Chẩn đoán hình ảnh tim mạch

TheoThomas Cascino, MD, MSc, Michigan Medicine, University of Michigan;

Michael J. Shea, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan

Đã xem xét/Đã chỉnh sửa Thg 12 2023

X-quang ngực trong chẩn đoán tim|
Chụp cắt lớp vi tính (CT) trong chẩn đoán tim|
Chụp cộng hưởng từ (MRI) trong chẩn đoán tim|
Chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET) trong chẩn đoán tim|

Chẩn đoán hình ảnh tim có thể mô tả cấu trúc và chức năng của tim. Chẩn đoán hình ảnh tim mạch thường quy bao gồm

CT và MRI tiêu chuẩn có ứng dụng hạn chế vì tim đập liên tục, nhưng kỹ thuật CT và cộng hưởng từ nhanh hơn có thể cung cấp hình ảnh tim hữu ích nếu nhịp đều và nhịp tim được kiểm soát; đôi khi bệnh nhân được dùng một loại thuốc (ví dụ, thuốc chẹn beta) để làm chậm nhịp tim trong quá trình chụp hình.

Trong phương pháp chụp và tái tạo hình ảnh đồng bộ điện tâm đồ, điện tim được ghi đồng bộ với quá trình chụp để cho ta biết hình ảnh nào thì tương ứng với chu chuyển tim nào.

Đo cổng CT sử dụng ECG để kích hoạt chùm tia X ở phần mong muốn của chu kỳ tim, khiến bệnh nhân phơi nhiễm với ít bức xạ hơn so với đo cổng để tái tạo thông tin chỉ từ phần mong muốn của chu kỳ tim (tái tạo cổng) và không làm gián đoạn chùm tia X.

X-quang ngực trong chẩn đoán tim

Chụp X-quang ngực thường hữu ích là một điểm khởi đầu trong chẩn đoán tim và luôn phải được thực hiện khi xem xét chẩn đoán suy tim. Phim chụp tư thế sau-trước và tư thế nghiêng có thể cho ta cái nhìn toàn cảnh về hình dạng và kích thước tâm nhĩ, tâm thất và hệ mạch phổi. Tuy nhiên, để chẩn đoán chính xác cấu trúc và chức năng tim, ta luôn cần thêm các xét nghiệm khác.

Chụp X-Quang ngực (van tim giả)

Hình ảnh

ZEPHYR/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Chụp cắt lớp vi tính (CT) trong chẩn đoán tim

Chụp cắt lớp xoắn ốc có thể được sử dụng để chẩn đoán viêm màng ngoài tim, bệnh tim bẩm sinh, đặc biệt là luồng thông động - tĩnh mạch thường, bệnh lý mạch máu lớn (ví dụ phình động mạch chủ, tách thành động mạch chủ, khối u tim, tắc mạch phổi cấp, huyết khối động mạch phổi mạn tính và bệnh loạn sản thất phải gây loạn nhịp. CT không thuốc cản quang có thể được sử dụng để tìm kiếm tình trạng vôi hóa động mạch vành; lượng canxi đôi khi được sử dụng để tinh chỉnh các ước tính về nguy cơ tim. Việc sử dụng CT để đánh giá hầu hết các tình trạng tim khác đòi hỏi phải sử dụng thuốc cản quang chắn bức xạ, điều này có thể hạn chế việc sử dụng thuốc này ở bệnh nhân suy thận.

Chụp CT mạch tim

Hình ảnh

LIVING ART ENTERPRISES, LLC/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Phim chụp CT tim bất thường

Chụp CT không thuốc cản quang cho thấy vôi hóa động mạch vành

Hình ảnh này cho thấy hình ảnh vôi hóa mạch vành dày đặc ở động mạch chính bên trái (mũi tên màu đỏ) và động mạch xuống trước trái (mũi tên màu xanh lá cây).

