ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI GIÁ TRỊ ADC CỦA MÔ TIỀN LIỆT TUYẾN NGHIÊN CỨU ĐA THỜI ĐIỂM TRÊN HAI MÁY CHT 1.5 TESLA (SIEMENS VÀ GE)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI
BỆNH VIỆN ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI
******

THUYẾT MINH ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ NĂM 2017 - 2018

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI GIÁ TRỊ ADC CỦA
MÔ TIỀN LIỆT TUYẾN: NGHIÊN CỨU ĐA THỜI ĐIỂM
TRÊN HAI MÁY CHT 1.5 TESLA (SIEMENS VÀ GE)

Cơ quan chủ trì đề tài : BỆNH VIỆN ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI
Chủ nhiệm đề tài

: NGUYỄN QUANG TRUNG

Thời gian thực hiện

: 12 tháng

HÀ NỘI, 12/2017


Mẫu 1.2 - NCKHCS

THUYẾT MINH ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ
1. Tên đề tài: Đánh giá sự thay đổi giá trị ADC của mô tiền liệt tuyến:
Nghiên cứu đa thời điểm trên hai máy CHT 1.5 Tesla ( Siemens và GE).

2. Thời gian thực hiện: 12 tháng
3. Cấp quản lý: Cấp cơ sở
Từ tháng: 07 năm 2017
đến tháng: 07 năm 2018
4. Chủ nhiệm đề tài:
Họ và tên: Nguyễn Quang Trung
Học hàm:……………………………. Học vị: Cử nhân kỹ thuật y học
Chuyên môn: Chẩn đoán hình ảnh
Chức vụ: Kỹ thuật viên
Đơn vị/Khoa: Khoa chẩn đoán hình ảnh/ Bệnh viện ĐH Y Hà nội
Địa chỉ: số 1 Tôn Thất Tùng, Đống Đa, Hà Nội
Điện thoại: 0986024192
Email:
5. Các cán bộ tham gia nghiên cứu:
1. Họ tên: Hoàng Đình Âu

Đơn vị: khoa CĐHA.

2. Họ tên: Lê Tuấn Linh
Đơn vị: khoa CĐHA
6. Các sinh viên tham gia nghiên cứu: không
7. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
* Lý do chọn đề tài:
+) Một số định nghĩa:
Hiện tượng khuếch tán (Diffusion): Sự khuếch tán là chuyển động nhiệt của các
phân tử nước, còn gọi là chuyển động Brown. Ở trạng thái tự do, các phân tử
nước luôn di chuyển theo mọi hướng. Chuyển động này được đo bằng hệ số
khuyếch tán D (Diffusion Coefficient). Hệ số khuếch tán càng cao, hiện tượng
khuếch tán càng mạnh, chuyển động nhiệt càng nhanh.
Trong cơ thể sống, khuếch tán của các các phân tử nước bị giới hạn bởi các

màng tế bào (khi nước ở khoảng gian bao) hoặc cấu trúc phân tử lớn (nước ở
1


trong tế bào). Lúc này, hệ số khuyếch tán được thay bằng hệ số khuyếch tán biểu
kiến ADC (Apparent Diffusion Coefficient). Như vậy ở mô sinh vật, hiện tượng
khuếch tán được đo lường bằng giá trị định lượng ADC (cm2/s)

Hình 1: Mô tả hiện tượng khuếch tán ngoài tế bào bởi chuyển động Brown
Chuỗi xung khuếch tán cộng hưởng từ (Diffusion Weighted Imaging DWI) :
được công bố bởi Stejner-Tanner năm 1965 [1, 2] trong đó áp dụng 2 cuộn
chênh từ (gradient) cùng cường độ và thời gian áp dụng nhưng đặt ở trước và sau
sóng radio đảo ngược (180 độ). Với việc áp dụng 2 cuộn chênh từ này, các phần
tử không chuyển động sẽ không bị mất tín hiệu, các phần tử chuyển động sẽ bị
mất tín hiệu (do không còn ở trạng thái đồng pha tại thời điểm thu tín hiệu). Các
phần tử càng chuyển động nhanh thì mất tín hiệu càng nhiều. Người ta có thể áp
dụng 2 cuộn chênh từ này vào các chuỗi xung khác nhau để tạo thành chuỗi xung
Diffusion nhưng hay dung nhất là chuỗi xung điểm vang đồng phẳng (EPI-echo
planar imaging) chỉ có ở các máy CHT tiên tiến với từ lực lớn. Cường độ, thời
gian áp dụng cuộn chênh từ và thời gian giữa các cuộn chênh từ tạo ra giá trị
nhạy khuyếch tán b (b-value, đơn vị s/mm2).

