Bài giảng Cộng hưởng từ phổ kỹ thuật và ứng dụng trong khảo sát thần kinh sọ não

9/6/2019

CỘNGHƯỞNGTỪPHỔ:
KỸTHUẬT&ỨNGDỤNGTRONGKHẢO
Ỹ
Ậ
Ứ
Ả
SÁTTHẦNKINHSỌNÃO

CN
CN.LÊTHANHPHONG
LÊ THANH PHONG
PGS.TS.LÊVĂNPHƯỚC
BSCK2CAOTHIÊNTƯỢNG

August24,2019

NỘIDUNG

• Nguyên lý và phương pháp.
• Kỹ thuật.
• Các chất chuyển hóa chính.
• Ứng dụng.
• Kế
Kết lluận.
ậ

1

9/6/2019

NGUYÊN LÝ

• Cộng hưởng từ phổ (Magnectic Resonance Spectroscopy ‐
MRS) là một kỹ thuật mới nhằm khảo sát những thay đổi của
các chất chuyển hóa trong não.

• CHT thường qui và CHT phổ cùng dựa vào một nguyên tắc
vật lý để thu thập tín hiệu nhưng khác nhau về cách xử lý dữ
liệu, cách thểể hiện và cách lý giải.

• MRS cho ra một đồ thị với các biên độ đỉnh theo các tần số
tương ứng.

NGUYÊN LÝ

• CHT phổ đã được cơ quan thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ
(FDA) cơng nhận vào năm 1995.
1995

• Các hạt nhân thường dùng nhất để ứng dụng trong y học
gồm: Hydro (H), Phospho (P) và Carbon (C).

• Nguyên tử Hydro thường được sử dụng nhất để thực hiện
việc đo phổ trong thực tiễn vì nó có rất nhiều trong cơ thể và
tính nhạy từ của nó so với các hạt nhân khác.

2
hinhanhykhoa.com

9/6/2019

MR Phổ ở não người bình thường
Đo trên máy 1.5T
TE = 135 ms
Ghi nhận đỉnh NAA có nồng độ cao nhất

PHƯƠNG PHÁP
Có 2 phương pháp cơ bản dùng để lấy mẫu một thể tích đã cho
trong CHT phổ là:
a. Cách thu thập echo bị kích thích (STimulated Echo
Acquisition Mode – STEAM ).
b. Đo phổ phân giải điểm ( Point RESolved Spectroscopy
– PRESS )

3


9/6/2019

PHƯƠNG PHÁP STEAM

• Dùng 3 xung 900 để thu được 1 echo bị kích thích.
• Có thểể thực hiện với thời gian echo ( TE ) rất
ấ ngắn.
ắ
• Có sự phục hồi tín hiệu khơng hồn tồn.
• Một điểm vật ( Voxel ) chính xác được định dạng.

PHƯƠNG PHÁP PRESS

• Dùng 1 xung 900 và 2 xung 1800 để thu một spin echo.
• Có thểể thực hiện với thời gian echo dài và ngắn.
ắ
• Có sự phục hồi tín hiệu hoàn toàn.

4


9/6/2019

KỸ THUẬT
* CHT phổ có thể thực hiện với 2 kỹ thuật:

• Kỹ thuật đơn điểm vật single voxel ( SV )
• Kỹ thuật đa điểm vật multi voxel ( MV )

KỸ THUẬT ĐƠN ĐIỂM VẬT

KỸ THUẬT ĐA ĐIỂM VẬT

KỸ THUẬT ĐƠN ĐIỂM VẬT

• Các điểm vật phải đặt ở những nơi xa với nguồn gây ảnh giả
nhạy từ và lipid.

• Đối với bệnh lý lan tỏa thường sử dụng thể tích 2x2x2 cm
(8cm3).

• Đối với tổ thương khu trú có thể giảm thể tích xuống.
• Thời gian
i khả
khảo sát
át ngắn
ắ 3
3‐5
5 phút.
hút

5


9/6/2019

KỸ THUẬT ĐA ĐIỂM VẬT

• Cịn được gọi là hình ảnh bậc hóa học ( CSI: Chemical Shift
Imaging ).
)

• Cho phép đặt nhiều điểm vật đồng thời trong não.
• Có thể khảo sát thành phần tổn thương, khi chỉ ra độ lan của
bất thường chuyển hóa.

• Có thể thực hiện lát cắt 2 chiều (2D) hoặc 3 chiều (3D) toàn
bộ thể tích đã cho

• Mỗi voxeltương ứng với một phổ:

• Hình ảnh chất chuyển hóa
• Chobiểu đồ pphổ:

6


9/6/2019

THƠNG SỐ TE

• Thơng tin về phổ phụ thuộc vào điều kiện cắt lớp, thời gian
TR và TE vì các chất chuyển hóa ở não có thời gian thư duỗi
T1 và T2 khác nhau.

• Các thơng số TR và TE rất quan trọng.
• Để cải thiện tốt SNR ta thường dùng TR dài ( #1500ms ).
• Thơng thường sử dụng TE là 20‐30ms, 135‐145ms và
270ms.

