cứu trên các chủng tộc khác.

<b>1.6 Phạm vi của đề án</b>

<i>1.6.1 Đối tượng</i>

Các đối tượng từ 18 đến 60 tuổi đến khám sức khỏe và chụp CHT sọ nãotại BVĐK Tâm Anh TPHCM có kết quả CHT sọ não khơng có tổn thương dobác sĩ chun khoa chẩn đốn hình ảnh kết luận.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>CHƯƠNG 2: NỘI DUNG2.1 Cơ sở xây dựng đề án</b>

<i>2.1.1 Đặc điểm giải phẫu sọ não và thay đổi hình thái sọ não theo tuổi, giới vàtrong một số bệnh lý.</i>

<i>2.1.1.1 Đặc điểm giải phẫu sọ người</i>

Các xương ở đầu mặt chia làm hai phần gồm khối xương sọ tạo thành hộpsọ não và khối xương mặt tạo thành hộp sọ mặt. Trong đó, khối xương sọ chứanão bộ, gồm có xương trán, xương sàng, xương chẩm, xương bướm, hai xươngthái dương và hai xương đỉnh, tiếp khớp với nhau bởi các đường khớp (hình2.1).<small>10-12</small>

<b>Hình 2.1 Giải phẫu mặt bên sọ</b>

“Nguồn: Netter FH, 2007”<small>13</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<b>Xương thái dương</b>

Xương thái dương ở hai bên, có phần nhỏ ở vòm sọ, nhưng chủ yếu ở nềnsọ. Gồm có ba phần là phần trai, phần đá và phần nhĩ. Phần trai thái dương tạonên thành bên của hộp sọ, tiếp khớp ở trên với bờ dưới xương đỉnh, ở trước vớicánh lớn xương bướm và ở sau với xương chẩm.

<b>Xương bướm</b>

Xương bướm nằm giữa nền sọ. Phía trước tiếp khớp với xương trán, xươngsềng. Phía sau tiếp khớp với xương chẩm. Hai bên tiếp khớp với xương tháidương.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

xương đỉnh và xương thái dương. Mặt bên sọ chia hai phần là sọ não và sọ mặtbởi một đường đi từ phần nhô ra của khớp trán mũi đến đỉnh mỏm chũm, gồmsọ não và sọ mặt. Mặt dưới có nền sọ ngồi và nền sọ trong. Nền sọ trong đượcchia thành ba phần gồm hố sọ trước, hố sọ giữa và hố sọ sau, giới hạn ở trướcbởi rãnh trước giao thoa thị giác và bờ sau hai cánh nhỏ xương bướm, ở sau bởibờ trên hai xương đá và phần sau thân xương bướm.

<i>2.1.1.2 Đặc điểm giải phẫu não bộ</i>

Đại não gồm hai bán cầu, là phần to nhất và chiếm trên 85% trọng lượngcủa toàn thể não bộ. Đại não nằm trong tầng trước và tầng giữa của hộp sọ, ởtầng sọ sau thì nằm đè lên lều tiểu não. Các kích thước trung bình của đại nãongười trưởng thành là dài 16 cm, rộng 14 cm, cao 12 cm. Trong quá trình pháttriển, kích thước của não tăng lên rất nhanh, chất xám của vỏ đại não phát triểnmạnh hơn nhiều so với chất trắng ở trong sâu nên vỏ não phải cuộn và gấp nếprất nhiều, làm tăng diện tích lên nhiều lần, tạo nên các hồi và các thùy, bởi cácrãnh, nông sâu khác nhau. Hai phần ba bề mặt vỏ não được giấu kín trong thànhcủa các rãnh. Những phần vỏ não nằm cuộn ở giữa các rãnh nông được gọi lànhững hồi não. Những phần vỏ não lớn hơn được ngăn cách bởi rãnh sâu hơn vàhằng định hơn được gọi là các thùy não. Các rãnh gian thùy được gọi tên theo vịtrí và hình thể trên mỗi bán cầu như rãnh trung tâm, rãnh bên, rãnh đỉnh chẩm,rãnh đai, rãnh dưới đỉnh… Các rãnh gian hồi, được gọi tên theo vị trí tương đốivà hình thể của mỗi thùy. Các rãnh lớn chia mỗi bán cầu đại não thành sáu thùy,gồm bốn thùy hiển lộ là thùy trán, thùy đỉnh, thùy chẩm, thùy thái dương và thêmhai thùy nằm sâu là thùy viền (tạo bởi các hồi đai, cận hải mã và móc) và thùyđảo. Về phương diện giải phẫu, đại não được cấu tạo bởi lớp vỏ xám ở bênngoài, chất trắng và các não thất ở trong và các nhân nền ở dưới.^10-12

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>Hình 2.2 Giải phẫu mặt ngồi đại não</b>

“Nguồn: Netter FH, 2015”<small>14</small>

<b>Hình 2.3 Giải phẫu mặt trong đại não</b>

“Nguồn: Gaillard F, 2016”<small>15</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<b>Hình 2.4 Giải phẫu mặt ngồi đại não có bộc lộ thùy đảo</b>

“Nguồn: Splittgerber R, 2018”<small>16</small>

Mỗi bán cầu đại não có bốn thùy bên ngoài là thùy trán, thùy đỉnh, thùychẩm, thùy thái dương (hình 2.2) và thêm hai thùy nằm sâu là thùy viền (tạobởi các hồi đai, cận hải mã và móc) và thùy đảo (hình 2.3, hình 2.4).^10-12

<b>Thùy trán</b>

Thùy trán nằm trước rãnh trung tâm và trên rãnh bên, phần trước gọi làcực trán. Mặt ngoài của của thùy trán gồm hồi trước trung tâm, hồi trán trên,hồi trán giữa và hồi trán trước, được phân chia bởi rãnh trước trung tâm, rãnhtrán trên và rãnh trán dưới.

<b>Thùy đỉnh</b>

Thùy đỉnh nằm ở giữa, phía trước là rãnh trung tâm, phía dưới là rãnh bên,phía sau là rãnh đỉnh chẩm. Mặt ngồi có rãnh sau trung tâm, và rãnh trongthùy đỉnh chia thùy thành hồi sau trung tâm và hai tiểu thùy đỉnh trên và dưới.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<b>Thùy chẩm</b>

Thùy chẩm nằm phía sau bán cầu đại não, mặt ngoài được giới hạn bởimột đường từ rãnh đỉnh chẩm đến khuyết trước chẩm, mặt trong bởi rãnh đỉnhchẩm, mặt dưới bởi một đường tưởng tượng đi từ khuyết trước chẩm đến đầutrước dưới của rãnh đỉnh chẩm.