2


Hình 2: mô tả chuỗi xung khuếch tán DWI: Trong đó cường độ mạnh của
Gradient chênh từ (G) và thời gian áp dụng gradient chênh từ (δ) , cách nhau
bởi khoảng thời gian giữa
hai lần thực hiện áp dụng các gradient chênh từ (Δ)
b (s/mm2)= (γGδ) 2. (Δ-δ/3)

Hình 3: công thức tính giá trị hệ số nhạy khuếch tán (b). Mức độ nhạy cảm của
các chuỗi xung đối với hiện tượng khuếch tán tùy thuộc vào cường độ và thời
gian khuếch tán
Chuỗi xung khuếch tán trong chẩn đoán ung thư tiền liệt tuyến : trong ung thư
tiền liệt tuyến, các tế bào ung thư nhân lên một cách nhanh chóng và không kiểm
soát được. Hệ quả là trong cùng một đơn vị thể tích, mật độ tế bào tăng lên rất
nhiều so với mô lành tính, nước trong khoảng gian bào bị thu hẹp, vì vậy khuếch
tán tế bào bị hạn chế. Mật độ tế bào càng cao thì mô càng hạn chế khuếch tán.
Hiện tượng này có thể được đánh giá trên cộng hưởng từ bằng chuỗi xung
khuếch tán. Mô ung thư tiền liệt tuyến trên chuỗi xung khuếch tán sẽ tăng tín
hiệu (không bị mất tín hiệu) so với các mô lành (mất tín hiệu) (hình 5).
Nhiều nghiên cứu cho thấy chuỗi xung khuếch tán có giá trị cao trong chẩn đoán
ung thư tiền liệt tuyến với độ nhạy từ 57-93.3% và độ đặc hiệu từ 57-100% [2].

3


Hình 4: Mô tả khả năng khuếch tán ở vùng mô thường và mô ung thư

Hình 5: Hình ảnh K tiền liệt tuyến trên chuỗi xung DWI

4


Giá trị ADC (Apparent Diffusion Coefficient) trong ung thư tiền liệt tuyến: là
giá trị định lượng của chuỗi xung khuyếch tán (Diffusion). Bản đồ ADC được
xây dựng dựa trên tối thiểu 2 chuỗi xung Diffusion với giá trị b khác nhau theo
công thức ở hình 6. Vùng mô ung thư (hạn chế khuếch tán) sẽ giảm tín hiệu trên
bản đồ ADC và có giá trị ADC thấp.
Việc thiết lập ngưỡng chẩn đoan (cutoff value) của giá trị ADC có vai trò rất

quan trọng trong chẩn đoán ung thư tiền liệt tuyến. Nhiều nghiên cứu cho thấy
giá trị ADC không những giúp ích cho việc phát hiện mà còn có ý nghĩa cao
trong việc đánh giá độ ác tính của ung thư tiền liệt tuyến [4-13].

