Chẩn đoán Hình ảnh Nhập môn: Các Nguyên lý và Dấu hiệu Nhận biết, Ấn bản thứ 5
Tác giả: William Herring, MD, FACR – © 2024 Nhà xuất bản Elsevier
Ths.Bs. Lê Đình Sáng (Chủ biên Bản dịch tiếng Việt)

PHỤ LỤC ĐIỆN TỬ A. Y học hạt nhân: Hiểu rõ Nguyên lý và Nhận biết những điều cơ bản

Nuclear Medicine: Understanding the Principles and Recognizing the Basics
William Herring, MD, FACR
Learning Radiology, e-Appendix A, e1-e20

Cơ chế hoạt động

Một đồng vị phóng xạ (radioisotope) là một dạng không bền của một nguyên tố, phát ra bức xạ từ hạt nhân của nó trong quá trình phân rã. Cuối cùng, sản phẩm cuối cùng là một đồng vị bền, không có tính phóng xạ của một nguyên tố khác.

• Các đồng vị phóng xạ có thể được sản xuất nhân tạo, thường xuyên nhất bằng cách làm giàu neutron trong lò phản ứng hạt nhân hoặc trong cyclotron, hoặc có thể tồn tại trong tự nhiên. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên bao gồm uranium và thorium. Phần lớn các đồng vị phóng xạ được sản xuất nhân tạo.
• Dược chất phóng xạ là sự kết hợp của các đồng vị phóng xạ được gắn (cho mục đích của chương này) vào một dược chất có đặc tính liên kết cho phép nó tập trung vào các mô cơ thể nhất định như phổi, tuyến giáp hoặc xương. Các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong y học hạt nhân lâm sàng còn được gọi là hạt nhân phóng xạ (radionuclide), chất đánh dấu phóng xạ (radiotracer), hoặc đôi khi chỉ đơn giản là chất đánh dấu (tracer).

Các cơ quan khác nhau trong cơ thể có ái lực hoặc khả năng hấp thụ riêng biệt đối với các hóa chất có hoạt tính sinh học khác nhau. Ví dụ, tuyến giáp hấp thụ iốt, não sử dụng glucose, xương sử dụng phốt phát, và các hạt có kích thước nhất định có thể bị giữ lại trong các mao mạch phổi (xem Hình 1.12).

Sau khi dược chất phóng xạ được đưa đến một mô hoặc cơ quan trong cơ thể, các phát xạ phóng xạ của nó cho phép nó được đo lường và ghi hình bằng một thiết bị phát hiện gọi là gamma camera.

Bảng eA.1 phác thảo các đồng vị phóng xạ và dược chất khác nhau được sử dụng trong chẩn đoán hình ảnh hạt nhân.

Bảng eA.1 Dược chất phóng xạ sử dụng trong Y học hạt nhân

Phân rã phóng xạ

Các đồng vị không bền cố gắng đạt đến trạng thái bền bằng một hoặc nhiều quá trình. Chúng có thể trải qua quá trình phân tách (phân hạch), hoặc chúng có thể phát ra các hạt (ví dụ: hạt alpha hoặc beta) và/hoặc năng lượng (ví dụ: tia gamma) dưới dạng bức xạ.

• Phân hạch (Fission) là một quá trình phá hủy chủ yếu xảy ra trong các lò phản ứng hạt nhân.
• Hạt alpha có năng lượng tương đối cao, kích thước lớn, bị hấp thụ mạnh bởi các mô lân cận và có thể gây tổn thương đáng kể cho các phân tử gần đó. Chúng không được sử dụng trong chẩn đoán y khoa.
• Hạt beta là các electron hoặc positron (electron dương) có năng lượng cao, tốc độ cao, có khả năng xuyên thấu nằm giữa hạt alpha và tia gamma. Nhược điểm chính của chúng trong chẩn đoán là liều bức xạ tương đối cao mà chúng truyền cho bệnh nhân.
• Phân rã gamma liên quan đến việc phát ra năng lượng từ một hạt nhân không bền dưới dạng bức xạ điện từ. Tia gamma giống hệt tia X ngoại trừ việc tia gamma bắt nguồn từ hạt nhân trong khi tia X phát ra từ bên ngoài hạt nhân.
• Các đồng vị phóng xạ trải qua quá trình phân rã gamma ở các mức năng lượng riêng biệt. Những năng lượng này thường được biểu thị dưới dạng electron volt (eV). Hầu hết các đồng vị phóng xạ tạo ra năng lượng trong khoảng hàng nghìn (keV) đến hàng triệu (MeV) electron volt.

