Bộ giáo dục và đào tạo bộ y tế
Trờng đại học y hà nội
Nguyễn thị lan anh
Nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ số Doppler của
động mạch trung tâm võng mạc ở bệnh nhân
chấn thơng đụng dập nhãn cầu
Luận văn thạc sỹ y khoa
Hà nội 2008
Bộ giáo dục và đào tạo bộ y tế
Trờng đại học y hà nội
Nguyễn thị lan anh
Nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ số Doppler của
động mạch trung tâm võng mạc ở bệnh nhân
chấn thơng đụng dập nhãn cầu
Chuyên ngành : Nhn khoa
M số : 60.72.56
Luận văn thạc sỹ y khoa
Ngời hớng dẫn khoa học:
TS. Nguyễn thị thu yên
Hà nội - 2008
1
đặt vấn đề
Chấn thơng mắt là cấp cứu hay gặp trong nhn khoa. Cho đến nay, chấn
thơng mắt vẫn là một trong những nguyên nhân chính gây ra mù loà đặc biệt
mù một mắt [10]. ở Canada, chấn thơng mắt là nguyên nhân dẫn đầu gây tổn
hại thị lực [18], trong khi đó, ở Mỹ lại là nguyên nhân đứng thứ hai sau đục
thể thuỷ tinh [2]. ở Việt Nam, theo báo cáo thống kê trong hội nghị ngành
mắt tháng12/2000 và tháng 7/2002 nguyên nhân chấn thơng đứng hàng thứ
năm sau các nguyên nhân gây mù khác [10].
Tỷ lệ chấn thơng so với các bệnh về mắt chiếm khoảng 6,2-15%, bao
gồm chấn thơng đụng dập và chấn thơng xuyên. Chấn thơng đụng dập
nhn cầu là loại chấn thơng rất thờng gặp chiếm 20-50% chấn thơng mắt
nói chung [11][13]. Cơ chế đụng dập rất khác nhau, có thể tác động trực tiếp
hoặc gián tiếp. Sau khi bị va đập, tất cả các bộ phận của mắt đều có thể bị tổn
thơng, đều chịu một quá trình bệnh lý thứ phát: quá trình viêm, thoái hoá,
liên quan mật thiết đến rối loạn tuần hoàn và dinh dỡng làm cho cơ chế bệnh
sinh phức tạp, bệnh cảnh lâm sàng đa dạng, điều trị nan giải, kết quả hạn chế
và đặc biệt tiên lợng sau chấn thơng gặp rất nhiều khó khăn. Do vậy, vấn đề
xoay quanh chấn thơng đụng dập đợc rất nhiều nhà nhn khoa trong và
ngoài nớc quan tâm.
Trên thế giới, đ có rất nhiều công trình nghiên cứu về sinh bệnh học
của chấn thơng đụng dập nhn cầu và cho thấy những rối loạn huyết động
của các mạch máu tại mắt sau khi va đập nhn cầu là một trong những mắt
xích quan trọng trong cơ chế tổn thơng [59]. Trong những năm gần đây, nhờ
sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đ có nhiều phơng pháp khác nhau đợc
sử dụng để thăm khám các mạch máu ở mắt. Trong đó, siêu âm Doppler màu
sử dụng hiệu ứng Doppler, với đầu dò có độ phân giải cao cho phép đo đợc
2
tốc độ dòng chảy của các mạch máu nhỏ ở mắt nh: ĐMTTVM, TMTTVM,
động mạch mắt, động mạch mi ngắn sau[3], giúp thăm dò tuần hoàn mạch
máu ở mắt nói chung và mắt chấn thơng nói riêng một cách dễ dàng hơn.
Phơng pháp này mở ra triển vọng trong nghiên cứu cơ chế sinh bệnh học, sự
rối loạn huyết động của chấn thơng đụng dập, qua đó phần nào giúp cho việc
chẩn đoán, tiên lợng và điều trị ngày càng đem lại nhiều kết quả tốt hơn. Đây
là một phơng pháp chẩn đoán không xâm nhập, ít tốn kém, dễ thực hiện và ít
gây ra khó chịu cho bệnh nhân.
ở nớc ta siêu âm Doppler màu đ đợc ứng dụng để nghiên cứu
ĐMTTVM ở ngời bình thờng, bệnh nhân đái tháo đờng và bệnh nhân
Glôcôm [3][7]. Tuy nhiên, cho đến nay cha có công trình nghiên cứu
ĐMTTVM trên bệnh nhân chấn thơng đụng dập nhn cầu bằng siêu âm
Doppler màu nào đợc công bố. Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: Nghiên
cứu sự biến đổi một số chỉ số Doppler của động mạch trung tâm võng
mạc ở bệnh nhân chấn thơng đụng dập nhãn cầu, với mục tiêu:
Đánh giá sự biến đổi một số chỉ số Doppler của động mạch trung tâm
võng mạc ở bệnh nhân chấn thơng đụng dập nhn cầu.
3
Chơng 1
Tổng quan
1.1. Giải phẫu và sinh lý cơ quan thị giác, động mạch
trung tâm võng mạc
1.1.1. Giải phẫu và sinh lý mắt
Cơ quan thị giác gồm có mắt và các bộ phận phụ thuộc. Mắt gồm nhn
cầu và thần kinh thị giác.
1.1.1.1. Nhn cầu
Nhn cầu hình một quả cầu rỗng quay ra trớc, nằm trong một hốc
xơng gọi là ổ mắt và chiếm 1/3 trớc ổ mắt. Nhn cầu đợc cấu tạo bởi ba
lớp từ ngoài vào trong.
- Lớp vỏ bọc: Lớp ngoài cùng của nhn cầu là một lớp vỏ xơ gồm hai phần
giác mạc và củng mạc:
* Giác mạc: là một màng xơ trong suốt, rất dai, không có mạch máu,
chiếm 1/5 phía trớc nhn cầu. Dinh dỡng giác mạc chủ yếu là nhờ sự thẩm thấu.
* Củng mạc: là một lớp vỏ xơ cứng, trắng, chiếm 4/5 sau nhn cầu, có
nhiệm vụ bảo vệ các màng và môi trờng bên trong. Phía sau, củng mạc liên
tục với bao ngoài của thị thần kinh. Tại chỗ các sợi thần kinh thị giác đi ra
khỏi nhn cầu có một vùng tròn lỗ chỗ gọi là mảnh sàng. Giữa mảnh sàng có
một lỗ lớn nhất là nơi chui vào của ĐMTTVM và TMTTVM.