<b>Thùy thái dương</b>

<b>Thùy thái dương nằm ở dưới rãnh bên, kéo dài từ cực thái dương tới thùy</b>

chẩm, mặt ngoài được ngăn cách với thùy chẩm bởi một đường từ khuyết trướcchẩm tới đầu trên rãnh đỉnh chẩm, mặt dưới bởi một đường đi từ khuyết trướcchẩm tới đầu trước dưới rãnh đỉnh chẩm. Mặt ngồi thùy thái dương có hai rãnhthái dương trên và dưới chia thùy này thành ba hồi, gồm hồi thái dương trên,giữa và dưới.

<b>Thùy đảo</b>

Thùy đảo nằm sâu trong đáy của rãnh bên bán cầu nên phải cắt hoặc táchrộng hai bờ rãnh mới có thể nhìn thấy được. Có nắp trán, nắp đỉnh, nắp tháidương che phủ lên thùy đảo. Xung quanh có rãnh viền thùy đảo trước, sau, trênvà dưới.

<b>Thùy viền</b>

Thùy viền là thuật ngữ trong giải phẫu thần kinh, là một thùy tổng hợpgồm các hồi ở sát bờ trong nhất, bờ viền của mặt trong bán cầu đại não, tạothành một vịng khép kín ơm xung quanh thể chai và cửa vào bán cầu. Bắt đầutừ phía dưới mỏ thể chai, thùy viền gồm diện dưới chai, hồi đai, hồi cạnh hảimã và hồi móc. Hồi đai bao quanh thể chai, có rãnh đai và rãnh dưới đỉnh ởtrên, rãnh thể chai ở dưới. Hồi cạnh hải mã là hồi sát trong nhất của mặt dướithùy thái dương, đầu trước quặp lại thành mỏm móc, phía trong có rãnh hải mã,phía ngồi có rãnh khứu và rãnh bên phụ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<i>2.1.1.3 Thay đổi hình thái não bộ</i>

<b>Thay đổi hình thái não bộ theo tuổi</b>

Các nghiên cứu phân tích tổng hợp ở người bình thường khỏe mạnh trênhình CHT sọ não cho thấy thể tích não thay đổi theo tuổi, không chỉ ở thời thơấu và thanh thiếu niên mà còn ở tuổi trưởng thành (hình 2.5).<small>17</small> Đặc biệt là vàogiai đoạn hình thành và lão hóa, não bộ có sự thay đổi lớn và sâu rộng hơn. Sựphát triển của bộ não bắt đầu từ lúc còn là bào thai kéo dài đến lúc sau sinh.Trong vài năm đầu đời, não người phát triển vượt bậc về kích thước và chứcnăng.<small>2</small> Cụ thể hơn, trong một nghiên cứu phân tích tổng hợp nhằm xây dựngbiểu đồ phát triển não người bao gồm hơn 100 nghiên cứu trên hình CHT trảidài trên các đối tượng từ thai nhi đến gần 100 tuổi. Mơ hình phát triển trongnghiên cứu gồm 4 thể tích chung của não là tổng thể tích chất xám, tổng thểtích chất trắng, tổng thể tích chất xám dưới vỏ và thể tích dịch não tủy. Các kếtquả cho thấy thể tích chất xám gia tăng mạnh mẽ từ giữa thời kỳ mang thai, đạtcực đại tại thời điểm khoảng 5,9 năm sau sinh, sau đó giảm gần tuyến tính theotuổi. Thể tích chất trắng cũng tăng nhanh từ giữa thai kỳ đến đầu thời thơ ấu,đạt đỉnh điểm ở 28,7 tuổi và giảm nhanh sau khoảng 50 năm. Thể tích chất xámdưới vỏ có mơ hình tăng trưởng trung bình so với thể tích chất xám và thể tíchchất trắng, đạt đỉnh điểm ở tuổi thiếu niên khoảng 14,4 tuổi. Ngược lại, thể tíchdịch não tủy tăng dần cho đến 2 tuổi và ổn định cho đến khoảng 30 tuổi, sau đótăng tuyến tính chậm dần đến khoảng 60 tuổi thì tăng nhanh theo cấp số nhân.<small>18</small>

Bên cạnh đó, một phân tích hồi quy tổng hợp 56 nghiên cứu đoàn hệ về hìnhthái não trên hình ảnh CHT khẳng định thể tích não tồn bộ thay đổi theo thờigian. Thể tích não toàn bộ gia tăng ở thời thơ ấu và thanh thiếu niên đến khoảng13 tuổi, sau đó giữ ổn định và từ sau 35 tuổi bắt đầu suy giảm dần.¹⁹ Thể tíchnão giảm khoảng 7% trong những năm 20 đến 60 tuổi và tiếp tục giảm nhanhsau đó.<small>20</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<b>Hình 2.5 Hình CHT sọ não trong 4 giai đoạn đời người</b>

A. Dậy thì, B. Trưởng thành, C. Trung niên, D. Người lớn tuổi“Nguồn: Statsenko Y, 2021”<small>17</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Nhiều nghiên cứu lý giải về sự thay đổi hình thái não người theo tuổi tácở người trưởng thành khỏe mạnh là lão hóa.<small>17-20</small> Giảm thể tích chất xám trongq trình lão hóa được cho là sự teo chất xám, đặc biệt là vỏ não mỏng đi,nguyên nhân có thể là do sự teo tế bào hoặc tế bào chết hoàn toàn. Đồng thời,giảm thể tích nhu mơ não có thể làm tăng thể tích dịch não tủy khi tuổi tăngdần.<small>21</small> Tuy nhiên, q trình lão hóa khơng ảnh hưởng rõ nét đến thể tích chấttrắng. Các nghiên cứu nhận thấy thể tích chất trắng giảm khi tuổi tăng dần cóthể do sự hủy myelin.^22,23 Một nghiên cứu tổng hợp nhiều nghiên cứu đồn hệtrên hình ảnh CHT sọ não ghi nhận thể tích chất trắng tăng dần đến khoảng thậpniên 40 và suy giảm tuyến tính theo tuổi tăng dần.<small>19</small> Mặt khác, một số nghiêncứu khác báo cáo khơng có sự thay đổi liên quan đến tuổi tác trong thể tích chấttrắng và một số thậm chí cịn báo cáo sự gia tăng.^17,21