Bảng eA.2 mô tả một số thuật ngữ được sử dụng phổ biến nhất trong y học hạt nhân.

Bảng eA.2 Thuật ngữ

Chu kỳ bán rã

Để một đồng vị phóng xạ hữu ích cho chẩn đoán y khoa, nó phải có khả năng phát ra tia gamma có năng lượng đủ để có thể đo được từ bên ngoài cơ thể.

Nó cũng phải có chu kỳ bán rã đủ dài để vẫn còn hoạt tính phóng xạ sau khi vận chuyển và chuẩn bị, nhưng đủ ngắn để phân rã ngay sau khi được sử dụng để ghi hình.

• Chu kỳ bán rã vật lý của một đồng vị phóng xạ là thời gian cần thiết để số lượng nguyên tử phóng xạ trong một mẫu giảm đi 50%. Chu kỳ bán rã vật lý là một thuộc tính cố hữu của đồng vị phóng xạ. Hầu hết các đồng vị phóng xạ dùng trong y tế phải có chu kỳ bán rã tính bằng giờ hoặc ngày.

Bảng eA.3 phác thảo chu kỳ bán rã vật lý của một số đồng vị phóng xạ được sử dụng phổ biến nhất.

Bảng eA.3 Chu kỳ bán rã vật lý của các đồng vị phóng xạ thường dùng

• Chu kỳ bán rã sinh học tính đến sự thanh thải sinh học của một dược chất phóng xạ ra khỏi một cơ quan hoặc mô. Nếu một dược chất phóng xạ được thải ra khỏi cơ thể qua thận, nhưng chức năng thận bị suy giảm, dược chất phóng xạ sẽ có chu kỳ bán rã sinh học dài hơn so với khi chức năng thận bình thường.
• Chu kỳ bán rã hiệu dụng phụ thuộc vào cả chu kỳ bán rã vật lý và sự thanh thải sinh học.

Trang thiết bị Y học hạt nhân

• Cho đến nay, đồng vị phóng xạ được sử dụng rộng rãi nhất là technetium-99m (viết tắt là Tc-99m, chữ m là viết tắt của metastable – siêu bền). Nó có chu kỳ bán rã là 6 giờ, nghĩa là nó mất khoảng một nửa hoạt độ phóng xạ trong thời gian đó. Nó phân rã bằng cách phát ra tia gamma năng lượng thấp thay vì phát xạ beta năng lượng cao hơn và dễ dàng kết hợp với nhiều loại chất có hoạt tính sinh học.
• Liều đồng vị phóng xạ trong xạ hình hạt nhân thường rất nhỏ, ở mức microcurie hoặc millicurie.