... đọc thêm

Chụp CT tim (chụp 3D van tim giả)

Đây là hình ảnh nhìn chụp nghiêng về phía bên trái, nhìn về phía trước ngực (bên trái). Van tim giả (màu trắng) có thể nhìn thấy ở trung tâm, nơi động mạch chủ (trung tâm trên) gặp tim (trung tâm dưới). Các mũi khâu được sử dụng để đóng ngực có thể nhìn thấy ở phía trên bên trái.

... đọc thêm

ZEPHYR/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Chụp CT không thuốc cản quang cho thấy vôi hóa động mạch vành

... đọc thêm

Chụp CT tim (chụp 3D van tim giả)

... đọc thêm

ZEPHYR/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy động mạch vành bình thường

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy động mạch vành bình thường – Lát cắt 1

Phim chụp CT có thuốc cản quang này cho thấy các động mạch vành bình thường. Động mạch chính bên trái được biểu thị bằng mũi tên màu đỏ. Động mạch vành xuống trước trái và động mạch mũ trái lần lượt được biểu thị bằng mũi tên xanh lá cây và xanh lam và động mạch vành phải được biểu thị bằng mũi tên màu tím.

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 2

Phim chụp CT có thuốc cản quang này cho thấy các động mạch vành bình thường. Động mạch chính bên trái được biểu thị bằng mũi tên màu đỏ. Động mạch mũ xuống trước bên trái và động mạch mũ trái lần lượt được biểu thị bằng mũi tên màu xanh lá cây và màu xanh lam và động mạch vành phải được biểu thị bằng mũi tên màu tím.

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 3

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 4

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 5

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 6

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy động mạch vành bình thường – Lát cắt 1

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 2

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 3

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 4

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 5

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy các động mạch vành bình thường – Lát cắt 6

... đọc thêm

Phim chụp CT có thuốc cản quang cho thấy bệnh động mạch vành

Hình ảnh

Chụp cắt lớp với chùm tia điện tử trước đây được gọi là chụp cắt lớp siêu tốc, không giống như chụp cắt lớp thông thường, nó không sử dụng nguồn tia X di động. Thay vào đó, hướng của chùm tia X được điều khiển bởi từ trường và được tiếp nhận bởi một dãy đầu dò cố định. Do không bị ảnh hưởng bởi chuyển động cơ học, hình ảnh có thể được ghi lại rất nhanh trong một phần của một giây (và ở một thời điểm nhất định trong chu chuyển tim). Chụp cắt lớp với chùm tia điện tử được sử dụng chủ yếu để phát hiện và định lượng mức độ vôi hóa động mạch vành, một dấu hiệu sớm của xơ vữa động mạch vành. Tuy nhiên, do độ phân giải kém nên thiết bị không thể sử dụng cho các bệnh lý ngoài tim.

Chụp cắt lớp đa dãy đầu dò (MDCT), có ≥ 64 đầu dò, có thời gian quét rất nhanh; một số máy tiên tiến có thể tạo ảnh trong duy nhất một nhịp tim, mặc dù thời gian thu nhận ảnh tiêu chuẩn là 30 giây. Máy chụp cắt lớp có 2 nguồn tia X và 2 dãy đa đầu dò sắp xếp trên một giàn duy nhất có thể làm giảm thời gian quét hình xuống một nửa. Cả hai phương pháp chụp này đều giúp xác định mức độ vôi hóa mạch vành và phát hiện tắc động mạch vành dẫn đến giảm lưu lượng vành (tức là hẹp > 50%). Thông thường, chất cản quang truyền tĩnh mạch được sử dụng, mặc dù các lần chụp không tăng cường có thể phát hiện sự vôi hóa động mạch vành.