* Góc tiền phòng: nằm giữa hai cạnh, phía trớc là giác mạc và củng
mạc; phía sau là thể mi và mống mắt. Đây là nơi phần lớn thuỷ dịch đợc
thoát ra khỏi nhn cầu.
- Màng mạch: Màng bồ đào là một màng cơ mạch máu, gồm có ba phần từ
trớc ra sau: hắc mạc, thể mi và mống mắt.
4
*
Hắc mạc: là một màng liên kết khá lỏng lẻo có chứa nhiều mạch máu
để nuôi nhn cầu và những tế bào sắc tố đen.
Có hai động mạch đi đến hoặc đi qua hắc mạc:
+ Khoảng hai mơi động mạch mi ngắn sau bắt nguồn từ động mạch
mắt xuyên qua củng mạc ở quanh thị thần kinh, chia nhánh chằng chịt trong
hắc mạc và nối với nhánh của vòng động mạch lớn
+ Hai động mạch mi dài xuyên qua củng mạc đến bờ ngoài mống mắt
chia hai nhánh chạy vòng theo chu vi mống mắt rồi tiếp nối với nhau tạo thành
vòng động mạch lớn của mống mắt.
*
Thể mi: nằm giữa hắc mạc và mống mắt, gồm: cơ thể mi và các tua
mi, có nhiệm vụ điều tiết giúp nhìn rõ vật ở gần và sản xuất thuỷ dịch. Thể mi
có một mạng lới mạch máu quan trọng, phát triển phong phú và chủ yếu đều
xuất phát từ vòng động mạch lớn của mống mắt.
* Mống mắt: là phần trớc của màng bồ đào, có một thủng ở giữa gọi là
lỗ đồng tử. Mạch máu của mống mắt rất phong phú, do các nhánh của vòng động
mạch lớn ở phía thể mi và vòng động mạch bé nằm sát bờ đồng tử chi phối.
Về sinh lý: mống mắt có vai trò điều tiết lợng ánh sáng vào mắt qua
hoạt động co gin đồng tử. Khi đồng tử bị biến dạng sẽ gây ra những rối loạn
chức năng. Mống mắt có vai trò tổng hợp các chất trung gian hoá học, đặc biệt
là các prostaglandin gây nên các phản ứng viêm sau chấn thơng.
- Màng thần kinh:
Võng mạc: là lớp màng có nguồn gốc thần kinh, nằm trong lòng của
màng bồ đào, bọc mặt trong phần sau nhn cầu.Võng mạc chia làm hai vùng:
vùng hữu cảm ở phía sau và vùng vô cảm ở phía trớc.
+ Hoàng điểm: là vùng đảm nhiệm chức năng nhận thức tinh tế của vật.
Tại đây mỗi tế bào chóp chỉ nối với một tế bào hai cực và một tế bào đa cực.
Vùng này không có mạch máu. Trung tâm hoàng điểm chỉ có tế bào chóp, có
5
một chỗ lõm nơi kết thúc của trục thị giác có một hố nhỏ gọi là hố trung tâm
hoàng điểm.
+ Gai thị: là chỗ đi vào nhn cầu của thị thần kinh, nằm ở phía mũi của
cực sau, cách hoàng điểm từ 3,5 đến 4mm.
+ Võng mạc đợc nuôi dỡng bởi hai hệ mạch. ĐMTTVM cung cấp
máu cho hai lớp tế bào thần kinh trong cùng: tế bào hạch và tế bào hai cực.
Hai lớp tế bào ở phía ngoài: Tế bào biểu mô sắc tố, các tế bào chóp, gậy cũng
nh vùng hoàng điểm và vùng Oraserrata đều nhận đợc những chất dinh
dỡng nhờ sự toả lan từ mạch máu của hắc mạc qua màng Bruch.
- Các môi trờng trong suốt:
* Thuỷ dịch: là một chất gel trong suốt nằm ở tiền phòng và hậu phòng,
là một trong những yếu tố chi phối nhn áp.
* Thể thuỷ tinh: là một thấu kính trong suốt, hai mặt lồi, nằm giữa
mống mắt và màng dịch kính. Thể thuỷ tinh là một bộ phận của mắt không
có mạch máu và thần kinh, tất cả mọi dinh dỡng đều thông qua sự thẩm
thấu qua màng bọc.
* Dịch kính: là một chất lỏng, trong suốt, nhầy, nằm phía sau của thể
thuỷ tinh, trong buồng dịch kính.
1.1.1.2. Thần kinh thị giác
Đờng thị giác bắt đầu từ các tế bào thị giác nằm trong lớp ngoài của
võng mạc và cuối cùng sẽ cho các sợi thị giác tập trung thành dây thị thần
kinh, rồi chui qua lá sàng của củng mạc và trở thành gai thị.
Gai thị là một tổ chức bao gồm: tổ chức thần kinh, tổ chức thần kinh
đệm, collagen, mạch máu, do các sợi trục thần kinh tạo thành.
Gai thị chia làm bốn lớp:
+ Lớp sợi thần kinh là lớp nông nhất, đợc cấp máu bởi nhánh của
ĐMTTVM. Từ các nhánh trên và nhánh dới của ĐMTTVM tách ra các
nhánh ở gai thị, từ những nhánh này lại tách ra các nhánh nhỏ cấp máu cho lớp sợi
6
thần kinh của gai thị. Những mao mạch của ĐMTTVM ở đây tiếp nối với mao
mạch võng mạc ở bờ gai và tiếp nối với mao mạch của lớp lá sàng trớc.
+ Ba lớp còn lại gồm: lớp lá sàng trớc, lớp lá sàng và lớp sau lá sàng
đều đợc cung cấp máu bởi các nhánh của động mạch mi ngắn sau.
1.1.2. Giải phẫu động mạch trung tâm võng mạc
1.1.2.1. Giải phẫu động mạch trung tâm võng mạc
ĐMTTVM là một nhánh bên của động mạch mắt, tách ra ở chỗ động
mạch mắt đi vào hốc mắt. Cũng có trờng hợp ĐMTTVM xuất phát cùng một
nơi với động mạch lệ (Singh và Dass, 1960), hay động mạch mi dài sau
(Beauvieux và Ritstich, 1924) hoặc động mạch mi ngắn sau (Kerchner, 1943).