Phát hiện và Đo lường hoạt độ phóng xạ của một đồng vị

• Máy đếm Geiger
  • Máy đếm Geiger được sử dụng chủ yếu để phát hiện ô nhiễm (ví dụ, sự cố tràn vô ý hoặc không rõ) và đặc biệt tốt trong việc phát hiện các mức độ phóng xạ thấp. Tính di động và độ nhạy của chúng cho phép khảo sát các khu vực tương đối rộng để tìm sự hiện diện hoặc không có bức xạ.
• Đầu dò nhấp nháy (Scintillation detectors)
  • Nhấp nháy là quá trình một vật liệu gọi là chất nhấp nháy (hợp chất phổ biến nhất là natri iodua trộn với thallium) phát quang khi bị kích thích bởi bức xạ ion hóa. Sự phát quang này ở dạng một tia sáng cực nhỏ. Một đầu dò nhấp nháy nhận ánh sáng phát ra, khuếch đại tín hiệu của nó trong một thiết bị gọi là ống nhân quang (photomultiplier), và chuyển đổi tín hiệu đó thành một xung điện để máy tính phân tích thêm.
  • Các đầu dò nhấp nháy có khả năng chuyển đổi bức xạ ion hóa thành năng lượng điện với lượng tương ứng với năng lượng lắng đọng trong tinh thể, đây là chìa khóa cho khả năng tạo ra hình ảnh chẩn đoán của chúng.
• Gamma camera
  • Gamma camera sử dụng một hoặc nhiều đầu dò nhấp nháy làm bằng các tinh thể phát sáng để phản ứng với tia gamma phát ra từ bệnh nhân. Một máy tính tái tạo hình ảnh dựa trên sự phân bố và nồng độ của đồng vị phóng xạ lắng đọng trong cơ quan đích.
  • Hình ảnh có thể được thu nhận dưới dạng hình ảnh tĩnh, toàn thân, hình ảnh động (tức là sự thay đổi hoạt độ ở cùng một vị trí được đo trong một khoảng thời gian) hoặc hình ảnh chụp cắt lớp phát xạ đơn photon (SPECT).
• Chụp hình SPECT (SPECT imaging) là một kỹ thuật y học hạt nhân được thực hiện bằng cách sử dụng gamma camera để thu nhận nhiều hình ảnh hai chiều (2D) từ nhiều góc độ, sau đó được máy tính tái tạo thành một bộ dữ liệu ba chiều (3D) có thể được xử lý thêm để hiển thị các lát cắt mỏng ở bất kỳ hình chiếu nào.
  • Để thu được hình ảnh SPECT, gamma camera quay quanh bệnh nhân.
  • Chụp SPECT sử dụng cùng loại dược chất phóng xạ như hình ảnh 2D (phẳng).
  • Bất kỳ loại kỹ thuật y học hạt nhân nào cũng có thể được thực hiện bằng SPECT. SPECT đặc biệt được sử dụng trong xạ hình tưới máu cơ tim, xạ hình xương và xạ hình chức năng não.
• Hầu hết các kỹ thuật xạ hình y học hạt nhân có độ phân giải khoảng 1 cm, nghĩa là chúng không thể phát hiện chính xác các tổn thương nhỏ hơn kích thước đó.