Hình 6: Sơ đồ tính giá trị khuếch tán biểu kiến ADC

5


Hình 7: Hình ảnh K tiền liệt tuyến trên bản đồ ADC
Hạn chế của giá trị ADC trong chẩn đoán ung thư tiền liệt tuyến: Nhược điểm
lớn nhất của giá trị định lượng ADC là không hằng định, thay đổi tùy theo giá trị
b, do sự phân tán tín hiệu (signal drift) trong quá trình thăm khám và tùy từng
máy của các hãng khác nhau. Điều này gây khó khăn cho việc thiết lập ngưỡng
chẩn đoán (cutoff value) cho việc phát hiện và chẩn đoán mức độ ác tính của ung
thư tiền liệt tuyến. Tuy nhiên, giá trị ADC của mô tiền liệt tuyến bình thường và
sự thay đổi giá trị này trên cùng một đối tượng ở các máy CHT của các hãng
khác nhau và tại các thời điểm thăm khám khác nhau trong ngày vẫn chưa được
đi sâu nghiên cứu và báo cáo. Vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài này với các mục
tiêu sau:
* Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá sự thay đổi giá trị ADC của mô tiền liệt tuyến
trên cùng một đối tượng khoẻ mạnh:
1. Tại các thời điểm chụp khác nhau: đầu và cuối ngày làm việc
2. Với các giá trị b khác nhau của chuỗi xung khuyếch tán
3. Trên các máy CHT 1.5 Tesla của các hãng khác nhau (Siemens và GE)
8. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước: Tổng quan tình hình nghiên cứu
6


thuộc lĩnh vực của đề tài. Nêu được tính cấp thiết của nghiên cứu.

Trên thế giới đã có một số nghiên cứu công bố giá trị ADC của mô TLT lành tính
và ung thư tiền liệt tuyến trên máy CHT 1.5 Tesla

Bảng kết quả nghiên cứu của một số tác giả trên thế giới
Giá trị này thay đổi tuỳ theo giá trị b, tuỳ thuộc vào từng hãng máy CHT khác
nhau và tùy từng nhóm đối tượng nghiên cứu [14-20]. Có một nghiên cứu đề
xuất việc hiệu chỉnh sự thay đổi này nhưng mới ở mức độ invitro (trên phantom)
[21]. Cho đến thời điểm hiện tại chưa có nghiên cứu nào trên thế giói hoặc ở Việt
nam đề cập đến sự thay đổi giá trị ADC của mô TLT bình thường trên cùng một
đối tượng khoẻ mạnh ở các thời điểm chụp khác nhau trong ngày và trên các máy
CHT của các hãng khác nhau, từ đó là tiền đề cho việc đề xuất các biện pháp
hiệu chỉnh sự thay đổi này. Vấn đề này nếu được giải quyết hy vọng sẽ đem lại
quy chuẩn chung trong việc xác định ngưỡng giá trị ADC trong chẩn đoán xác
định và chẩn đoán mức độ K TLT.
9. Nội dung:
* Đối tượng nghiên cứu đối tượng nam giới, khoẻ mạnh tình nguyện tham gia
7


vào nghiên cứu.
* Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Thời gian tính từ 01/2018 đến tháng 01/2019 tại Khoa chẩn đoán hình ảnh, Bệnh
viện Đại Học Y Hà nội, số 1 Tôn Thất Tùng, Đống Đa, Hà nội
* Phương pháp nghiên cứu:
- Thiết kế nghiên cứu
Từng đối tượng tình nguyện sẽ được chụp CHT TLT bằng chuỗi xung
khuyếch tán với các cặp giá trị b rời rạc b0b50, b0b150, b0b300, b0b500, b0b800
và b0b1200 tại thời điểm bắt đầu giờ làm việc (ngay sau khi mở máy CHT trong
ngày) và cuối giờ làm việc (trước khi tắt máy CHT trong ngày) trên 2 máy CHT 1.5
Tesla khác nhau (GE và Siemens). Riêng trên máy Siemens sẽ bố xung thêm chuỗi