Lúc đầu, ĐMTTVM đi ở ngoài và dới thị thần kinh. Khi cách cực sau nhn
cầu 10mm, động mạch chui vào lòng và đi dọc theo trục của thị thần kinh đến
gai thị. ĐMTTVM đợc chia làm bốn đoạn:
- Đoạn trong hốc mắt
- Đoạn trong màng cứng
- Đoạn trong thị thần kinh
- Đoạn trong võng mạc
Đoạn trong hốc mắt: ĐMTTVM nằm trong lớp mỡ của hốc mắt, giữa
thị thần kinh ở phía trong, động mạch mắt ở phía ngoài, cơ nâng mi trên và cơ
thẳng trên nằm ở phía trên.
Đoạn trong màng cứng: ĐMTTVM nằm dới thị thần kinh, trong hai
lớp của màng no cứng. ở đây động mạch liên quan với cơ thẳng dới và hạch
mi. Động mạch đi ra phía trớc áp sát vào thị thần kinh và các dây thần kinh
hạch mi. Cách cực sau nhn cầu khoảng 10mm động mạch chui vào trong trục
của thị thần kinh. Đoạn này động mạch có màng mềm bao bọc.
Đoạn trong thị thần kinh: ĐMTTVM nằm chính giữa trục thị thần kinh
và đi song song với TMTTVM. Sau khi ĐMTTVM xuyên qua lớp lá sàng của
7
thị thần kinh đến gai thị, động mạch chỉ ngăn cách với dịch kính bởi lớp giới
hạn trong. ở đoạn này, ĐMTTVM không cung cấp máu cho thị thần kinh. Do
ở đoạn này động mạch chạy thẳng trục cho nên rất dễ xác định đợc nó bằng
siêu âm Doppler.
Đoạn trong võng mạc: ĐMTTVM phần lớn đến gần gai thị thì chia làm
hai nhánh: nhánh gai thị trên và nhánh gai thị dới. Mỗi nhánh này lại chia
làm hai nhánh: nhánh mũi và nhánh thái dơng. Các nhánh này lại tiếp tục
chia đôi đến tận vùng võng mạc chu biên.
Đa số ĐMTTVM không cho nhánh bên. Tuy nhiên, trong một số trờng
hợp, ĐMTTVM tách ra một số nhánh nhỏ:
- Nhánh động mạch màng mềm.
- Nhánh động mạch trung tâm thị thần kinh, cung cấp máu cho trung
tâm thị thần kinh.
- Nhánh động mạch ở phần đầu thị thần kinh, đến nuôi vùng đầu của thị
thần kinh.
- Các nhánh tiếp nối của ĐMTTVM ở đầu thị thần kinh:
+ ở trong thị thần kinh: các nhánh của ĐMTTVM có thể tiếp nối với các
nhánh của động mạch màng mềm nhờ các nhánh nối trực tiếp (Wybar, 1958).
+ ở gai thị: nhánh của ĐMTTVM tiếp nối với vòng động mạch Zinn-
Haller, nhánh của động mạch mi ngắn sau (Wybar, 1956).
1.2. Chấn thơng đụng dập nhn cầu
1.2.1. Khái niệm
Đụng dập nhn cầu là loại chấn thơng do chấn động gây nên khi mắt
va chạm với các vật tù, có kích thớc lớn hoặc sức ép đơn thuần [11].
Do cơ chế chấn thơng khác nhau nên bệnh cảnh lâm sàng rất đa dạng
và phức tạp, chủ yếu gây ra các tổn thơng sâu trong khi phần trớc nhn cầu
có thể vẫn bình thờng.
8
1.2.2. Cơ chế gây đụng dập
Tác nhân gây chấn thơng làm ngắn đờng kính trớc sau, tăng kính
thớc ngang. Tiếp sau pha trực tiếp là sóng phản hồi ngợc lại. Tổn thơng
nhn cầu có thể do cơ chế trc tiếp hay gián tiếp. Hai quá trình bệnh lý gây ra
nh sau [9][11]:
* Cơ chế cơ học:
- Tác nhân gây đụng dập tác động vào phần trớc nhn cầu tạo nên làn
sóng ép vào lớp vỏ giác - củng mạc làm cho đờng kính trớc sau giảm, ngợc
lại đờng kính ngang lại tăng theo tỷ lệ tơng ứng. Trên thực nghiệm ngời
ta thấy nếu đờng kính trớc sau giảm 41% thì đờng kính ngang tăng
28%. Khi đờng kính trớc sau giảm 28% thì đờng kính ngang tăng từ
8-10%. Khi ở giai đoạn này nhn cầu có thể bị vỡ ở những điểm yếu nh:
xích đạo, vùng rìa
- Giai đoạn sóng phản hồi: là giai đoạn tiếp theo xuất hiện sau 0,4
miligiây đa cực trớc nhn cầu trở về vị trí bình thờng trong khi sóng xung
kích lan ra ở nửa sau nhn cầu [9]. Toàn bộ tổ chức nội nhn bị đẩy ra trớc,
các tổn thơng gây ra do bị vỡ, rách và đứt.
* Cơ chế vận mạch:
- Trong giai đoạn nhn cầu bị ép, hệ mạch của nhn cầu bị ép
mạnh, các mạch máu co lại, tuần hoàn võng mạc chậm lại đột ngột gây ra
thơng tổn tiêu huỷ hoặc hoại tử các tế bào võng mạc, thiếu máu thị thần
kinh và các tổ chức nội nhn.
- Giai đoạn phản hồi: sau giai đoạn co mạch, các mạch máu dn ra
đột ngột hậu quả là có hiện tợng tăng tính thấm thành mạch, thoát huyết
tơng, xuất huyết tổ chức.
1.2.3. Các tổn thơng sau chấn thơng đụng dập nhãn cầu
Sau khi chấn thơng tất cả các thàmh phần trong nhn cầu đều có
thể bị tổn thơng với các mức độ và hình thái khác nhau từ nhẹ đến nặng [26].
9
* Kết mạc: xuất huyết kết mạc.