Bên cạnh đó, thể tích nội sọ khơng thay đổi đáng kể theo tuổi nên đượcxem là số đo cố định dùng để hiệu chỉnh thể tích não khi thực hiện các nghiêncứu so sánh.<small>20</small>

<b>Khác biệt hình thái não bộ theo giới</b>

Các khác biệt về giải phẫu não bộ theo giới tính giữa nam và nữ có thểgiải thích sự khác biệt về hành vi. Phụ nữ vượt trội hơn nam giới về ngơn ngữvà trí nhớ, trong khi nam giới mạnh hơn về định hướng không gian. Thông tinvề sự khác biệt giới tính trên não bộ giúp hiểu rõ hơn về tình trạng bệnh lý vàcác trạng thái tâm lý ảnh hưởng khác nhau giữa hai giới. Sự khác biệt về giớitính trong cấu trúc não bộ là kết quả của quá trình tương tác giữa các yếu tốsinh học và môi trường đến sự phát triển của não. Các yếu tố đóng vai trị banđầu trong sự phát triển phân hóa giới tính thần kinh bao gồm nhiễm sắc thể giớitính, hormone, hệ thống miễn dịch. Ngồi ra cịn các yếu tố khác như biểu hiệngen lệch lạc giới tính, hormone steroid, nhiễm trùng và căng thẳng từ mẹ tronggiai đoạn mang thai, chăm sóc dinh dưỡng giai đoạn đầu đời.<small>24</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Một tổng hợp phân tích các nghiên cứu về sự khác biệt giới tính trong hìnhthái não bộ cho thấy giữa nam và nữ có sự khác biệt đáng kể về tổng thể kíchthước, nam có não bộ lớn hơn nữ trung bình khoảng 8% đến 13%. Các kết quảcho thấy rằng thể tích trung bình ở nam giới lớn hơn nữ giới về thể tích nãotồn bộ (11%), thể tích đại não (10%), thể tích chất xám (9%), thể tích chấttrắng (13%), thể tích dịch não tủy (11,5%), thể tích tiểu não (9%).<small>24</small> Tuy nhiên,vẫn cịn bất đồng giữa các nghiên cứu về mức độ, vị trí và xu hướng của sựkhác biệt thể tích các cấu trúc não người giữa hai giới. Lotze và cộng sự(2019)²⁵ khi khảo sát về thể tích chất xám đã ghi nhận phát hiện nữ giới có thểtích chất xám các vùng não lớn hơn nam giới bao gồm vỏ não trán trước giữavà bên, hồi thái dương trên, thùy đảo, vỏ não trán vùng mắt. Ngược lại, nam cóthể tích các vùng não lớn hơn nữ giới là hạnh nhân, hải mã, cực thái dương, hồichẩm thái dương, vỏ não thị giác sơ cấp, vỏ não vận động (vỏ não tiền vậnđộng, bèo sẫm, thùy trước tiểu não).<small>25</small> Hầu hết các nghiên cứu trên người trưởngthành và người lớn tuổi nhận thấy tỷ lệ thay đổi thể tích não tồn bộ ở nam vànữ là tương tự nhau. Nhìn chung, não bộ của nam lớn hơn của nữ, nhưng giữanam và nữ có tỷ lệ thay đổi khá tương đồng trong các phép đo thể tích não tồnbộ.¹⁹

<b>Biến đổi hình thái não người trong một số bệnh lý tâm thần kinh</b>

Sa sút trí tuệ là một bệnh lý gồm nhiều thể bệnh, do nhiều nguyên nhânkhác nhau, với biểu hiện lâm sàng có nhiều đặc điểm khá trùng lặp nên khó đểchẩn đốn nếu chỉ dựa trên lâm sàng. Do đó, việc khảo sát thêm hình ảnh họcnão góp phần khá quan trọng trong chẩn đốn sa sút trí tuệ. Bên cạnh các kỹthuật khảo sát về cấu trúc não như chụp CLVT hay CHT, cịn có các phươngthức nâng cao như chụp cắt lớp phát xạ positron, chụp cắt lớp bức xạ đơnphoton, CHT chức năng.²⁶ Tuy nhiên, CHT vẫn là kỹ thuật hình ảnh được sửdụng rộng rãi nhất trong chẩn đốn sa sút trí tuệ. Trên cơ sở bệnh học của mỗi

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

nguyên nhân sa sút trí tuệ, CHT não của bệnh nhân sa sút trí tuệ cũng có nhữngdạng sang thương tương ứng.

Bệnh Alzheimer gây thối hóa nghiêm trọng một số vùng não có liên quanchặt chẽ với trí nhớ và cảm xúc. Các vùng thường được thấy có thay đổi đại thểtrên não của các bệnh nhân Alzheimer là vùng hải mã, vỏ não khứu, hạnh nhân,một số vùng của vỏ bán cầu đại não (đặc biệt là vùng vỏ não liên hợp của thùytrán và thùy thái dương), hạch nền, nhân xanh và nhân cuống nối. Hình ảnhCHT đặc trưng của bệnh Alzheimer là teo não và rộng các rãnh, các khe não.Đặc biệt là sự thay đổi tại thùy thái dương, phần cuốn móc bị nhỏ lại và khoảngcách liên cuốn móc thấy rộng ra hơn bình thường. Tương ứng với sự thay đổihình thái đại thể ở vùng này là hiện tượng teo nhỏ hồi hải mã.²⁷

<i>2.1.1.4 Các phương pháp khảo sát và nghiên cứu thể tích sọ não</i>

<b>Giải phẫu xác</b>

Nghiên cứu về sọ não đã được quan tâm từ giai đoạn sơ khởi của khoa họcvà được khởi đầu với nghiên cứu về giải phẫu xác. Vào giữa thế kỉ III trướccông nguyên, nhà giải phẫu học thời Hy Lạp cổ đại Herophilus, cha đẻ của giảiphẫu học, người đầu tiên thực hiện giải phẫu cơ thể người một cách có hệ thống,đã mơ tả về cấu trúc giải phẫu sọ não. Đến giữa thế kỉ XVI sau công nguyên,nhà giải phẫu học Andreas Vesalius đã mở ra một chương mới trong lịch sửkhoa học thần kinh với mô tả chi tiết giải phẫu sọ não bằng tranh vẽ.<small>1</small> Trên tiềnđề đó, nhiều nghiên cứu giải phẫu đã được thực hiện để đi sâu tìm hiểu về giảiphẫu, sinh lý, bệnh lý của não bộ.