MDCT, một phương pháp thay thế không xâm lấn cho chụp động mạch vành, được sử dụng chủ yếu cho những bệnh nhân bị đau thắt ngực ổn định để xác định bệnh động mạch vành tắc nghẽn hoặc bệnh nhân bị đau ngực và nguy cơ bị hội chứng mạch vành cấp tính từ thấp đến trung bình. Khi chụp cắt lớp đa dãy, bệnh nhân có thể bị phơi nhiễm một liều bức xạ khá đáng kể, khoảng 15 mSv (so với 0,1 mSv khi chụp X-quang phổi và 7 mSv khi chụp mạch vành qua da). Một số phương thức chụp tiên tiến hơn có thể làm giảm liều tia X xuống 5 đến 10 mSv. Những mảng vôi hóa nặng trong lòng động mạch vành có thể gây ra nhiễu ảnh và ảnh hưởng đến việc phiên giải kết quả chụp phim. Chụp cắt lớp không ảnh hưởng để đánh giá vôi hóa động mạch vành có thể được thực hiện ngay cả khi tiếp xúc với bức xạ thấp hơn. Lượng canxi hiện diện trong động mạch vành có thể được sử dụng để xác định nguy cơ mắc bệnh động mạch vành trong 10 năm (xem Công cụ tính toán nguy cơ Nghiên cứu đa sắc tộc về xơ vữa động mạch (MESA)). Không có canxi ở động mạch vành cho thấy tiên lượng rất thuận lợi.

Chụp cộng hưởng từ (MRI) trong chẩn đoán tim

MRI tiêu chuẩn rất hữu ích để đánh giá các khu vực xung quanh tim, đặc biệt là trung thất và các mạch lớn (ví dụ, để nghiên cứu chứng phình mạch, các chỗ bóc tách, bệnh tim bẩm sinh và các chỗ hẹp). Với việc thu thập dữ liệu qua cổng ECG, chụp MRI có thể được sử dụng để chụp ảnh của chính tim và độ phân giải hình ảnh có thể đạt đến độ phân giải của chụp CT hoặc siêu âm tim, mô tả rõ ràng độ dày và chuyển động của thành cơ tim, thể tích buồng, khối hoặc cục máu đông trong lòng và mặt phẳng van.

MRI tim cho thấy giải phẫu tim bình thường

Hình ảnh

Chụp cộng hưởng từ đa dãy với thuốc đối quang từ (gadolinium-diethylenetriamine axit pentaacetic [Gd-DTPA]) tạo ra độ phân giải hình ảnh tưới máu cơ tim cao hơn so với chụp cắt lớp vi tính. Chụp cộng hưởng từ thường được coi là phương pháp chính xác và đáng tin cậy nhất để đánh giá thể tích buồng thất và phân suất tống máu tâm thất. Tuy nhiên, bệnh nhân suy giảm chức năng thận có thể bị bệnh xơ hóa thận hệ thống - một bệnh lý có thể đe dọa tính mạng sau khi sử dụng chất đối quang gadolinium. Thuốc cản quang đang được phát triển an toàn khi sử dụng ở bệnh nhân suy giảm chức năng thận.

Khi chụp MRI cản quang, ta có thể thu được hình ảnh ba chiều của vùng nhồi máu cơ tim và xác định vị trí chính xác của nó. Ngoài ra, phương pháp này còn giúp đo vận tốc dòng máu di chuyển trong buồng tim. Chụp MRI có thể xác định khả năng sống còn của mô cơ tim bằng cách đánh giá đáp ứng co bóp của cơ tim khi truyền thuốc tăng co bóp (dobutamine) hoặc bằng cách sử dụng chất đối quang (ví dụ Gd-DTPA, bị thải trừ khỏi các tế bào có màng nguyên vẹn). MRI giúp phân biệt vết sẹo cơ tim với tình trạng viêm và phù nề ở cơ tim. Ở những bệnh nhân có hội chứng Marfan, các phép đo độ phình của động mạch chủ trên bằng MRI chính xác hơn các phép đo bằng siêu âm tim. Chụp MRI ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong việc đánh giá các bệnh cơ tim không do thiếu máu cục bộ như là thoái hóa dạng tinh bột.