* Giác mạc: phù, xớc giác mạc
* Tiền phòng: xuất huyết tiền phòng là tổn thơng hay gặp do tổn
thơng mống mắt, tổn thơng thể mi, rách hắc mạc, vỡ củng mạc
* Góc tiền phòng: biến đổi góc tiền phòng gồm: rách vùng bè, lùi góc
tiền phòng, tách thể mi.
* Mống mắt: có vai trò tổng hợp các chất trung gian hoá học, đặc biệt
các Prostaglandin gây nên các phản ứng viêm sau chấn thơng.
Các tổn thơng thờng gặp: đứt chân mống mắt, rách cơ đồng tử, viêm
màng bồ đào (trong đó, Prostaglandin đóng vai trò quan trọng của phản ứng).
* Thể thuỷ tinh: lệch thể thuỷ tinh, đục thể thuỷ tinh
* Dịch kính: xuất huyết dịch kính
* Hắc mạc: xuất huyết hắc mạc, rạn, rách màng Bruch.
* Võng mạc: xuất huyết võng mạc, phù Berlin, lỗ hoàng điểm, bong,
rách võng mạc.
* Thị thần kinh: bị chèn ép, rách,sau đó dẫn đến teo đĩa thị hoăc teo
một vùng quanh đĩa thị.
1.3. Sự rối loạn tuần hoàn sau chấn thơng đụng dập
nhn cầu
1.3.1. Sinh lý động mạch
- Động mạch có tính chất đàn hồi và co thắt [5]:
+ Tính đàn hồi: đó là tính chất của động mạch làm cho nó có khả năng
trở về dạng ban đầu mỗi khi bị biến dạng. Khi máu vào động mạch thì nó gin
to nhng khi máu ra khỏi động mạch thì nó co lại.
+ Tính co thắt: đó là khả năng của động mạch co lại làm cho lòng mạch
hẹp đi, giảm lợng máu đi qua. Tính chất này làm cho động mạch thay đổi
10
thiết diện, điều hoà lợng máu đến cơ quan. Tính chất co thắt cao ở những
động mạch nhỏ vì thành những động mạch này có nhiều sợi co trơn.
- Động mạch đợc điều hoà bởi hai cơ chế [4]:
+ Cơ chế thần kinh: điều hoà nhờ hệ co mạch và hệ gin mạch.
+ Cơ chế thể dịch: điều hoà nhờ các hormon
Yếu tố co mạch: Adrenalin, Nor-adrenalin, hệ thống renin- angiotensin
(AngiotensinII), Vasopressin.
Yếu tố gin mạch: Bradykinin, Histamin, Prostaglandin. Trong đó,
Prostaglandin là một acid béo không no có vòng năm cạnh và hai mạch nhánh.
Căn cứ vào sự khác nhau của vòng năm cạnh ngời ta chia ra rất nhiều loại A;
E; F; B; I. Mỗi loại lại có các tác dụng khác nhau, tuỳ thuộc vào cơ quan đích
và tình trạng hoạt động ở cơ quan đó. Do vậy, Prostaglandin vừa có tác dụng
co mạch, vừa có tác dụng gin mạch.
1.3.2. Cơ sở tự điều chỉnh của dòng máu
Qua
nghiên cứu ở mắt ngời bình thờng, một số tác giả nhận thấy có
sự tự điều chỉnh vi tuần hoàn ở võng mạc và gai thị. Sự tự điều chỉnh chịu ảnh
hởng bởi một loạt các yếu tố, trong đó, nitric oxide, Prostaglandin,
endothelium và renin-angiotensin đóng vai trò quan trọng [34]. Khi bị kích
thích, các tế bào nội mô mạch máu ở mắt giải phóng ra các chất có tác dụng
gin mạch nh ôxit nitơ. Trong đó, sự sản xuất ôxit nitơ đợc kích thích bởi
Bradykinin, Acetylcholin, Histamin.
Năm 1993, Meyer và cộng sự tiến hành nghiên cứu trên mắt lợn cho
thấy khi tăng nồng độ L-Name (chất ức chế quá trình tổng hợp ôxit nitơ) thì
tốc độ tuần hoàn giảm. Ngợc lại, khi tăng nồng độ Bradykinin các tế bào nội
mô tăng cờng tổng hợp ôxit nitơ thì tốc độ dòng chảy tăng. Endothelium 1 và
3 cũng tham gia vào quá trình tự điều chỉnh nhng rất phức tạp vì chúng vừa
có tác dụng co mạch , vừa có tác dụng gin mạch tuỳ thuộc vào nồng độ và
thời gian tác dụng [34][42][48].
11
1.3.3. Sự rối loạn của mạch máu võng mạc sau chấn thơng đụng dập
nhãn cầu
Theo nghiên cứu về huyết động học của mạch máu tại mắt, các nhà
khoa học đ chỉ ra rằng mạch máu của mắt có những nét đặc thù riêng nh:
chịu đợc nhn áp cao, có khả năng tự điều chỉnh với sự thay đổi huyết áp, t
thế [36][55].
Tuy nhiên trong chấn thơng đụng dập nhn cầu, dới tác động đột
ngột của áp lực từ bên ngoài, xảy ra hiện tợng rối loạn vận mạch tại mắt bị
chấn thơng. Các mạch máu chịu tác động theo hai giai đoạn [11][23].
- Giai đoạn chịu tác động trực tiếp: các mạch máu của nhn cầu bị ép
mạnh, co lại lập tức ngay sau chấn thơng. Tuần hoàn võng mạc chậm lại,
thiếu máu võng mạc cấp tính, lợng ôxy cung cấp cho tế bào giảm gây ra các
tổn thơng tiêu huỷ hoặc hoại tử tế bào. Lu lợng máu đến thị thần kinh
cũng giảm, thiếu máu nuôi dỡng gai thị, làm tổn hại lớp sợi thần kinh [37] và
gây ra tắc nghẽn vận chuyển dòng bào tơng của sợi trục ở gai thị [39], hậu
quả cuối cùng dẫn đến teo gai thị. Trong một nghiên cứu khác cho thấy, khi
các mạch máu co lại, kích thích thần kinh ở đầu thành mạch làm tăng giải
phóng Histamin.