Thể tích nội sọ là một thơng số quan trọng, liên quan đến thể tích và trọnglượng não. Các cơng trình nghiên cứu về thể tích não trên giải phẫu xác đượcthực hiện bằng phương pháp trực tiếp hoặc gián tiếp. Phương pháp trực tiếp đothể tích nội sọ sử dụng các hạt nhỏ cho vào sọ hay dùng nước bơm vào bóngcao su cho vào sọ để đo thể tích. Phương pháp đo gián tiếp dựa trên cơng thức

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

tính thể tích nội sọ được xây dựng từ các kích thước bên ngoài sọ như chiềudài, chiều rộng và chiều cao, như công thức của Manouvrier, công thức của Leevà Pearson hay công thức của Lê Hữu Hưng.²⁸

<b>X quang sọ não</b>

Chụp X quang là kỹ thuật dùng tia X, là bức xạ điện từ có bước sóng từ0,01 đến 10 nm, có khả năng đâm xun vật thể và ion hóa khơng khí, tia X đitheo đường thẳng với vận tốc ánh sáng khoảng 300000km/s, không bị ảnhhưởng bởi điện trường hay từ trường. Khi tia X đâm xuyên qua cơ thể tùy thuộcvào cường độ phát tia và mức độ hấp phụ của các loại mô khác nhau sẽ chohình ảnh thang xám khác nhau như xương màu trắng, khí màu đen, cơ, mỡ vàdịch hiện ra với các sắc độ xám khác nhau. X quang sọ não thường dùng trongnghiên cứu hình thái hộp sọ hơn là nghiên cứu hình thái não bộ.

<b>Chụp cắt lớp vi tính</b>

Năm 1972, G.N Hounsfield giới thiệu máy chụp CLVT đầu tiên và chothấy khả năng của máy trong lĩnh vực chẩn đoán hình ảnh. Từ khi máy CLVTđầu tiên ra đời đến nay đã có nhiều tiến bộ kỹ thuật về cấu tạo máy, phần mềm…Các thế hệ máy ngày càng cải tiến, có độ phân giải khơng gian và thời gian caohơn như máy xoắn ốc, đa dãy đầu thu, gần đây là các máy hai đầu bóng, haimức năng lượng.<small>29</small> Gần đây, nhờ vào sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đặc biệtlà khoa học máy tính với các phương pháp học máy để phân tích dữ liệu hìnhảnh, các nhà nghiên cứu đã phát triển phương pháp tự động định lượng hìnhchụp CLVT để tính thể tích các cấu trúc não bộ. Nhiều thơng số về thể tích vàđặc điểm hình ảnh đã được nghiên cứu bao gồm thể tích nội sọ, thể tích nãotồn bộ, đánh giá teo thùy thái dương trong, teo vỏ não toàn thể, tổn thươngchất trắng,…^30,31 Thể tích não được ước tính trên hình CLVT được nghiên cứuthực hiện bằng các phương pháp khác nhau. Phương pháp được sử dụng đầutiên là đo thủ cơng trên hình CLVT để ước tính thể tích não và thể tích nội sọ,

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

tuy nhiên phương pháp này mất nhiều thời gian để thực hiện. Sau đó, các nhànghiên cứu sử dụng phương pháp lập thể áp dụng nguyên lý Cavalieri để ướctính thể tích các cấu trúc não.³² Theo sự phát triển của cơng nghệ, các thuật tốntự động phân vùng não được nghiên cứu ứng dụng để tính thể tích các cấu trúcnão trên hình CLVT một cách nhanh chóng và dễ thực hiện.^30,31,33-35

<b>Chụp cộng hưởng từ sọ não</b>

CHT là kỹ thuật chẩn đốn hình ảnh dựa trên cơ sở CHT hạt nhân để táitạo hình ảnh giải phẫu các mơ trong cơ thể.^36,37 Từ năm những năm 1990, kỹthuật chụp CHT đã dần thay thế CLVT trở thành kỹ thuật được lựa chọn hàngđầu để khảo sát hình ảnh cấu trúc não. Từ đó đến nay, nhiều thế hệ máy CHTmới ra đời với từ trường cao và hệ thống chênh từ mạnh cùng với các cơngnghệ mới, giúp nâng cao chất lượng hình ảnh, rút ngắn thời gian chụp đáng kể,cung cấp nhiều thông tin chi tiết về hình thái cũng như chức năng. CHT là kỹthuật không xâm lấn được ưu tiên lựa chọn để đánh giá hình thái não người,ứng dụng trong nghiên cứu về khoa học thần kinh.

Để thuật toán phân tích định lượng các thể tích, kích thước đạt kết quảchính xác địi hỏi chất lượng hình ảnh CHT phải đạt tiêu chuẩn theo quy trìnhxác định hình thái não. Chuỗi xung T1W MPRAGE thường được sử dụng trongquy trình khảo sát hình thái não do chuỗi xung cho hình ảnh sọ não độ phângiải cao để phân biệt rõ nhu mô chất trắng, nhu mô chất xám và dịch não tủy.<small>38,39</small>

Hình ảnh CHT sọ não phù hợp tiêu chuẩn đầu vào sẽ được nhập vào phầnmềm phân tích. Phần mềm sẽ tiến hành quá trình tự động phân vùng não bộthành các loại nhu mơ khác nhau. Ví dụ nhu mô chất xám, nhu mô chất trắngvà dịch não tủy (hình 2.6).⁴⁰

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<b>Hình 2.6 Phân vùng vỏ não thành các nhóm cấu trúc mơ khác nhau</b>