xung khuyếch tán với các giá trị b liên tục: b0, 50, 150, 300, 500, 800 và 1200.
- Mẫu nghiên cứu: cỡ mẫu và cách chọn mẫu: từ 30-45 đối tượng nam khoẻ
mạnh tình nguyện, chọn ngẫu nhiên.
- Nội dung nghiên cứu/ Các biến số và chỉ số trong nghiên cứu:
Từng đối tượng nam khoẻ mạnh tình nguyện sẽ có giá trị ADC của TLT theo
các cặp giá trị b rời rạc khác nhau và tại các thời điểm khác nhau trên 2 máy
CHT của Siemens và GE. Trên cùng một đối tượng, chúng tôi sẽ tiến hành so
sánh giá trị ADC tạo được với các giá trị b thấp (b0, 50, 150, 300) với các giá trị
b cao (b0, 500, 800, 1200), so sánh giá trị ADC với cùng giá trị b ở thời điểm đầu
ngày/cuối ngày và ở các máy khác nhau GE/Siemens.
Riêng máy Siemens sẽ so sánh ADC tạo ra từ các giá trị b rời rạc so với liên tục.
- Quy trình nghiên cứu: Nghiên cứu tiến cứu
- Phương pháp và công cụ thu thập thông tin:
Từng đối tương nam khoẻ mạnh sẽ được chụp CHT đầu ngày/cuối ngày và
luân phiên giữa máy GE và Siemens, Hình ảnh bản đồ ADC TLT tạo ra sẽ được
khoanh vùng chuyển tiếp (TZ) và trung tâm, (PZ) lập bảng và so sánh giá trị
ADC của từng vùng TLT
- Sai số và khống chế sai số
Chụp theo protocol chuẩn đã được thiết kế và tái tạo bản đồ ADC theo quy

8


chuẩn.
* Phân tích và xử lý số liệu:
Sự so sánh bước đầu được thực hiện bằng phần mềm SPSS và sự thay đổi được
cho là có ý nghĩa khi p<0.05.
* Khía cạnh đạo đức của nghiên cứu
Nghiên cứu không vi phạm các quy chuẩn đạo đức nghiên cứu, không gây hại
cho người tham gia. Các thành viên tham gia đều ký cam kết tự nguyện tham gia và

cho phép sử dụng hình ảnh và các số liệu thu nhập được vào trong nghiên cứu.
Nghiên cứu hoàn toàn mang tính khoa học, không được tài trợ từ bất kỳ hãng
máy nào và không trùng lặp hoặc sao chép ở bất kỳ nghiên cứu nào có từ trước.
- Nội dung khác (nếu có):
10. Dạng kết quả dự kiến của đề tài
* Dự kiến kết quả nghiên cứu:
Dự kiến sẽ có sự thay đổi có nghĩa của giá trị ADC ở thời điểm đầu ngày so với
cuối ngày (do ảnh hưởng của sự phân tán tín hiệu), ở các giá trị b thấp và b cao
và giữa các máy của các hãng khác nhau.
Sự thay đổi này là tiền đề cho việc đề xuất các phương pháp hiệu chỉnh nếu được
sẽ có ý nghĩa thực tiễn rất lớn trong việc xác định ngưỡng giới hạn chung của
ADC để chẩn doán xác định và mức độ ác tính của K TLT trên các máy của các
hãng khác nhau
* Khả năng ứng dụng: nếu mục tiêu đạt được sẽ có giá trị thực tiễn rất lớn
* Các sản phẩm của đề tài: tham gia báo cáo khoa học, hướng dẫn sinh viên
tham gia báo cáo tại Hội nghị khoa học, các bài báo, đào tạo (sinh viên, học viên
sau đại học),
Đề tài có thể được sử dụng làm đề tài cao học và dự kiến sẽ được đăng trên tạp
chí chuyên ngành CĐHA quốc tế
11. Tài liệu tham khảo:
1.