- Giai đoạn phản hồi: tiếp theo giai đoạn co mạch, khi nồng độ
Histamin tăng cao dẫn đến liệt vận mạch, quá trình gin mạch xảy ra, các
mạch máu gin ra đột ngột. Đồng thời, kết hợp với sự tăng nồng độ
Prostaglandin đợc giải phóng sau chấn thơng đụng dập nhn cầu do phản
ứng viêm làm tăng tính thấm thành mạch [4], thoát huyết tơng, phù tổ chức,
xuất huyết tổ chức.
12
1.4. Nghiên cứu tốc độ dòng chảy của mạch máu
1.4.1. Siêu âm, lịch sử phát triển của siêu âm trong y học
- Siêu âm là sóng âm có tần số cao hơn 20.000 Hertz, tai chúng ta
không nghe đợc tới giải tần số cao tần đó [12].
*
Lịch sử phát triển của siêu âm trong y học [7][12].
- Từ những năm 1950, Viện nghiên cứu hải quân Mỹ bắt đầu nghiên
cứu tìm cách ứng dụng siêu âm hàng hải để thăm khám con ngời. Tới những
năm 1970 các nhà kĩ thuật đ chế tạo đợc các thế hệ máy siêu âm hai chiều
(kiểu B) cho phép thăm khám các tạng ngời dới dạng hình ảnh của các lớp
cắt. Mặc dù chất lợng máy ngày càng đợc nâng cao, chất lợng hình ảnh
ngày càng tốt nhng siêu âm kiểu này không cho biết tính chất mạch máu của
các tạng. Để thăm dò mạch máu ngời ta phải dùng kĩ thuật Doppler. Do vậy,
siêu âm Doppler là phơng tiện đợc sử dụng để đánh giá tình trạng huyết
động, tình trạng chuyển dịch của các dòng máu trong hệ tuàn hoàn.
* Lịch sử phát triển siêu âm Doppler [7] [12]
Năm 1842, Johann Christian Doppler nhà vật lý học ngời áo phát biểu
hiệu ứng mang tên ông trong lĩnh vực ánh sáng. Sau Doppler các nhà vật lý
khác nh Christoff Heinrich Diertrich Buys- Ballot (Hà lan) và Fizeau (Pháp)
đ chứng minh hiệu ứng này còn xảy ra và đúng ở các môi trờng vật chất
dạng sóng khác nh sóng Radio, sóng âm thanh.
Năm 1959, Satomura (Nhật Bản) đ ứng dụng hiệu ứng Doppler- siêu
âm để đo tốc độ dòng chảy của mạch máu. Sự kết hợp của phơng pháp siêu
âm kiểu B động và phơng pháp đo dòng chảy bằng hiệu ứng Doppler đ tạo
ra kiểu tạo ảnh tô màu dòng chảy trên nền ảnh hai bình diện đen/trắng, nay
thờng gọi là phơng pháp tạo ảnh màu với thế hệ máy Duplex. Vào những
năm cuối của thập kỷ 70 máy Duplex đem lại giá trị lớn trong công việc thăm
13
dò tạng đặc, mạch máu và nhất là việc thăm khám tim mạch vì máy cung cấp
các thông tin về cả hình thái lẫn huyết động.
Vào thập kỷ 80, các nhà khoa học đ cho ra đời thế hệ máy siêu âm
Doppler màu. Sau đó, là loại máy kết hợp đồng thời ba kiểu siêu âm: kiểu hai
chiều, kiểu Doppler xung hoặc liên tục và kiểu Doppler màu đợc gọi chung
là Triplex hay Duplex màu. Hiện nay, một số máy có kiểu Doppler năng
lợng, có độ nhạy về màu gấp hai lần Doppler thông thờng, nhng không
phân biệt đợc chiều của dòng chảy. Gần đây, ngời ta áp dụng kỹ thuật tạo
hình ảnh của tốc độ, một kỹ thuật siêu âm mới trong việc thăm dò tính chất
huyết động của mạch máu. Đây là một tiến bộ hơn trong lĩnh vực siêu âm vì
nó cho hình ảnh màu có độ phân giải không gian và độ nhậy cao hơn, đo tốc
độ dòng chảy ít sai số và kết qủa không phụ thuộc vào góc giữa chùm siêu âm
và trục của dòng chảy.
- ở Việt nam từ những năm 1976 đ sử dụng siêu âm Doppler để thăm
dò tuần hoàn thai tại Viện bảo vệ bà mẹ và trẻ em và thăm dò mạch máu ngoại
vi và mạch máu đi lên no tại bệnh viện Việt-Đức năm 1978 [12]. Việc ứng
dụng Doppler màu trong thăm dò tim mạch và mạch máu đem lại thuận lợi và
giá trị chẩn đoán lớn. Hiện nay ở nớc ta, máy siêu âm Doppler màu đ đợc trang
bị ở một số bệnh viện và cơ sở y tế lớn, ngày càng đợc sử dụng rộng ri hơn.
1.4.2. Nguyên lý hiệu ứng Doppler
Hiệu ứng Doppler đợc nhà vật lý học ngời áo Johan Chistian Doppler
phát hiện năm 1842.
Nguyên lý của hiệu ứng Doppler đợc hiểu nh sau: khi một chùm siêu
âm đợc phát đi gặp một vật thì sẽ có hiện tợng phản hồi âm, tần số của
chùm siêu âm phản hồi về sẽ thay đổi so với tần số của chùm phát đi nếu
khoảng cách giữa nguồn phát và vật thay đổi: tần số tăng nếu khoảng cách
giảm và ngợc lại [16].
14
1.4.3. Nguyên lý siêu âm Doppler
Máy siêu âm Doppler có một đầu dò phát xạ siêu âm liên tục hoặc gián
đoạn, sau đó thu nhận chùm siêu âm phản xạ về, nó không xử lý trực tiếp âm
vang mà chỉ ghi lại sự thay đổi tần số do hiệu ứng Doppler xảy ra khi chùm siêu
âm phản xạ trên những vật di động đang tiến lại gần đầu dò hoặc đi xa hơn.
Trong lòng mạch các tế bào máu (chủ yếu là hồng cầu) dịch chuyển
đợc coi là phản xạ từ, làm thay đổi tần số và bớc sóng của chùm sóng siêu
âm phản xạ lại đầu dò, sau khi đầu dò này đ phát ra chùm sóng siêu âm vào
mạch máu. Tín hiệu Doppler có thể đợc biểu diễn dới dạng âm thanh,
đờng ghi hoặc phổ.