Hàng trên: Hình ảnh CHT thang xám nguyên bảnHàng dưới: Chất xám vỏ não được đánh dấu (màu xanh)

“Nguồn: Bansal R, 2008”<small>40</small>

Sau khi phân vùng nhu mô não thành các loại nhu mơ khác nhau, các nhómnhu mơ sẽ được tổng hợp và phân chia thành các cấu trúc phù hợp về mặt giảiphẫu dựa vào các mốc giải phẫu đã được đánh dấu (hình 2.7). Hệ thống nãothất được chia thành não thất bên, não thất III và não thất IV. Tương tự, chấtxám dưới vỏ có thể được chia thành nhân đuôi, cầu nhạt, bèo sẫm và đồi thị.Việc xác định mốc giải phẫu có thể được thực hiện thủ công bằng cách xác địnhcác ranh giới của những khu vực hoặc có thể được thực hiện tự động dựa trênmơ hình thống kê của vùng não đã được mô tả đánh dấu trong hình ảnh thuđược từ các nghiên cứu trước đây.

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<b>Hình 2.7 Phân tách các loại mô thành từng vùng theo giải phẫu</b>

Các mặt phẳng được sử dụng để phân chia đại não và não thất“Nguồn: Bansal R, 2008”<small>40</small>

<b>Hình 2.8 Chuẩn hóa khơng gian</b>

Xử lý hình ảnh đối tượng trùng khớp với hình ảnh tham chiếu trong khơng giantiêu chuẩn: A. Hình ảnh tham chiếu; B. Hình ảnh đối tượng; C. Hình ảnh đốitượng được chuẩn hóa khớp với hình ảnh tham chiếu; D. Làm mịn hình ảnh

“Nguồn: Bansal R, 2008”<small>40</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

Để phân tích chi tiết một cấu trúc não địi hỏi sự định hình tồn bộ nãovà cấu trúc đó theo hướng và vị trí khơng gian tiêu chuẩn, sao cho cấu trúc vàcác điểm tương ứng với nhau trên hình ảnh não bộ, q trình này được gọi là“chuẩn hóa khơng gian” (hình 2.8). Các thuật tốn máy tính tự động hiện naycho phép chuẩn hóa khơng gian hình ảnh nhanh chóng, chính xác và có khảnăng tái tạo cao. Chuẩn hóa khơng gian giúp so sánh một cách chính xác giữacác cá nhân hoặc nhóm nghiên cứu về các đặc điểm như độ dày vỏ não, hìnhdạng các vùng não hoặc thể tích các cấu trúc nhỏ.⁴⁰

Hiện nay, có một số phép đo ước tính hình thái não từ dữ liệu hình ảnhCHT bao gồm phương pháp thủ công, bán tự động và tự động. Phương phápphân tích hình thái não bằng kỹ thuật thủ cơng được thực hiện bởi các chungia có chun mơn về giải phẫu thần kinh, được đào tạo về quá trình phân tíchđịnh lượng ước tính cấu trúc não, có thể tái tạo được phép đo tương tự và cáckết quả được so sánh giữa các nghiên cứu viên để đảm bảo mức độ tin cậy. Đâyđược xem là tiêu chuẩn vàng trong nhiều nghiên cứu hình ảnh học thần kinh.<small>41</small>

Tuy kết quả thu được có tính chính xác cao nhưng do tốn nhiều thời gian để xửlý nên phương pháp thủ công không được áp dụng rộng rãi trong các nghiêncứu lớn để đánh giá trên nhiều nhóm đối tượng và các cấu trúc não khácnhau.<small>38,41</small>

Các phương pháp phân tích hình thái não bằng kỹ thuật bán tự động và tựđộng đã được nghiên cứu với các thuật toán đa dạng. Các phương pháp bán tựđộng thường yêu cầu đánh dấu thủ công một số mốc giải phẫu sau đó cấu trúcđược nghiên cứu sẽ được phân vùng tự động và phân tích kết quả. Các phươngpháp tự động hoàn toàn xử lý độc lập với người dùng và có thể sử dụng phươngpháp khớp với mẫu bản đồ hình học giải phẫu não để tính các thơng số hìnhdạng và kích thước não.

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Hai kỹ thuật tự động phân tích hình thái học não phổ biến bao gồm phépđo hình thái dựa trên điểm ảnh ba chiều (VBM) và phép đo hình thái dựa trênphân tích các đường viền bề mặt.<small>40</small> Trong phép đo hình thái bằng phương phápVBM, sau khi các hình ảnh CHT nhu mơ não được phân vùng thành các cấutrúc giải phẫu sẽ được so sánh theo từng điểm - điểm với hình ảnh bản đồ hìnhhọc giải phẫu mẫu để thống kê sự khác biệt và phân tích kết quả.<small>2</small> Phép đo hìnhthái dựa trên phân tích các đường viền bề mặt (phân tích hình dạng và thể tíchcục bộ tại bề mặt của các vùng não) dựa trên sự thay đổi hình dạng và khốilượng của mô và bề mặt tương ứng. Những điểm này được xác định bằng cáchsử dụng các kết quả nghiên cứu cấu trúc não đã được xác định trước đó, giúpgiảm thiểu hoặc loại bỏ các ảnh hưởng do khoảng cách của cấu trúc não đến bềmặt đo lường, nhưng tăng đáng kể công sức thực hiện so với phép đo VBM.Phân tích bề mặt cũng thường giới hạn trong việc nghiên cứu một cấu trúc nãotại một thời điểm, không giống như phép đo VBM.<small>40</small> Các phần mềm khảo sáthình thái não bằng thuật toán tự động đã được Cục Quản lý Thực phẩm và DượcPhẩm Hoa Kỳ cấp phép sử dụng, ứng dụng trong các nghiên cứu và mức độchính xác của phép đo thể tích não đã được nghiên cứu chứng minh.^7,29 Trongđó, phần mềm FreeSurfer thường được dùng trong nghiên cứu vì cung cấpnhiều thơng số về thể tích, độ dày vỏ não và độ cong vỏ não. Tuy nhiên, cácphần mềm với thuật toán tự động vẫn tốn khá nhiều thời gian để xử lý dữ liệuhình ảnh và cho kết quả (khoảng 10 tiếng với FreeSurfer) nên khó để ứng dụngvào thực hành lâm sàng hàng ngày vì cơng việc địi hỏi các cơng cụ xử lý hìnhảnh phải tiện dụng và nhanh chóng (hình 2.9).<small>42</small>