* Các chất chuyển hóa thơng thường có TE ngắn và dài
gồm:
* N‐acetyl aspartate (NAA).
* Creatine (Cr).
* Choline (Cho).
* Lactate (Lac) ( nếu có ).
* Các
á chất
hấ chuyển
h ể hó
hóa phụ

h chỉ
hỉ có
ó TE ngắn
ắ gồm:
ồ
* Lipid (Lip)
* Glutamine và Glutamate (Glx)

7


9/6/2019

TE = 30ms

TE = 135ms

TE =270ms

MỘT SỐ LƯU Ý

• Bệnh nhân phải thực sự nằm yên khi khảo sát.
• Vị trí đặt voxel phải tránh máu, các sản phẩm của máu, khí,
dịch não tủy, mỡ, các vùng hoại tử, kim loại, vơi và xương.

• MRS có thể thực hiện được trước hay sau khi tiêm chất
tương phản.

• Chèn ( Shimming ) thích hợp đểể đồng nhất từ trường đo.

8


9/6/2019

PHỔ ĐẠT CHẤT LƯỢNG

PHỔ KHÔNG ĐẠT

CÁCH KHẮC PHỤC PHỔ KÉM CHẤT LƯỢNG

• Tăngg số lần thu thập
ập để cải thiện
ệ tỷ
ỷ lệệ độ
ộ nhiễu‐tín hiệu.
ệ Tuy
y
nhiên nó sẽ làm tăng thời gian khảo sát.

• Chọn vị trí voxel khác.
• Tăng kích thước voxel để tăng tỷ lệ độ nhiễu‐tín hiệu.

9


9/6/2019

CÁC CHẤT CHUYỂN HĨA CHÍNH
Metabolites

Peakpositioninppm

NAA:N‐acetylaspartate

2.02ppm

Cr: Creatine

3.0ppm

Cho: choline

3.22ppm

mI:Myo‐Inositol

3.56ppm

Lac:
Lac:Lactate
Lactate

1.3ppm

Glx:Glutamatevà Glutamine
Lipids

2-2.45ppm

Secondpeak
3.94pmm

4.1ppm

3.6-3.8ppm

0.9, 1.3, 1.5ppm

ỨNG DỤNG

• U não, đột quị não, chấn thương sọ não
• Thiếu oxy sơ sinh.
• Các bệnh lý rối loạn chuyển hóa và bệnh lý chất trắng.
• Động kinh và bệnh lý xơ cứng rãi rác (MS).
• Mất trí nhớ Alzheimer’s.
• HIV/AIDS.
• Ap xe

10
hinhanhykhoa.com


9/6/2019

*Chocao
*NAAvà Crgiảm
*Có Latate đỉnh kép ngược

Bên đối diện bình thường

Astrocytoma grade III

*Cho khơng cao
*NAA thấp
*Có đỉnh Lactate

Bên đối diện bình thường

Hình ảnh MRS trên BN Nhồi máu não

11


9/6/2019

*Cho khơng cao
*NAA thấp nhẹ

Bên đối diện bình thường

Hình MRS trên BN Apxe não

Di căn não
*Cho cao
*NAA và Cr thấp

Bên đối diện bình thường

12

hinhanhykhoa.com


9/6/2019

TE = 30
30ms

TE = 135
135ms

TE =270ms
270

*Tổn thương lao
*Xuất hiện đỉnh LipidởTEthấp

Hình ảnh chất chuyển hóa giúp định vị vùng sinh thiết

13


9/6/2019

KẾT LUẬN

• Chọn kỹ thuật SV hay MV cho phù hợp.
• Sử dụng thơng số TE cho phù hợp từng bệnh lý.
• Đặt vị trí voxel cho chính xác để thu được một phổ đạt chất
lượng.

• CHT phổ khơng thể thay thế CHT thường qui mà nó chỉ cung cấp
them những thơng tin có giá trị trong việc chẩn đốn
đốn.

• Có thể thực hiện trên máy 1.5T hay 3T.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
•

Ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật MRI trong lĩnh vực thần kinh sọ. PGS.TS Lê văn Phước. Trưởng khoa CĐHA BV Chợ
Rẫy.

•
•
•

Nguyễn Thị Ánh Hồng, “Cộng hưởng từ phổ trong chẩn đốn u não”, tạp chí y học Thành phố Hồ Chí Minh 2003.
Nguyễn Thị Ánh Hồng, “Bước đầu khảo sát MRS trong u não", 2001.
Luận văn nghiên cứu “cộng hưởng từ phổ
ổ trong khảo sát u não” của BS CK2 Cao Thiên Tượng, Khoa CĐHA BV Chợ
Rẫy

•

Magnectic resonance spectroscopy of the brain, review of metabolites and clinical applications, D.P. Soaresa and
M.Lawb, clinical radiology volume 64, Issue 1, January 2009.

•
•

Brandao Lara A.Domigues Romeu C. “ MR spectroscopy of the brain” 2004.

•

Van der Graaf M., et al.,” MRS quality assessment in a multicentre study in MRS-based classification of brain tumours”
NMS biomed, 2008.

•

Yang D., et al., “ Cerebral gliomas: prospective comparision of multivoxel 2D chemical-shift imaging proton MR
spectroscopy, echoplanar perfusion and diffusion-weighted MRI”, neuroradiology 2002.

Zafar Sajjad Shahbaz Alam, “Magnetic Resonance Spectroscopy: Basic principles and application in focal brain
lesions”.
lesions . Pak J Neurol Sci 2007.

14
hinhanhykhoa.com


9/6/2019

15