Nội soi đại tràng ảo và nguy cơ bức xạ

Bài viết bởi Thạc sĩ, Bác sĩ Mai Viễn Phương - Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park

Chụp cắt lớp vi tính đại tràng, còn được gọi là nội soi đại tràng ảo (VC), được giới thiệu vào năm 1994 bởi Vining và cộng sự. Họ là những người đầu tiên mô tả xét nghiệm chụp cắt lớp vi tính (CT Scan) sửa đổi này của ruột già như một xét nghiệm chẩn đoán ung thư biểu mô đại trực tràng và polyp. Kể từ đó, nội soi đại tràng ảo đã trở thành một xét nghiệm có tầm quan trọng thiết yếu trong hình ảnh polyp và ung thư đại trực tràng tiềm ẩn ở những bệnh nhân không thích nghi với nội soi đại tràng quang học.

Nhược điểm chính của nội soi đại tràng ảo là bức xạ ion hóa, đặc biệt là vì nội soi đại tràng ảo đã được coi là một công cụ sàng lọc ung thư đại trực tràng. Liều bức xạ quyết định đáng kể chất lượng hình ảnh CT Scan, độ chính xác chẩn đoán và tiện ích lâm sàng. Liều nội soi đại tràng ảo thấp hơn so với kiểm tra CT Scan thông thường, khoảng một nửa liều, do độ tương phản tự nhiên cao giữa mô mềm của thành ruột kết, khí hư, và cặn phân và chất lỏng được gắn thẻ. Để có cái nhìn sâu sắc, điều có ý nghĩa là so sánh liều lượng của các quy trình chẩn đoán khác nhau với liều lượng tia X-quang phổi hoặc số năm tiếp xúc với bức xạ phông nền tự nhiên, dao động từ 1 đến 3 mSv / năm, tùy thuộc vào khu vực địa lý. Như vậy, chụp nhũ ảnh có liều 0,13 mSv, tương ứng với 6 lần chụp X-quang phổi hoặc 14 ngày bức xạ nền. Một CT Scan bụng trung bình có 5-25 mSv, tương ứng với 250-1250 lần chụp X-quang ngực hoặc 2-11,5 năm bức xạ nền, tùy thuộc vào số giai đoạn phải quét để xác định chẩn đoán nghi ngờ

Trong vài thập kỷ gần đây, các nhà vật lý, nhà X quang và kỹ thuật viên đã nghiên cứu công nghệ CT Scan để tìm cách giảm liều bức xạ cho các bài kiểm tra CT Scan "liên quan đến chẩn đoán" cụ thể. Hiện tại, các tác giả có các quy trình “liên quan đến chẩn đoán” đã được thiết lập tốt như phác đồ dành riêng cho sỏi thận “liều thấp”, phác đồ tầm soát ung thư phổi “liều thấp”, v.v. Giảm liều có thể đạt được theo hai cách.

Đầu tiên, điều quan trọng là phải nhắm mục tiêu chất lượng hình ảnh một cách thích hợp cho một thử nghiệm chẩn đoán cụ thể, không yêu cầu độ nhiễu thấp hơn hoặc độ phân giải không gian cao hơn mức cần thiết. Ví dụ, trong môi trường có độ tương phản cao, như trong việc phát hiện polyp ruột kết từ nền không khí và phân được gắn thẻ cản quang, nó cho phép mức độ tiếng ồn cao và liều bức xạ tương đối thấp mà không làm giảm độ tin cậy trong chẩn đoán. Việc phát hiện và xác định đặc điểm của các tổn thương có độ tương phản thấp trong phim chụp CT Scan gan mật và bệnh lý não đòi hỏi mức ồn tương đối thấp và liều bức xạ cao hơn. Sự đồng thuận nhất trí về các yêu cầu chất lượng hình ảnh tồn tại trong các hướng dẫn và tiêu chuẩn, nhưng các yêu cầu định lượng chính xác chỉ tồn tại trong một số kỳ thi.

Một cách để giảm liều là thay đổi các thông số tiếp xúc kỹ thuật của quá trình quét: Dòng điện hoặc điện áp của ống tùy thuộc vào mật độ mô và độ tương phản, vùng quét, hình dạng và kích thước cơ thể của bệnh nhân. Thiết bị CT Scan hiện đại có thể tự động điều chỉnh dòng điện ống tia X sau khi thu được biểu đồ ban đầu của vùng được quét, được gọi là điều biến dòng điện ống tự động (ATCM). ATCM điều chỉnh dòng điện ống tia X (mAs) theo kích thước và độ suy giảm của bộ phận cơ thể được kiểm tra. Người ta đã khuyến cáo sử dụng ATCM cho nội soi đại tràng ảo. Mỗi lần thay đổi các thông số quét, nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của hình ảnh, cụ thể là độ phân giải không gian và / hoặc độ tương phản, rất quan trọng để phát hiện các bệnh lý cụ thể. Độ phân giải không gian liên quan đến ranh giới rõ ràng của các mô, cơ quan hoặc cấu trúc, trong khi độ phân giải tương phản liên quan đến sự khác biệt về độ tương phản của các mô khác nhau ( ví dụ:, bình thường hoặc thay đổi bệnh lý). Các giao thức liều thấp có nhiễu hình ảnh cao hơn do điều kiện điện bị thay đổi (thấp hơn). Độ phân giải không gian hoặc độ tương phản bị hy sinh và bác sĩ X quang phải lấy cùng một thông tin từ hình ảnh chi tiết.