An toàn trong Y học hạt nhân

• Dược chất phóng xạ là thuốc kê đơn, cần được cấp phát bởi bác sĩ.
• Mỗi liều phải được kiểm tra hoạt độ phóng xạ trước khi tiêm cho bệnh nhân. Việc hiệu chuẩn liều là rất cần thiết để đảm bảo rằng một lượng dược chất phóng xạ an toàn và hiệu quả được sử dụng. Điều này thường được thực hiện bằng cách đưa một ống tiêm chứa dược chất phóng xạ vào một buồng ion hóa để chuyển đổi sự ion hóa của một mẫu thành một liều có thể đo được, tùy thuộc vào đồng vị phóng xạ được sử dụng.
• Hiệu suất của chính máy hiệu chuẩn liều phải được đánh giá theo các khoảng thời gian đã định bằng một loạt các bài kiểm tra để đảm bảo rằng máy hiệu chuẩn là chính xác và đáng tin cậy.
• Cần có một khu vực được khóa và kiểm soát để lưu trữ và chuẩn bị dược chất phóng xạ. Cần phải có các kỹ thuật để đảm bảo vật liệu được tiêm là vô trùng và không có chất gây sốt.
• Sự cố tràn dược chất phóng xạ dạng lỏng đôi khi xảy ra một cách vô ý và có các phương pháp được quy định để ngăn chặn và làm sạch sự cố tràn cũng như xử lý vật liệu được sử dụng để dọn dẹp. Khu vực xảy ra sự cố tràn có thể được theo dõi bằng máy đếm Geiger.
• Mặc dù không có chống chỉ định tuyệt đối nào đối với việc sử dụng dược chất phóng xạ trong thai kỳ, một số đồng vị phóng xạ, ví dụ như iốt phóng xạ, có thể đi qua nhau thai và tập trung ở tuyến giáp của thai nhi. Tương tự, phụ nữ đang cho con bú có thể phải tạm ngưng cho con bú trong một khoảng thời gian sau khi sử dụng một số dược chất phóng xạ vì dược chất có thể đi qua sữa mẹ sang con. Sự bài tiết qua thận của một số đồng vị phóng xạ có nghĩa là chúng tích tụ và cô đặc trong bàng quang của người mẹ và có thể gây ra nguy cơ tiềm ẩn do sự gần gũi của chúng với thai nhi đang phát triển.
• Phản ứng có hại đối với chính dược chất phóng xạ là cực kỳ hiếm và liên quan đến dược chất, chẳng hạn như những chất được cấu tạo từ albumin huyết thanh người, hơn là đồng vị phóng xạ.
• Một số loại xạ trị, sử dụng dược chất phóng xạ được dùng với liều cao hơn nhiều so với các kỹ thuật chẩn đoán, có thể yêu cầu bệnh nhân phải nhập viện để đảm bảo an toàn bức xạ. Bệnh nhân có thể được bố trí ở phòng riêng mà không có người ngoài thăm trong 24 giờ. Ủy ban Điều tiết Hạt nhân không còn yêu cầu nhập viện để điều trị tuyến giáp bằng iodine-131.
• Bệnh nhân được điều trị bằng iốt phóng xạ (một lần nữa với liều lượng lớn hơn nhiều so với mục đích chẩn đoán) có thể được cảnh báo mang theo giấy chứng nhận về việc điều trị của họ vì họ có thể kích hoạt các cảnh báo an ninh bức xạ tại sân bay và những nơi khác trong tối đa 4 tháng sau khi điều trị.
• Bệnh nhân đang điều trị bằng dược chất phóng xạ phải tuân theo các hướng dẫn để phơi nhiễm cho những người khác có thể được duy trì ở mức thấp nhất có thể một cách hợp lý.

Các kỹ thuật Y học hạt nhân thường được sử dụng

• Các kỹ thuật y học hạt nhân thường được sử dụng bao gồm:
  • Xạ hình xương
  • Xạ hình thông khí/tưới máu
  • Xạ hình tim
  • Xạ hình tuyến giáp
  • Xạ hình HIDA
  • Xạ hình xuất huyết tiêu hóa (mất máu)

Xạ hình xương

• Xạ hình xương là phương pháp sàng lọc được lựa chọn để phát hiện bệnh di căn xương và để chẩn đoán gãy xương trước khi chúng có thể nhìn thấy bằng X-quang quy ước.
• Xạ hình xương có ưu điểm là phổ biến rộng rãi, không tốn kém và có khả năng ghi hình toàn bộ bộ xương cùng một lúc. Mặc dù chụp MRI có thể nhạy hơn trong việc phát hiện di căn xương, nhưng chúng ít phổ biến hơn và thường đắt hơn. Nhược điểm của xạ hình xương là độ phân giải không gian và độ phân giải tương phản kém hơn.
• Technetium-99m (Tc99m) methylene diphosphonate (MDP) là dược chất phóng xạ được sử dụng thường xuyên nhất cho xạ hình xương. Nó kết hợp một đồng vị phóng xạ, technetium-99m, với một dược chất (MDP) hướng đồng vị đến xương. Diphosphonate nhanh chóng được loại bỏ khỏi tuần hoàn và tạo ra ít nhiễu nền từ sự hấp thu trong các mô mềm.
• Sau khi tiêm tĩnh mạch dược chất phóng xạ, phần lớn liều được xương hấp thu nhanh chóng. Dược chất phóng xạ còn lại được bài tiết qua thận và sau đó tích tụ trong bàng quang. Ít hơn 5% liều tiêm còn lại trong máu 3 giờ sau khi tiêm.
• Trong hầu hết các trường hợp, toàn bộ cơ thể được ghi hình khoảng 2 đến 4 giờ sau khi tiêm, bằng cách tạo ra một hình ảnh toàn thân, nhiều hình ảnh khu trú của các bộ phận cơ thể cụ thể, hoặc cả hai. Các hình chiếu trước và sau thường được thực hiện, vì mỗi hình chiếu đưa các cấu trúc khác nhau đến gần gamma camera hơn để ghi hình tối ưu, ví dụ, xương ức trên hình chiếu trước và cột sống trên hình chiếu sau.
• Không giống như quy ước được sử dụng để xem các kỹ thuật khác trong chẩn đoán hình ảnh, phía bên phải của bệnh nhân không phải lúc nào cũng ở bên trái của bạn trong các bản xạ hình. Điều này có thể gây nhầm lẫn, vì vậy hãy chắc chắn rằng bạn tìm các nhãn trên bản xạ hình (Hình eA.1).