Ta có thể tính hiệu ứng Doppler F (sự thay đổi tần số siêu âm) bằng
công thức sau:
F=
Sự thay đổi tần số phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Tần số phát xạ: Fo
- Hiệu ứng Doppler: F
- Tốc độ vật di chuyển: V
- Góc giữa chùm siêu âm và mạch máu:
- Tốc độ của siêu âm trong cơ thể (1540 cm/s): C
Từ phơng trình trên ta rút ra:
V=
Nh vậy, kỹ thuật Doppler giúp ta đo đợc vận tốc dòng máu một cách
chính xác với điệu kiện là góc trong khoảng từ 0 đến 20 độ.
1.4.4. Nguyên lý của các kiểu siêu âm Doppler
Có 4 kiểu siêu âm Doppler: Doppler liên tục, Doppler xung, Doppler
màu, Doppler năng lợng.
15
1.4.4.1. Doppler liên tục
Đây là kiểu siêu âm Doppler có cấu trúc máy đơn giản nhất. Đầu dò của
máy chứa 2 tinh thể gốm áp điện, 1 tinh thể có chức năng phát chùm tia siêu
âm một cách liên tục trong khi tinh thể kia có nhiệm vụ thu sóng siêu âm phản
hồi thu về.Việc so sánh tần số chùm siêu âm phát và chùm siêu âm thu là cơ
sở cho việc tính tốc độ của vật di chuyển.
Trong cơ thể ngời vật di chuyển tạo nên tín hiệu Doppler. Đó chính là
các tế bào máu trong lòng mạch, trong đó chủ yếu là hồng cầu. Tín hiệu
Doppler có thể đợc biểu diễn dới dạng âm thanh hoặc đờng ghi phổ.
* Ưu điểm: Cho phép ghi đợc tốc độ cao, không có hiện tợng cụt
đỉnh (aliasin).
* Nhợc điểm: Không cho phép ghi chọn lọc ở một vùng, máy ghi lại
tất cả các tín hiệu dòng chảy mà chùm siêu âm đi qua.
1.4.4.2. Doppler xung
Trong Doppler xung đầu dò có một tinh thể gốm áp điện sóng siêu âm
đợc phát ra ngắt qung đợc gọi là các xung siêu âm, xen giữa các xung siêu
âm là thời gian nghỉ để các tinh thể gốm áp điện thu tín hiệu của các chùm
siêu âm phản hồi về. Trong kiểu Doppler này chỉ có tín hiệu dòng chảy ở một
vùng xác định đợc ghi lại.Vị trí và thể tích của vùng ghi tín hiệu có thể
thay đổi đợc (cửa ghi Doppler). Vị trí của cửa ghi Doppler đợc xác
định bởi thời gian từ lúc phát đến lúc thu chùm siêu âm phản hồi. Kích
thớc của cửa ghi phụ thuộc vào chiều rộng của chùm siêu âm và khoảng
thời gian thu sóng phản hồi.
* Ưu điểm: Tín hiệu đợc phân tích dới dạng âm thành đờng ghi
hoặc dạng phổ lựa chọn chính xác và thay đổi kích thớc vùng cần ghi
tín hiệu Doppler.
16
* Nhợc điểm: - Hạn chế tốc độ tối đa có thể đo đợc.
- Hạn chế về độ sâu để thăm dò cũng nh phụ thuộc
nhiều vào góc .
1.4.4.3. Siêu âm Doppler màu
Ngời ta áp dụng nguyên lí của máy Doppler xung nhiều cửa để thu tín
hiệu Doppler trên cùng một mặt cắt. Tín hiệu từ các cửa ghi Doppler này đợc
m hoá dới dạng màu và thể hiện chồng lên hình ảnh siêu âm kiểu hai chiều
tạo thành Doppler màu còn đợc gọi là bản đồ màu của dòng chảy. Việc m
hoá tốc độ dòng chảy trên Doppler đợc thực hiện theo các nguyên tắc sau:
- Các dòng chảy về phía đầu dò đợc thể hiện bằng màu đỏ, dòng chảy
đi xa đầu dò thể hiện bằng màu xanh.
- Dòng chảy đo tốc độ càng lớn thì càng sáng.
- Nếu tốc độ dòng chảy quá lớn sẽ có hiện tợng cụt đỉnh (aliasin) màu.
- Nếu có dòng chảy rối thì ở đó có khảm màu.
* Ưu điểm: - Dễ dàng nhận định đợc hớng của dòng chảy.
- Xác định vị trí và kích thớc mạch máu.
* Nhợc điểm: - Độ phân giải không gian kém.
- Tốc độ thể hiện trên Doppler màu không phải là tốc
độ thực do đó để phân tích đầy đủ về hình thái và tính chất huyết động của
mạch máu cần phải dựa trên sự kết hợp phân tích hình ảnh hai chiều, hình
Doppler màu và phổ Doppler.
1.4.4.4. Siêu âm Doppler năng lợng hay siêu âm Angio
Đo tín hiệu Doppler thấp nên tín hiệu Doppler đợc m hoá năng
lợng. Hình ảnh này đợc gọi là siêu âm năng lợng hay siêu âm màu m
hoá năng lợng.
Siêu âm Doppler năng lợng đợc ứng dụng chủ yếu trong thăm khám
các mạch máu nhỏ và nhất là có tốc độ dòng chảy thấp mà siêu âm Doppler
màu thông thờng không đủ độ nhạy để phát hiện.
17
1.4.4.5. Siêu âm Duplex
Ngời ta kết hợp siêu âm hai chiều với siêu âm Doppler xung, gọi là hệ
thống Duplex. Với hệ thống này, trên màn hình có thể thấy đợc mặt cắt giải
phẫu của mạch máu, hớng đi của chiều siêu âm để điều chỉnh góc , đồng
thời, có thể xê dịch và điều chỉnh hớng cửa sổ tín hiệu nằm trong mạch máu.
1.4.4.6. Siêu âm Duplex màu
Là sự kết hợp trên cùng một hệ thống của cả ba kỹ thuật: Siêu âm
hai chiều, siêu âm Doppler xung và siêu âm Doppler màu. Trong thăm dò
mạch máu, siêu âm Duplex màu cho phép đánh giá đặc điểm giải phẫu
cũng nh sinh lý.