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật việc áp dụng học sâu - làmột mảng trong học máy thuộc về cơng nghệ trí tuệ nhân tạo - trong phươngpháp tự động phân tích hình thái não đã tăng nhanh trong những năm qua.Phương pháp tiếp cận dựa trên học sâu để ước tính (hồi quy) hình thái não từ

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

hình ảnh CHT, tự động phân vùng vỏ não, cho kết quả về thể tích và độ dày cáccấu trúc não trong vịng vài giây với độ chính xác ổn định giúp rút ngắn thờigian phân tích kết quả.⁴²

<b>Hình 2.9 So sánh q trình phân tích hình thái não trên hình CHT</b>

“Nguồn: Rebsamen M, 2020”<small>42</small>

<i>2.1.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước</i>

<b>Các nghiên cứu trên thế giới</b>

Trên thế giới từ lâu đã có nhiều nghiên cứu về hình thái não bộ, các cấutrúc não và chức năng của chúng.^17,18,23

Các nghiên cứu về giải phẫu học sọ não dựa trên giải phẫu xác đã đượcthực hiện từ rất sớm trong lịch sử khoa học từ thời Ai Cập, Hy Lạp cổ đại, thờikỳ phục hưng,<small>1</small> cho đến thời hiện đại.<small>43</small>

Nghiên cứu của Sungruga và cộng sự (2020) tiến hành tính thể tích nãotrên hình ảnh CLVT dựa trên cơng thức đường chéo đa tuyến tính.⁴⁴

Nghiên cứu của Akdoğan và cộng sự (2010) thực hiện trên hình CLVT sọnão bằng phương pháp đo thể tích bán tự động theo nguyên lý Cavalieri vàphương pháp phân số lập thể để tính thể tích não tồn bộ, thể tích não thất ba,thể tích não thất tư, não thất bên và các tỉ số của chúng.³²

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Nghiên cứu của Adduru và cộng sự (2020) sử dụng phần mềm tự độngtính thể tích não tồn bộ trên hình chụp CLVT sọ não, giúp phát hiện và theodõi teo não trong các bệnh lý thối hóa thần kinh.³⁰

Nghiên cứu của Good và cộng sự (2001) dùng phép đo hình thái bằngphương pháp VBM trên hình ảnh CHT để tính tốn thể tích não của 465 ngườiAnh trưởng thành khỏe mạnh trong độ tuổi từ 17 - 79 (có 265 nam giới). Kếtquả cho thấy tốc độ giảm thể tích chất xám theo độ tuổi khoảng 0,24%/năm,thể tích não thất tăng theo tuổi khoảng 0,65%/năm.⁴⁵

Nghiên cứu của Taki và cộng sự (2004) về thể tích chất xám và thể tíchchất trắng trên CHT của 769 người Nhật trưởng thành từ 16 - 79 tuổi (có 356nam giới), tác giả nhận thấy thể tích chất xám giảm theo độ tuổi ở nam là0,54%/năm và ở nữ là 0,48%/năm, cịn thể tích chất trắng khơng có mối tươngquan với tuổi.⁴⁶

Nghiên cứu của DeCarli và cộng sự (2005) tiến hành trên cỡ mẫu lớn(2081 người), chủ yếu là người Mỹ gốc Âu, ghi nhận thể tích chất xám giảmtheo độ tuổi ở nam là 0,24%/năm và ở nữ là 0,18%/năm.⁴⁷

Walhovd và cộng sự (2011) nghiên cứu trên dân số kết hợp Thụy Điển,Na Uy và Hoa Kỳ, gồm 833 người trưởng thành từ 18-94 tuổi (có 355 namgiới). Các kết quả nhận thấy thể tích não giảm 0,4%/năm, thể tích chất xámgiảm 0,43%/năm, thể tích chất trắng giảm 0,35%/năm và thể tích dịch não tủytăng 3,8%/năm.<small>48</small>

<b>Các nghiên cứu tại Việt Nam</b>

Tại Việt Nam, các nghiên cứu về giải phẫu và nhân chủng về sọ não bắtđầu vào cuối thế kỉ XX, tác giả Đỗ Xuân Hợp và Nguyễn Quang Quyền nghiêncứu về giải phẫu người và nhân trắc học, trong đó có giải phẫu sọ não.^10,11Nghiên cứu của tác giả Lê Hữu Hưng và cộng sự (1995) dựa trên giải phẫu xácvề đặc điểm hình thái sọ người Việt Nam hiện đại, đo thể tích nội sọ bằng nước

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

và bóng cao su, đo trực tiếp thể tích não, xây dựng cơng thức tính thể tích nộisọ và thể tích não.<small>28</small>

Cho đến nay vẫn cịn khá ít các cơng trình nghiên cứu về hình thái não bộ,do những hạn chế về yêu cầu của phương pháp nghiên cứu. Nhờ vào sự tiến bộvề kỹ thuật hình ảnh cho độ phân giải mơ tốt trong CHT, một số nhóm nghiêncứu trong nước đã tiến hành nghiên cứu về thể tích đại não và não thất trên hìnhảnh CHT, một số đặc điểm các cấu trúc não như phân tích thay đổi thể tích hảimã trong bệnh Alzheimer^8,27 hay đặc điểm hình ảnh CHT trong bệnh lý sa súttrí tuệ.⁷

Nghiên cứu của Tống Quốc Đơng và cộng sự (2020) phân tích hình ảnhCHT sọ não của 455 người Việt trưởng thành khỏe mạnh, gồm 214 nam (19 -82 tuổi) và 241 nữ (17 - 87 tuổi). Hình ảnh CHT sọ não của đối tượng nghiêncứu được chụp trên máy CHT 1,5 Tesla với chuỗi xung T1W MPRAGE, đượclưu trữ dưới dạng tệp DICOM, tiếp đó sang dạng nén NIFTI được phân tíchxác định các phân vùng não bộ phần mềm FreeSurfer với gói câu lệnh. Cáckết quả cho thấy thể tích nội sọ của nam lớn hơn của nữ. Tổng thể tích chất xámvỏ đại não và thể tích chất xám các thùy đại não suy giảm dần theo tuổi. Tuynhiên, khơng có sự khác biệt đáng kể giữa hai giới về thể tích chất xám vỏ đạinão, ngoại trừ thể tích chất xám thùy thái dương trái ở nam lớn hơn ở nữ. Thể tíchchất trắng hiệu chỉnh theo thể tích nội sọ giữa hai giới cho thấy ngoại trừ hồi đaiphải thì khơng có sự khác biệt theo giới giữa các thùy của hai bán cầu não. Thể tíchchất trắng lớn nhất ở thùy trán, tiếp tới thùy đỉnh, thùy thái dương, thùy chẩm và ítnhất là ở thùy đảo.<small>6</small>