Spin Diffusion Measurements: Spin Echoes in the Presence of a Time‐
Dependent Field Gradient. E. O. Stejskal, J. E. Tanner. The Journal of
9


2.
3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

Chemical Physics. 1965/01/01; 42(1): 288-292.
Basic principles of diffusion-weighted imaging. Roland Bammer.
European Journal of Radiology. Mar 2003; 45(3): 169-184.
Imaging localized prostate cancer: current approaches and new
developments. Turkbey B, Albert PS, Kurdziel K, Choyke PL. AJR Am J
Roentgenol 2009; 192:1471-1480.
Diffusion-weighted MRI of peripheral zone prostate cancer: comparison
of tumor apparent diffusion coefficient with Gleason score and percentage
of tumor on core biopsy. Woodfield CA, Tung GA, Grand DJ et al. AJR
Am J Roentgenol. 2010;194(4):W316-22.
Apparent diffusion coefficient: Prostate cancer versus noncancerous tissue
according to anatomical region. Jeoung Hyun Kim, Jeong Kon Kim, BumWoo Park et al. Journal of magnetic resonance imaging: JMRI. Nov
2008; 28(5): 1173-1179.
Apparent diffusion coefficient values in peripheral and transition zones of
the prostate: comparison between normal and malignant prostatic tissues
and correlation with histologic grade. Tsutomu Tamada, Teruki Sone,
Yoshimasa Jo et al. Journal of magnetic resonance imaging: JMRI. Sep
2008; 28(3): 720-726.

Assessment of aggressiveness of prostate cancer: correlation of apparent
diffusion coefficient with histologic grade after radical prostatectomy.
Sadhna Verma, Arumugam Rajesh, Humberto Morales et al. AJR.
American journal of roentgenology. Feb 2011.
Clinical utility of apparent diffusion coefficient (ADC) values in patients
with prostate cancer: can ADC values contribute to assess the
aggressiveness of prostate cancer? Yasushi Itou, Katsuyuki Nakanishi,
Yoshifumi Narumi et al. Journal of magnetic resonance imaging: JMRI.
Jan 2011; 33(1): 167-172.
Apparent diffusion coefficient value as a biomarker reflecting
morphological and biological features of prostate cancer. Hyeyeol Bae,
Soichiro Yoshida, Yoh Matsuoka et al. International Urology and
Nephrology. Mar 2014; 46(3): 555-561.
10


10. Correlation of diffusion-weighted magnetic resonance data with cellularity
in prostate cancer. Bashar Zelhof, Martin Pickles, Gary Liney et al. BJU
international. Apr 2009; 103(7): 883-888.
11. Relationship between Apparent Diffusion Coefficients at 3.0-T MR
Imaging and Gleason Grade in Peripheral Zone Prostate Cancer. Thomas
Hambrock, Diederik M. Somford, Henkjan J. Huisman et al. Radiology.
Mai 1, 2011; 259(2): 453-461.
12. Is apparent diffusion coefficient associated with clinical risk scores for
prostate cancers that are visible on 3-T MR images? Baris Turkbey, Vijay
P. Shah, Yuxi Pang et al. Radiology. Feb 2011; 258(2): 488-495.
13. Diffusion-weighted magnetic resonance imaging: a potential non-invasive
marker of tumour aggressiveness in localized prostate cancer. N. M.
deSouza, S. F. Riches, N. J. Vanas et al. Clinical Radiology. Jul 2008;
63(7): 774-782.

14. Interpatient variation in normal peripheral zone apparent diffusion
coefficient: effect on the prediction of prostate cancer aggressiveness.
Geert J. S. Litjens, Thomas Hambrock, Christina Hulsbergen-van de Kaa
et al. Radiology. Oct 2012; 265(1): 260-266.
15. Demonstration of nonlinearity bias in the measurement of the apparent
diffusion coefficient in multicenter trials. Dariya I. Malyarenko, David
Newitt, Lisa J Wilmes et al. Magn Reson Med. May 2, 2015;
10.1002/mrm.25754
16. Apparent diffusion coefficient for prostate cancer imaging: impact of B
values. Yahui Peng, Yulei Jiang, Tatjana Antic et al. AJR. American journal
of roentgenology. Mar 2014; 202(3): W247-253.
17. Diagnostic value of ADC in patients with prostate cancer: influence of the
choice of b values. Gregor Thörmer, Josephin Otto, Martin ReissZimmermann et al. European Radiology. Aug 2012; 22(8): 1820-1828.
18. Intravoxel incoherent motion MR imaging for prostate cancer: an
evaluation of perfusion fraction and diffusion coefficient derived from
11


different b-value combinations. Pang Y, Turkbey B, Bernardo M, et al.
Magn Reson Med. 2013;69(2):553-62.
19.