Chụp mạch cộng hưởng từ (MRA), sau khi tiêm thuốc cản quang gadolinium, được sử dụng để đánh giá lượng máu cần quan tâm (ví dụ: mạch máu ở ngực hoặc ở bụng); tất cả lưu lượng máu có thể được đánh giá đồng thời. MRA có thể được sử dụng để phát hiện các bệnh phình mạch, hẹp hoặc tắc động mạch cảnh, động mạch vành, thận hoặc động mạch ngoại biên.

Chụp cộng hưởng từ tĩnh mạch (MRV) có thể được sử dụng thay thế cho siêu âm để phát hiện huyết khối tĩnh mạch sâu; tuy nhiên, MRV ít được nghiên cứu kỹ lưỡng và đắt tiền hơn siêu âm.

Chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET) trong chẩn đoán tim

Chụp PET có chụp CT (PET-CT) có thể chứng minh tưới máu và chuyển hóa của cơ tim và ngày càng được sử dụng để đánh giá khả năng sống sót của cơ tim hoặc đánh giá tình trạng tưới máu cơ tim sau nghiên cứu CT phát xạ đơn photon (SPECT) không rõ ràng hoặc ở những bệnh nhân béo phì nặng.

Các thuốc chụp là các chất phóng xạ được sử dụng để đánh dấu lưu lượng máu chảy vào một vùng cụ thể và do đó rất hữu ích trong việc làm lộ ra vùng cơ tim thiếu máu kín đáo khó xác định khi nghỉ ngơi. Các thuốc này bao gồm cacbon-11 (C-11) carbon dioxide, nước oxy-15 (O-15), nitơ-13 (N-13) amoniac, và rubidium-82 (Rb-82). Chỉ có Rb-82 không yêu cầu gia tốc cyclotron tại chỗ.

Chất chuyển hóa là các chất tương tự phóng xạ của các chất sinh học thông thường được thu nhận và chuyển hóa bởi các tế bào. Chúng bao gồm

Fluorine-18 (F-18) - được gọi là deoxyglucose (FDG)
C-11 axetat

FDG phát hiện sự gia tăng chuyển hóa đường của mô trong điều kiện thiếu máu và do đó có thể phân biệt được vùng cơ tim thiếu máu nhưng vẫn còn sống với vùng sẹo nhồi máu. Độ nhạy cao hơn so với hình ảnh tưới máu cơ tim bằng technetium-99m, có thể làm cho hình ảnh FDG trở nên hữu ích trong việc lựa chọn bệnh nhân để tái thông mạch máu và tránh các thủ thuật như vậy khi chỉ có mô sẹo. Lợi ích này của PET khiến làm ta chấp nhận chi phí lớn của nó. Thời gian bán thải của F-18 dài (110 phút) cho phép tạo FDG mà không cần máy gia tốc cyclotron tại chỗ. Các kỹ thuật cho phép chụp FDG được sử dụng cùng với máy SPECT truyền thống có thể làm cho phương pháp chụp này được ứng dụng rộng rãi. FDG cũng được sử dụng để phát hiện các bệnh lý viêm trong tim mạch (ví dụ, nhiễm trùng dây điện cực tạo nhịp, viêm mạch động mạch chủ, bệnh sarcoid tim).

FDG-PET cho thấy cơ tim có thể sống được

Hình ảnh

Sự hấp thụ Carbon-11 axetat phản ánh quá trình chuyển hóa oxy tổng thể bởi các tế bào cơ. Sự hấp thụ chất này không phụ thuộc vào các yếu tố có khả năng biến thiến nhiều ví dụ như mức đường huyết - có thể ảnh hưởng đến sự phân bố của FDG. Phương pháp chụp sử dụng C-11 axetat có thể giúp dự đoán tốt hơn khả năng phục hồi chức năng tim sau can thiệp so với chụp FDG. Tuy nhiên, do chu kỳ bán rã của chất này là 20 phút nên C-11 phải được tạo ra bằng máy cyclotron tại chỗ.