Nghiên cứu của Nguyễn Thị Kim Phượng và cộng sự (2023) nghiên cứuvề thể tích nội sọ và thể tích vùng vỏ não sơ cấp trên hình ảnh CHT sọ não của98 người Việt trưởng thành từ 18 tuổi trở lên (48 nam) chia thành 3 nhóm tuổi(18 - 35 tuổi, 36 - 55 tuổi, trên 55 tuổi). Kết quả thể tích nội sọ của nam đều

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

lớn hơn của nữ ở tất cả các nhóm tuổi.<small>9</small> Hình ảnh CHT được phân tích bằngphần FreeSurfer với phương thức tương tự của tác giả Tống Quốc Đông vàcộng sự (2020).⁶

Như vậy, có thể thấy trên thế giới và trong nước, nghiên cứu thể tích đạinão ở người trưởng thành trên hình ảnh CHT đang là xu hướng và phương phápxâm lấn tối thiểu cho kết quả gần nhất với kích thước thực. Vấn đề này thu hútnhiều sự quan tâm của các chun gia thuộc chun khoa thần kinh, chẩn đốnhình ảnh và chuyên ngành nhân chủng học, y sinh học. Các nghiên cứu này chothấy dùng phương pháp VBM để đo thể tích não trên hình ảnh CHT sọ não làphương pháp hiệu quả để xác định mối liên quan giữa thể tích các cấu trúc đạinão với tuổi và giới.

<i>2.1.3 Tình hình nghiên cứu tại nơi thực hiện đề án</i>

Tại TPHCM, tác giả Nguyễn Quang Quyền đã thực hiện các nghiên cứutrên giải phẫu xác về đặc điểm hình thái và kích thước não người Việt.<small>10</small> Tuyvậy, số lượng các nghiên cứu về thể tích não bộ bằng phương pháp khơng xâmlấn vẫn cịn khiêm tốn do hạn chế về phương tiện nghiên cứu và yêu cầu củaphương pháp nghiên cứu. Gần đây, khoa học công nghệ ngày càng phát triểnđã thúc đẩy và tạo thuận lợi để tiến hành các nghiên cứu không xâm lấn về nãobộ. CHT là lựa chọn hàng đầu để khảo sát hình thái não bộ với u cầu khơngxâm nhập, an tồn sinh học do khơng sử dụng bức xạ ion hóa, cùng với nhữngưu điểm về chất lượng hình ảnh. Một số tác giả đã thực hiện nghiên cứu đo thểtích cấu trúc não khu trú trên hình ảnh CHT bằng phương pháp thủ cơng nhưphân tích thay đổi thể tích hải mã trong bệnh Alzheimer.<small>8,27</small>

Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có đề tài nghiên cứu về thể tích đại não ởngười trưởng thành trên hình ảnh CHT bằng phương pháp tự động tích hợp trítuệ nhân tạo. Từ đó, chúng tơi tiến hành nghiên cứu “Ứng dụng kỹ thuật cộnghưởng từ để xác định thể tích đại não ở người trưởng thành” bằng phương pháp

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

tự động trên hệ thống máy CHT 3 Tesla nhằm cung cấp thêm kết quả về kíchthước đại não người Việt Nam, tiền đề cho các nghiên cứu sau này mở rộnghơn về sinh lý và bệnh lý liên quan đến đại não.

Phần mềm AI-Rad Companion Brain MR được chọn dùng trong nghiêncứu là một trong những phần mềm tự động khảo sát hình thái não dựa trên cơngnghệ trí tuệ nhân tạo được giới thiệu gần đây, được Cục Quản lý Thực phẩm vàDược Phẩm Hoa Kỳ cấp giấy phép sử dụng và đã được dùng trong các nghiêncứu hình thái não.^49-52 Phần mềm được cài đặt sẵn trong trạm xử lý hình ảnhcủa hệ thống máy CHT thay vì phải sử dụng trong hệ thống máy riêng biệt khácvà nhờ vào cơng nghệ trí tuệ nhân tạo hỗ trợ nên q trình phân tích xử lý hìnhảnh chỉ tốn vài phút bằng các thao tác đơn giản. So với nghiên cứu của tác giảTống Quốc Đông⁶ và tác giả Nguyễn Thị Kim Phượng⁹ sử dụng phần mềmFreeSurfer để phân tích hình ảnh phải thực hiện nhiều thao tác sao lưu chuyểnđổi hình ảnh, tốn nhiều thời gian và địi hỏi hệ thống máy tính cài đặt phần mềmphải có bộ xử lý và card đồ họa mạnh, dung lượng bộ nhớ lớn. Thêm vào đó,phần mềm AI-Rad Companion Brain MR được chọn trong nghiên cứu củachúng tôi cho kết quả tương đồng với kết quả được phân tích bằng phần mềmFreeSurfer.⁵³ Do đó, phần mềm được chọn dùng trong nghiên cứu đáp ứng đượctính sẵn có, dễ tiếp cận, dễ thực hiện, dễ dàng ứng dụng vào thực hành lâm sànghàng ngày.

Hệ thống máy CHT thường được dùng nhiều nhất với cường độ từ trường1,5 Tesla và 3 Tesla, cả hai hệ thống nói trên đều cho phép quan sát toàn bộnão và các cấu trúc não. Tuy nhiên, hệ thống CHT 3 Tesla cho kết quả hình ảnhcó độ phân giải và tương phản giữa các mô tốt hơn (tăng mức tương phản đườngviền ranh giới chất trắng, chất xám và dịch não tủy).^38,54 Trong đó, chuỗi xungT1W MPRAGE cho hình ảnh phân biệt rõ ràng nhất về mặt giải phẫu giữa cáccấu trúc não, do đó thường được chọn dùng để đánh giá hình thái học não bộ.<small>38</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

Hệ thống máy CHT 3 Tesla đáp ứng đủ các yêu cầu được đặt ra từ các yếu tốnói trên (tính an tồn, chất lượng hình ảnh) và là phương pháp được lựa chọntrong nghiên cứu này.