1.5. Siêu âm Doppler màu động mạch trung tâm võng mạc
Ngày nay, nhờ sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, siêu âm Doppler màu
ngày càng đợc ứng dụng nhiều trong việc nghiên cứu tuần hoàn mạch máu
của mắt nói chung và của ĐMTTVM nói riêng.
1.5.1. Chỉ định
Thăm dò tình trạng huyết động của ĐMTTVM trên bệnh nhân [55][57]:
- Chấn thơng
- Glôcôm
- Đái tháo đờng
- Tắc ĐMTTVM, tắc TMTTVM
- Tăng huyết áp
1.5.2. Chống chỉ định
- Vết thơng mi
- Phù nề mi nặng
- Vỡ nhn cầu
18
1.5.3. Kỹ thuật siêu âm
* T thế bệnh nhân: nằm ngửa, đầu thẳng, hai mắt nhắm, nhn cầu
hớng thẳng lên trần nhà.
* Kỹ thuật siêu âm đợc Lieb mô tả nh sau [3][7][ [26]:
Đầu dò siêu âm đợc đặt nhẹ nhàng, sát vào mi trên qua một lớp gel
truyền âm mỏng và vô khuẩn. Đầu dò đặt thẳng góc với nhn cầu. Tay kỹ
thuật viên đặt lên xơng trán bệnh nhân (bờ trên hốc mắt) để tránh ép lên nhn
cầu làm tăng nhn áp do tốc độ của dòng máu ở ĐMTTVM có thể bị ảnh
hởng bởi yếu tố này. Tiến hành quét siêu âm theo hớng nằm ngang qua mắt
và hốc mắt. ở t thế này hớng của chùm tia siêu âm chủ yếu chạy song song
với ĐMTTVM, động mạch này đi thẳng và có hớng trớc sau nên góc gập
giữa ĐMTTVM và hớng của chùm tia siêu âm là không đáng kể, do vậy
không cần điều chỉnh góc.
Hình 1: Kỹ thuật siêu âm
19
1.5.4. Hình ảnh siêu âm của ĐMTTVM
- Bằng hình ảnh đen trắng kiểu B thấy đợc nhn cầu và phía sau nhn
cầu là bóng thần kinh thị giác thể hiện là một vùng tối.
- Sử dụng Doppler màu với kích thớc nhỏ nhất của cửa sổ màu hớng
thẳng về phía thần kinh thị giác nơi ĐMTTVM và TMTTVM nằm ở trục của
thị thần kinh, nghiêng 15 độ so với trục trớc sau, với độ dài khoảng 13mm.
Chúng ở gần nhau, ĐMTTVM ở phía mũi và cho tín hiệu màu đỏ, TMTTVM
ở phía thái dơng và cho tín hiệu màu xanh. Ngoài ra, ở hai bên phía ngoài
của thị thần kinh còn có tín hiệu của động mạch mi sau có tín hiệu màu đỏ,
nằm ra phía sau hơn so với ĐMTTVM. Sâu hơn nữa trong hốc mắt thấy
đợc các đoạn của động mạch mắt với dòng máu lớn hơn nhiều, lúc nằm
bên ngoài (phía thái dơng), lúc nằm bên trong (phía mũi) song song với
thần kinh thị giác.
- Đặt cửa sổ Doppler vào và chuyển tần số Doppler đợc sử dụng để
nhận dạng sóng của tốc độ. Sau đó, đo tốc độ đỉnh tâm thu (Vs) tại điểm đạt
giá trị cao nhất của thì tâm thu, đo tốc độ cuối tâm trơng (Vd) tại điểm đạt
giá trị thấp nhất của thì tâm trơng, ở ba dạng sóng xung liên tiếp.
- Chỉ số cản (RI) đợc tính trong phần mềm máy tính theo công thức:
s
ds
V
VV
RI
=
20
Hình 2: Hình ảnh siêu âm Doppler màu ĐMTTVM
1.5.5. Cách đánh giá
* Một số chỉ số Doppler [12]:
- Tốc độ đỉnh tâm thu (Vs): Đo tốc độ tâm thu ở đỉnh cao nhất của sóng
tâm thu.
- Tốc độ cuối tâm trơng (Vd): Đo tốc độ tâm trơng ở điểm thấp nhất
cuối tâm trơng.
- Chỉ số cản (RI) đánh giá sức căng của thành mạch.
* Chỉ số Doppler bình thờng của động mạch trung tâm võng mạc:
- ĐMTTVM có trở kháng tuần hoàn ở hạ lu thấp nên có cả tốc độ tâm
thu và tốc độ tâm trơng.
- Tốc độ đỉnh tâm thu: Vs= 5,85 ữ 22,51 cm/s, phụ thuộc vào vị trí đo,
càng gần đầu thị thần kinh chỉ số càng cao [25].
21
- ở thì tâm trơng đờng ghi tốc độ giảm dần và xuống mức tối thiểu,
nhng không về đờng không.
- Chỉ số cản (RI) luôn nhỏ hơn 1.
* Chỉ số Doppler bất thờng
- Tốc độ tâm trơng hạ thấp có thể gần bằng 0 do trở kháng tuần hoàn
tăng [12].
- Chỉ số cản tăng có thể xấp xỉ bằng 1.
1.6. Sự biến đổi của một số chỉ số Doppler của động mạch
trung tâm võng mạc ở bệnh nhân chấn thơng đụng dập
nhn cầu.
Phơng pháp siêu âm Doppler màu đang mở ra những khả năng to lớn
trong nghiên cứu tuần hoàn máu tại các mạch máu ở sau nhn cầu nh: động
mạch mắt, ĐMTTVM, TMTTVM, động mạch mi ngắn sau, giúp cho việc
chẩn đoán, đánh giá hiệu quả điều trị của bệnh học về chấn thơng thị thần
kinh và võng mạc.