Chất lượng hình ảnh cần phải đủ tốt để phân biệt các tổn thương bệnh lý với các cấu trúc bình thường. Do đó, điều quan trọng là phải tìm ra sự cân bằng tinh tế giữa liều thấp nhất và chất lượng hình ảnh chấp nhận được, giúp bác sĩ X quang có thể phân biệt cấu trúc bệnh lý. Đây cũng được gọi là nguyên tắc Có thể đạt được càng thấp càng tốt, được thiết lập tốt trong lĩnh vực bảo vệ bức xạ. Ngoài việc thay đổi các thông số phơi sáng, các tùy chọn phần mềm đã được phát triển để giảm nhiễu hình ảnh bằng cách giữ dòng điện ống càng thấp càng tốt. Các kỹ thuật tái tạo phần mềm này là Tái tạo lặp lại được xác nhận bởi Sinogram (SAFIRE) và một phép chiếu ngược được lọc thông thường. Các kỹ thuật này cho phép sử dụng liều bức xạ thậm chí còn thấp hơn so với giao thức liều thấp (LD) thông thường được đặt tên là liều cực thấp (ULD) với chất lượng hình ảnh được duy trì.

Vào năm 2018, một nghiên cứu đánh giá giá trị chẩn đoán của giao thức ULD trong việc phát hiện các polyp cho thấy giao thức ULD làm giảm liều hiệu quả lên đến 63,2% so với giao thức LD (0,98 mSv cho ULD và 2,69 mSv cho LD). Các phép đo nhiễu hình ảnh với ULD thấp hơn một chút (28,6) so với LD (29,8) ( P = 0,09). Chất lượng hình ảnh không khác nhau giữa 2D và 3D với ULD và LD. Một tùy chọn phần mềm 3D đặc biệt phải được sử dụng để điều hướng ruột già và khi giải thích nội soi đại tràng ảo để giúp phát hiện các tổn thương trong lòng. Ngược lại, lựa chọn 2D là kỹ thuật kiểm tra CT Scan thường quy. Việc phát hiện polyp cũng có thể so sánh được, không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ phát hiện và phép đo polyp đối với các giao thức LD và ULD. Do đó, nếu phương pháp tái tạo lặp đi lặp lại (tùy chọn phần mềm trong hầu hết các máy quét CT Scan hiện đại) được đưa vào trong quá trình quét, thì chất lượng hình ảnh ULD-nội soi đại tràng ảo không bị giảm đáng kể so với LD-nội soi đại tràng ảo.

Ưu điểm của phần mềm máy tính cụ thể để giải đoán nội soi đại tràng ảo , cho phép xem động các hình ảnh trục hai chiều, định dạng đa mặt phẳng và kết xuất ba chiều, yêu cầu đào tạo tương tác của bác sĩ X quang. Bác sĩ X quang có thể sử dụng hình ảnh trục 2D hoặc kết xuất 3D để giải thích chính của nội soi đại tràng ảo , với phương pháp thay thế dành riêng cho các câu hỏi cụ thể giải quyết vấn đề liên quan đến một tổn thương tiềm ẩn. Đọc 3D là một tùy chọn phần mềm bổ sung giúp tăng cường phát hiện polyp và giảm thời gian giải đoán mà không cần tăng liều lượng bệnh nhân

Việc sử dụng thành thạo các kỹ thuật chụp điện quang có được nhờ đào tạo toàn diện tương quan với độ nhạy phát hiện polyp.

Diễn giải 2D chính được hiển thị từ hình ảnh trục đại tràng phóng đại thu được ở tư thế nằm ngửa và nằm sấp. So với giải thích 3D chính, nó rút ngắn thời gian đánh giá mật độ tổn thương và tính đồng nhất. Polyp không cuống có hình thái tròn hoặc hình trứng và có mật độ mô mềm. Chúng vẫn cố định ở vị trí trên thành đại tràng ở cả hình ảnh nằm ngửa và nằm sấp. Phân có thể được phân biệt với polyp vì nó thường có mật độ hỗn hợp và thay đổi vị trí khi bệnh nhân thay đổi vị trí. Polyp có cuống có thể thay đổi vị trí khi bệnh nhân chuyển từ tư thế nằm ngửa sang nằm sấp, nhưng phần cuống thường dễ dàng xác định trên hình ảnh 2D và 3D. Định dạng đa mặt phẳng và hình ảnh 3D rất hữu ích để đánh giá hình thái tổn thương và xác nhận polyp.