Hình eA.1 Xạ hình xương bình thường. Các hình chiếu trước và sau thường được thực hiện vì mỗi hình chiếu đưa các cấu trúc khác nhau đến gần gamma camera hơn để ghi hình tối ưu (ví dụ, xương ức trên hình chiếu trước [mũi tên liền] và cột sống trên hình chiếu sau [mũi tên đứt]). Lưu ý rằng thận thường có thể nhìn thấy trên hình chiếu sau (hình bầu dục). Không giống như quy ước được sử dụng trong việc xem các kỹ thuật khác trong chẩn đoán hình ảnh, phía bên phải của bệnh nhân không phải lúc nào cũng ở bên trái của bạn. Trên các hình chiếu sau, phía bên phải của bệnh nhân ở bên phải của bạn. Điều này có thể gây nhầm lẫn, vì vậy hãy chắc chắn rằng bạn tìm các nhãn trên bản xạ hình. Trong nhiều trường hợp, một dấu chấm trắng sẽ được đặt ở phía bên phải của bệnh nhân (các vòng tròn).

Di căn xương

• Tc99m MDP lắng đọng với nồng độ cao nhất ở những vùng có chu chuyển xương lớn nhất. Xạ hình xương bằng hạt nhân phóng xạ có độ nhạy cao (60-90%) đối với di căn, nhưng không đặc hiệu. Nhiều tổn thương lành tính cũng tạo ra sự gia tăng chu chuyển xương và hấp thu chất đánh dấu phóng xạ, bao gồm gãy xương, viêm khớp và viêm tủy xương.
• Tc99m MDP thường được thải qua thận và tích tụ trong bàng quang. Do đó, thận thường sẽ cho thấy sự hấp thu tăng lên, đặc biệt là nhìn rõ trên các hình chiếu sau do vị trí phía sau của thận trong cơ thể.
• X-quang quy ước của các vùng dương tính sau đó được thực hiện để mô tả rõ hơn các tổn thương được thấy trên xạ hình xương. Nếu X-quang cho thấy một nguyên nhân lành tính cho sự hấp thu tăng lên (ví dụ, một vết gãy đang lành) hoặc một tổn thương xương ác tính rõ ràng, thì không cần thực hiện thêm các kỹ thuật khác.
• Nếu X-quang quy ước bình thường hoặc không kết luận được, thì có thể cần một phương pháp chẩn đoán hình ảnh khác như chụp MRI của khu vực hoặc có thể là sinh thiết tổn thương.
• Bệnh di căn xương thường biểu hiện với một dạng nhiều vùng khu trú, không đối xứng có sự hấp thu tăng lên (điểm nóng) trên xạ hình xương. Ngay cả các di căn tiêu xương (ví dụ, những di căn do ung thư biểu mô phế quản gây ra) thường tạo ra đủ phản ứng tạo xương để dương tính trên xạ hình xương (Hình eA.2).

Hình eA.2 Di căn xương. Bệnh di căn xương thường biểu hiện với một dạng nhiều vùng khu trú không đối xứng có sự hấp thu tăng lên (điểm nóng) trên xạ hình xương (các mũi tên). Ngay cả các di căn tiêu xương (ví dụ, những di căn do ung thư biểu mô phế quản gây ra) thường tạo ra đủ phản ứng tạo xương để dương tính trên xạ hình xương. Bệnh nhân này bị ung thư biểu mô vú và di căn xương lan tỏa bao gồm xương sườn, xương chậu và cột sống.