<b>2.2 Nội dung cơ bản của đề án</b>

<i>2.2.1 Nhiệm vụ cụ thể</i>

- Xác định các thông số thể tích bao gồm: thể tích nội sọ, thể tích dịchnão tủy, thể tích chất xám của các thùy đại não (thùy trán, thùy đỉnh, thùychẩm, thùy thái dương), thể tích chất trắng của các thùy đại não (thùy trán,thùy đỉnh, thùy chẩm, thùy thái dương).

- So sánh các thơng số thể tích theo giới.

- So sánh các thơng số thể tích theo nhóm tuổi.

- So sánh với các nghiên cứu trên các chủng tộc khác.

<i>2.2.2 Giải pháp để thực hiện đề án</i>

<i>2.2.1.1 Giải pháp 1: Chọn đối tượng phù hợp tham gia nghiên cứu</i>

<b>Mục tiêu: Lựa chọn đối tượng phù hợp đưa vào nghiên cứu.Cách thức tiến hành:</b>

- Từ hồ sơ bệnh án điện tử của BVĐK Tâm Anh TPHCM tìm các đốitượng từ 18 đến 60 tuổi đến khám sức khỏe và được chụp CHT sọ não 3 Tesla.- Tìm kiếm dữ liệu hình ảnh CHT sọ não của đối tượng được chọn từ trênhệ thống lưu trữ dữ liệu và xử lý hình ảnh tại trung tâm Chẩn đốn hình ảnh,BVĐK Tâm Anh TPHCM.

- Xác nhận đối tượng phù hợp đưa vào nghiên cứu bằng tiêu chí chọn vàovà tiêu chí loại trừ.

- Tiêu chí chọn vào: Đối tượng đến khám sức khỏe tại BVĐK Tâm AnhTPHCM từ 18 đến 60 tuổi được chụp CHT từ sọ não trên máy 3 Tesla với thơngsố kỹ thuật đúng theo quy trình để xác định thể tích não.

- Tiêu chí loại trừ:

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

+ Tiền sử có bệnh lý tổn thương thần kinh trung ương như nhồi máunão, xuất huyết não - màng não, viêm não - màng não, u não, chấn thươngsọ não…

+ Kết quả CHT sọ não (do bác sĩ chun khoa chẩn đốn hình ảnhkết luận) có tổn thương nhu mô não như nhồi máu não, xuất huyết não -màng não, viêm não - màng não, u não - màng não, thối hóa myelin hệthống, dị dạng mạch máu não (dị dạng mạch máu thể hang, dò động mạchcảnh xoang hang, dò động tĩnh mạch,…), bất thường hình thái não nhưteo não, đa hồi não nhỏ, loạn sản vỏ não, lạc chỗ chất xám… hay có tổnthương xương sọ.

<b>Điều kiện thực hiện:</b>

- Hệ thống hồ sơ bệnh án điện tử BVĐK Tâm Anh TPHCM.- Hệ thống lưu trữ dữ liệu và xử lý hình ảnh.

- Khai thác đầy đủ thông tin bệnh sử, tiền sử của đối tượng để chọn lọc.

<i>2.2.1.2 Giải pháp 2: Xác định thể tích các thành phần đại não.</i>

<b>Mục tiêu: Tiến hành xác định các thơng số thể tích não trên máy trạm xử</b>

lý hình ảnh CHT có cài đặt phần mềm “AI-Rad Companion Brain MR”

<b>Cách thức tiến hành:</b>

- Tìm kiếm dữ liệu hình ảnh CHT sọ não của đối tượng được chọn từ trênhệ thống lưu trữ dữ liệu và xử lý hình ảnh tại trung tâm Chẩn đốn hình ảnh,BVĐK Tâm Anh TPHCM.

- Hình ảnh CHT sọ não sử dụng chuỗi xung T1W MPRAGE trên mặtphẳng đứng dọc với thông số kỹ thuật: độ dày lát cắt 1,1 mm, khoảng cách giữacác lát cắt 0 mm, TR = 2300 ms, TE = 2,98 ms, TI = 900 ms, góc lật = 9°, FOV= 256 × 248, Matrix = 256 × 256.

- Hình ảnh CHT sọ não được tái tạo và kiểm tra đạt chất lượng bởi các bácsĩ chẩn đốn hình ảnh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

- Sử dụng phần mềm “AI-Rad Companion Brain MR” tự động phân tíchvà xác định các phân vùng não bộ, tính tốn các thơng số thể tích não theo trìnhchuẩn hóa khơng gian được tích hợp sẵn, đồng thời cho kết quả về thể tích củatừng cấu trúc não bộ đã được xác định. Các cấu trúc này ở mỗi đối tượng đượcdựng hình và khảo sát trực tiếp trên mặt phẳng ngang, mặt phẳng đứng dọc vàmặt phẳng đứng ngang nhằm đảm bảo tính chính xác về q trình phân địnhcấu trúc não.

- Xác định các thơng số thể tích (ml):

+ Thể tích nội sọ là tổng thể tích nhu mơ não và thể tích dịch não tủy.+ Thể tích dịch não tủy là tổng thể tích các não thất và thể tích dịchnão tủy trong các rãnh não.

+ Thể tích chất xám các thùy trán, thùy đỉnh, thùy thái dương, thùychẩm là thể tích chất xám vỏ não của từng thùy não tương ứng.

+ Thể tích chất trắng các thùy trán, thùy đỉnh, thùy thái dương, thùychẩm là thể tích chất trắng của từng thùy não tương ứng.

<b>Điều kiện thực hiện:</b>

- Hình ảnh CHT sọ não T1W MPRAGE mặt phẳng đứng dọc đạt chuẩn.- Phần mềm “AI-Rad Companion Brain MR” được Cục Quản lý Thựcphẩm và Dược Phẩm Hoa Kỳ cấp phép sử dụng.

</div>