Ngoài các kỹ thuật giảm liều bức xạ được sử dụng rộng rãi như điều chế liều ống tự động (tự động điều chỉnh sau biểu đồ ban đầu), giảm dòng điện ống và áp dụng tái tạo lặp lại (IR), việc giảm điện áp ống có thể hữu ích. Tùy chọn này hiếm khi được sử dụng để quét CT Scan thông thường vì nó làm giảm sự xâm nhập của tia X qua vùng được quét. Tuy nhiên, trong quá trình nội soi đại tràng ảo, ruột có độ tương phản cao do có khí trong âm đạo; do đó, điện áp cao là không cần thiết. Nếu có tùy chọn cho IR, chúng ta có thể giảm điện áp và bật IR.

Dữ liệu cho thấy rằng điện áp ống thấp với IR dẫn đến giảm bức xạ 27% trong khi vẫn duy trì chất lượng hình ảnh và khả năng phát hiện (100kVp so với 80kVp). Ngoài ra, IR mới như SAFIRE có thể làm giảm điện áp hơn nữa. Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng cả kỹ thuật tái tạo mô hình lai và mô hình lặp lại đều phù hợp với nội soi đại tràng ảo siêu liều dưới milliSievert mà không làm mất hiệu quả chẩn đoán của nghiên cứu. Một số yếu tố hoạt động thường dẫn đến liều cao hơn. Chụp CT Scan lặp đi lặp lại, chẳng hạn như kiểm tra nhiều pha, làm tăng liều bức xạ. Ví dụ, giả sử nội soi đại tràng ảo chẩn đoán đang được thực hiện ở một bệnh nhân nghi ngờ ung thư biểu mô đại trực tràng. Trong trường hợp đó, thuốc cản quang tĩnh mạch có thể cần thiết và các thông số thu nhận CT Scan thường sẽ yêu cầu mA cao hơn. Nếu bệnh nhân đang nội soi đại tràng ảo như một cuộc kiểm tra sàng lọc, thì thuốc cản quang tĩnh mạch không được sử dụng thường quy.

Độ dài quét dài hơn dẫn đến việc tiếp xúc bức xạ với một vùng giải phẫu lớn hơn và do đó liều bức xạ cao hơn. Vì lý do nào đó, để phân tích chi tiết, bác sĩ X quang có thể yêu cầu hình ảnh mỏng hơn cung cấp độ phân giải hình ảnh tốt hơn và cải thiện khả năng hiển thị của các vật thể nhỏ. Tuy nhiên, cường độ chùm tia cần được tăng lên để giảm nhiễu trong các hình ảnh mỏng hơn này, đồng thời làm tăng liều bức xạ. Vì có thể nhìn thấy toàn bộ ổ bụng trong quá trình kiểm tra nội soi đại tràng ảo, nên có thể phát hiện ra nhiều bất thường bên ngoài đại tràng. Một số nghiên cứu sàng lọc của Hoa Kỳ đã thu thập dữ liệu về các phát hiện ngoại tâm thu có ý nghĩa lâm sàng cần được chụp thêm.

Tỷ lệ bệnh nhân được chụp CT Scan theo dõi để điều tra những phát hiện này nằm trong khoảng 5-10%. Lần quét theo dõi phổ biến nhất là; chụp CT Scan bụng và chụp CT Scan bụng / khung chậu và ngực. Liều từ chụp CT Scan bụng / khung chậu được thực hiện có và không có thuốc cản quang là khoảng 20 mSv, điều này sẽ dẫn đến nguy cơ bức xạ cao gấp đôi so với nguy cơ từ nội soi đại tràng ảo. Tuy nhiên, chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ (ví dụ, 10%) dân số sàng lọc sẽ được quét bổ sung, không chắc rằng chúng sẽ làm tăng nguy cơ trung bình cho toàn bộ dân số sàng lọc hơn 20%.

Giao thức nội soi đại tràng ảo tiêu chuẩn của Đại học X-quang Hoa Kỳ (ACR) chỉ định rằng bệnh nhân được quét ở cả tư thế nằm ngửa và nằm sấp để cho phép đánh giá toàn bộ đại tràng với sự dịch chuyển phụ thuộc của dịch âm đạo và sự căng phồng bổ sung của không phụ thuộc. các đoạn ruột già. Trong một số ít trường hợp, các đoạn ruột kết giống nhau sẽ bị xẹp xuống vị trí tiêu chuẩn, cần phải thực hiện thêm loạt thứ ba để đánh giá chẩn đoán đầy đủ.