• Một ngoại lệ quan trọng là đa u tủy. Xạ hình xương có thể âm tính do bản chất gần như hoàn toàn tiêu xương của các tổn thương đa u tủy trừ khi có gãy xương bệnh lý đi kèm. X-quang quy ước của bộ xương trục và phần gần của xương chi (được gọi là khảo sát xương hoặc khảo sát di căn) có thể hữu ích hơn trong bệnh này so với xạ hình xương (Hình eA.3).

Hình eA.3 Đa u tủy trên X-quang quy ước. Xạ hình xương thường sẽ âm tính trong đa u tủy do bản chất gần như hoàn toàn tiêu xương của các tổn thương (mũi tên) trừ khi có gãy xương bệnh lý đi kèm. X-quang quy ước của bộ xương trục và phần gần của xương chi (thường được gọi là khảo sát xương hoặc khảo sát di căn) có thể có giá trị chẩn đoán cao hơn trong bệnh này so với xạ hình xương.

Hai dạng hấp thu bất thường khác có thể được nhìn thấy trên xạ hình xương bao gồm các tổn thương giảm bắt xạ và superscan.

• Tổn thương giảm bắt xạ (Photopenic lesions) (tổn thương thiếu photon, điểm lạnh) là những vùng hấp thu chất đánh dấu phóng xạ giảm hoặc không có một cách bất thường trên xạ hình xương. Những tổn thương này có thể do sự gián đoạn nguồn cung cấp máu khiến không có dược chất phóng xạ nào có thể đến được khu vực đó (ví dụ, hoại tử vô mạch) hoặc khi một quá trình có tính phá hủy quá mức, không còn yếu tố tạo xương nào (ví dụ, di căn từ ung thư thận hoặc tuyến giáp) (Hình eA.4).

Hình eA.4 Bất thường giảm bắt xạ. Tổn thương giảm bắt xạ (tổn thương thiếu photon, điểm lạnh) là những vùng hấp thu chất đánh dấu phóng xạ giảm hoặc không có một cách bất thường trên xạ hình xương. Chúng có thể được tạo ra bởi các tổn thương như hoại tử vô mạch, hoặc khi một quá trình có tính phá hủy quá mức không còn yếu tố tạo xương nào (ví dụ, di căn từ ung thư thận hoặc tuyến giáp). Chúng cũng có thể được tạo ra bởi một bộ phận giả, rõ ràng là không thể hấp thu chất đánh dấu phóng xạ như xương bình thường. (A) Trong trường hợp này, một vùng giảm bắt xạ được nhìn thấy ở đầu gối phải (vòng tròn, so với đầu gối trái [mũi tên]) được tạo ra bởi một khớp gối nhân tạo bằng kim loại được nhìn thấy rõ hơn trên X-quang quy ước (vòng tròn đứt nét) trong (B).

• Superscan được tạo ra khi có sự hấp thu đồng vị phóng xạ tăng lan tỏa và tương đối đồng đều ở hầu hết tất cả các xương. Điều này thường xảy ra nhất khi có sự xâm lấn rộng rãi của bệnh di căn nhưng cũng có thể được thấy ở các xương có tỷ lệ chu chuyển cao lan tỏa như trong cường cận giáp.
  • Thoạt nhìn, một superscan có thể giống với hình ảnh của một xạ hình xương bình thường. Dấu hiệu của sự bất thường này là sự hấp thu giảm hoặc không có ở thận vì quá nhiều dược chất phóng xạ được xương hấp thu và rất ít đến được thận trong một superscan. Ung thư biểu mô tuyến tiền liệt lan tỏa có thể dẫn đến hình ảnh của một superscan (Hình eA.5).