Apparent diffusion coefficient as a predictive biomarker of prostate
cancer progression: value of fast and slow diffusion components. Giles
SL, Morgan VA, Riches SF et al. AJR Am J Roentgenol. 2011;196(3):58691.

20. DWI of Prostate Cancer: Optimal b-Value in Clinical Practice. Guglielmo
Manenti, Marco Nezzo, Fabrizio Chegai et al. Prostate Cancer. 2014;
868269.
21. The Importance of Correcting for Signal Drift in Diffusion MRI. Sjoerd B.

Vos, Chantal M. W. Tax, Peter R. Luijten, Sebastien Ourselin, Alexander
Leemans, and Martijn Froeling. Magnetic Resonance in Medicine 77:285–
299 (2017)
12. Phụ lục (nếu có)
13. Tiến độ thực hiện đề tài ( tối đa 12 tháng)
14. Kinh phí thực hiện đề tài (kèm theo dự toán kinh phí chi tiết): 16 (triệu
đồng)
Trong đó: + kinh phí Bệnh viện hỗ trợ: 10 (triệu đồng)
+ kinh phí từ nguồn khác: 6 (triệu đồng, tình
nguyện tham gia của các đối tượng khoẻ mạnh (200 ngàn đồng/người)
- Kinh phí xây dựng đề cương, hoàn thiện công cụ nghiên cứu và quy trình
nghiên cứu: 2 (triệu đồng). Kinh phí mua nguyên vật liệu vật tư hoá chất: 0 (triệu
đồng)
- Các chi khác:
BẢN CAM KẾT THAM GIA VÀO NGHIÊN CỨU
TÊN ĐỀ TÀI: Đánh giá sự thay đổi giá trị ADC của mô tiền liệt tuyến:
Nghiên cứu đa thời điểm trên hai máy CHT 1.5 Tesla (Siemens và GE)
Cơ quan chủ trì nghiên cứu: Bệnh viện đại học Y Hà Nội
Tên, địa chỉ, điện thoại của nghiên cứu viên chính:
Quyền lợi khi tham gia nghiên cứu:
1. Được cung cấp thông tin đầy đủ về nội dung nghiên cứu, lợi ích và nghĩa
12


vụ của người tham gia nghiên cứu, những nguy cơ, tai biến có thể xảy ra
trong quá trình nghiên cứu.
2. Việc tham gia nghiên cứu là hoàn toàn tự nguyện, không bị ép buộc và có
quyền tự ý rút khỏi nghiên cứu ở bất kỳ thời điểm nào nếu tình nguyện viên cảm
thấy không thể tham gia
3. Được bảo vệ, chăm sóc trong suốt quá trình nghiên cứu, không phải trả bất

cứ chi phí nào cho quá trình nghiên cứu.
5. Các thông tin bí mật, riêng tư của ngưởi tham gia nghiên cứu được đảm
bảo, các số liệu và kết quả nghiên cứu chỉ phục vụ cho mục đích khoa học.
6. Trong thời gian tham gia nghiên cứu, nếu có xảy ra tai biến do nghiên cứu
đối với người tình nguyện tham gia nghiên cứu, nhóm nghiên cứu sẽ hoàn
toàn chịu trách nhiệm.
Sau khi đã được nhóm nghiên cứu giải thích đầy đủ về nghiên cứu, các
nguy cơ có thể xảy ra, tôi đồng ý tham gia. Việc tham gia nghiên cứu này là
hoàn toàn tự nguyện.
Ngày tháng năm
Ký tên
Hà nội, ngày
Duyệt củaTrưởngKhoa/ Phòng
(Ký và ghi rõ họ tên)

tháng

năm 20…

Chủ nhiệm đề tài
(Ký và ghi rõ họ tên)

13