Sau chấn thơng đụng dập nhn cầu, ở mắt chấn thơng có những rối
loạn về tuần hoàn. Việc nghiên cứu huyết động của mắt chấn thơng bằng
siêu âm Doppler màu đ góp phần trong nghiên cứu cơ chế sinh bệnh học của
mắt sau chấn thơng, cho phép tiên lợng đợc mức độ trầm trọng của mắt
chấn thơng và có phác đồ điêù trị kịp thời. Một số chỉ số Doppler đợc xác
định để đánh giá tình trạng huyết động của mắt: tốc độ đỉnh tâm thu (Vs), tốc
độ cuối tâm trơng (Vd), chỉ số cản (RI).
Khi nghiên cứu vận tốc dòng chảy của ĐMTTVM trên bệnh nhân chấn
thơng đụng dập nhn cầu ở giai đoạn sớm, tác giả Gundrova [59] nhận thấy ở
mắt chấn thơng tốc độ đỉnh tâm thu giảm, tốc độ cuối tâm trơng giảm, chỉ
số cản tăng (Vs=9,6 0,4cm/s; Vd=2,4 0,45cm/s; RI=0,84) so với mắt bình
thờng (Vs=14,00 1,6 cm/s; Vd=4,1 0,39cm/s; RI=0,7). Trong một nghiên
22
cứu khác, tác giả Martini thấy tốc độ đỉnh tâm thu thay đổi không có ý nghĩa
thống kê nhng tốc độ cuối tâm trơng giảm và chỉ số cản tăng rõ rệt ở mắt
chấn thơng (Vs=17,01 6,45cm/s; Vd=4,96 2,71cm/s; RI=0,71 0,09) (mắt
bình thờng Vs=16,68 8,13cm/s; Vd=6,46 3,35cm/s; RI=0,62 0,07) [41].
Nh vậy, qua nghiên cứu các tác giả đều thấy có sự biến đổi một
số chỉ số Doppler của ĐMTTVM ở mắt chấn thơng đụng dập nhn cầu
so với mắt bình thờng: tốc độ đỉnh tâm thu giảm, tốc độ cuối tâm trơng
giảm, hệ số cản tăng.
Việc theo dõi vận mạch ở ĐMTTVM sau chấn thơng đụng dập nhn
cầu cho thấy có sự suy giảm đáng kể tuần hoàn ở động mạch này, sự suy giảm
đó có thể dẫn đến rối loạn dinh dỡng lớp trong của võng mạc và thị thần
kinh. Điều này cũng giúp cho việc phát hiện các tổn thơng của mạch máu
ngay ở cả mức độ nhỏ nhất.
Theo tác giả Gundrova [59] khi theo dõi trên bệnh nhân có tổn thơng
vùng hoàng điểm, võng mạc và thị thần kinh cho thấy mức độ tổn thơng phụ
thuộc vào mức độ rối loạn huyết động trong hệ thống động mạch ở mắt. Khi
tổn thơng xảy ra tại một vùng có thể dẫn đến rối loạn huyết động trong hệ
thống võng mạc, hắc mạc ở mức độ tuần hoàn mao mạch và vi mạch. Chính sự
biến đổi này sẽ thúc đẩy quá trình loạn dỡng tại vùng hoàng điểm ở mức tế
bào, bổ xung thêm vào mắt vốn đ bị chấn thơng.
1.7. tình hình nghiên cứu huyết động của động mạch
trung tâm võng mạc bằng siêu âm Doppler màu trên thế
giới và ở Việt Nam
1.7.1. Nghiên cứu huyết động của ĐMTTVM bằng siêu âm Doppler màu
đợc ứng dụng trong nhãn khoa
Cùng với sự ra đời và phát triển của các kỹ thuật siêu âm, kết hợp với
ứng dụng hiệu ứng Doppler m hoá màu và sử dụng đầu dò có độ phân giải
23
cao trong siêu âm Doppler đ cho phép thăm khám, đo tốc độ dòng chảy của
mạch máu nhỏ trong hốc mắt.
Năm 1989, Erickson và cộng sự là những ngời đầu tiên ứng dụng siêu
âm Doppler màu trong nhn khoa để thăm dò dòng chảy của động mạch mắt,
động mạch mi ngắn, ĐMTTVM ở mắt bình thờng và mắt bệnh lý. Tuy
nhiên, khi tham khảo tài liệu chúng tôi cha thấy tác giả đa ra kết quả đo
đợc của các chỉ số Doppler [29]. Đến năm 1991, Lieb đ mô tả kỹ thuật siêu
âm Doppler màu mạch máu ở mắt và đa ra kết quả tốc độ đỉnh tâm thu, tốc
độ cuối tâm trơng của ngời bình thờng thu đợc trong nghiên cứu.
Trên cơ sở đó,
năm 1992, Glassi cùng cộng sự đ sử dụng siêu âm
Doppler màu để nghiên cứu dòng chảy của động mạch mắt, động mạch mi
sau, ĐMTTVM ở bệnh nhân Glôcôm và so sánh với nhóm ngời bình thờng.
Tác giả đ đa ra kết luận: nhóm bệnh nhân glôcôm nhn áp không điều chỉnh
có sự giảm tốc độ dòng chảy ở cuối thì tâm trơng và tăng chỉ số cản ở động
mạch mi ngắn sau và ĐMTTVM, đồng thời có sự giảm tốc độ dòng ở thì tâm
thu của động mạch mắt [30].
Sau đó bốn năm, vào năm 1995, Dennis cùng cộng sự khi nghiên cứu
tốc độ dòng chảy của ĐMTTVM ở các vị trí đo khác nhau thấy rằng các chỉ
số Doppler thu đợc khác nhau ở mỗi vị trí và gần về phía gai thị thì chỉ số thu
đợc càng cao [25].
Năm 1995, khi cùng với Goebel nghiên cứu huyết động của
ĐMTTVM trên bệnh nhân bệnh võng mạc đái tháo đờng phơng pháp siêu
âm Doppler màu Lieb nhận thấy tốc độ dòng chảy ĐMTTVM giảm ở thì tâm
thu và cuối tâm trơng [31].
Cùng song hành với các công trình nghiên cứu của các tác giả trên,
Berges tại Đan Mạch, Tamaki tại Nhật, Williamson, Baxter cùng cộng sự tại
Mỹ [17][20][21][51][56] đ sử dụng siêu âm Doppler màu để đánh giá dòng
chảy của các mạch máu ở hốc mắt, ĐMTTVM ở mắt bình thờng, mắt bệnh