Hình eA.5 Superscan. Superscan được tạo ra khi có sự hấp thu đồng vị phóng xạ lan tỏa và tương đối đồng đều do tỷ lệ chu chuyển xương cao, đặc biệt là ở các xương bị xâm lấn rộng rãi bởi bệnh di căn. Thoạt nhìn, một bộ xương hoàn toàn bị khối u xâm nhập, như trong bản xạ hình này, có thể giống với một xạ hình xương bình thường. Dấu hiệu của sự bất thường là sự hấp thu giảm hoặc không có ở thận (hình bầu dục); vì quá nhiều dược chất phóng xạ được xương hấp thu, rất ít đến được thận trong một superscan. Bệnh nhân này bị ung thư biểu mô tuyến tiền liệt di căn, là một nguyên nhân phổ biến của superscan. Chất đánh dấu phóng xạ được tiêm vào tĩnh mạch khuỷu tay phải (mũi tên liền) và chất đánh dấu phác họa nước tiểu được bài tiết vào ống thông Foley của bệnh nhân (mũi tên đứt).

• Xạ hình xương có thể dương tính trong vòng 24 giờ sau khi gãy xương. Tùy thuộc vào tốc độ lành của vết gãy, xạ hình có thể trở lại bình thường trong vòng 6 tháng hoặc có thể vẫn bất thường mãi mãi (Hình eA.6).

Hình eA.6 Gãy xương do mỏi. (A) Gãy xương do mỏi có thể khó hoặc không thể nhìn thấy trên X-quang quy ước được thực hiện ngay sau chấn thương (vòng tròn cho thấy xương bàn chân bình thường 2 ngày sau khi bắt đầu đau). (B) Xạ hình xương có thể dương tính sớm nhất là 24 giờ sau khi gãy xương và có thể đặc biệt hữu ích trong việc phát hiện các vết gãy xương do mỏi ẩn bằng cách cho thấy sự hấp thu tăng rõ rệt ở xương bị ảnh hưởng (mũi tên chỉ vào xương bàn chân). (C) Ba tuần sau chấn thương được thấy trong ảnh A, sự hình thành can xương ngoài rộng rãi được nhìn thấy xung quanh vết gãy đang lành (vòng tròn).

Viêm tủy xương

• Xạ hình xương ba pha có thể được thực hiện để phân biệt viêm mô tế bào với viêm tủy xương lân cận. Hình ảnh được thu nhận trong phút đầu tiên sau khi tiêm (pha dòng chảy), khoảng 5 phút sau khi tiêm (pha hồ máu hoặc pha mô), và sau đó từ 2 đến 4 giờ sau khi tiêm (pha trễ hoặc pha xương) (Hình eA.7).

Hình eA.7 Xạ hình xương ba pha bình thường: Vùng gối. Đây là một thiếu niên 16 tuổi, vì vậy các sụn tăng trưởng hấp thu chất đánh dấu phóng xạ một cách bình thường (các mũi tên). Hình ảnh được thu nhận trong phút đầu tiên sau khi tiêm (A-pha dòng chảy), khoảng 5 phút sau khi tiêm (B-pha hồ máu hoặc pha mô), và sau đó từ 2 đến 4 giờ sau khi tiêm (C-pha trễ hoặc pha xương). Dòng chảy thường bằng nhau ở hai bên; chất đánh dấu sau đó cho thấy hoạt độ trong các mô mềm và nhanh chóng được xương hấp thu, thanh thải khỏi các mô mềm vào các hình ảnh trễ.

• Viêm mô tế bào sẽ cho thấy sự hấp thu tăng lên trong mô mềm ở cả pha mô và pha xương (Hình eA.8).

Hình eA.8 Xạ hình xương ba pha, Viêm mô tế bào. (A) Pha dòng chảy. Có sự tăng dòng chảy đến mắt cá chân trái được thể hiện trên pha dòng chảy (mũi tên liền). (B) Pha Hồ máu. Sự hấp thu tăng lên lại được nhìn thấy trên pha hồ máu trong các mô mềm (mũi tên đứt). (C) Trên pha trễ, sự hấp thu tăng lên lại được nhìn thấy trong các mô mềm của mắt cá chân nhưng không khu trú ở chính xương (các mũi tên). Viêm tủy xương sẽ cho thấy sự hấp thu tiến triển trong xương và sự thanh thải khỏi các mô mềm trên pha trễ.

• Viêm tủy xương sẽ cho thấy sự thanh thải của chất đánh dấu khỏi các mô mềm với sự hấp thu tiến triển trong xương ở pha xương (Hình eA.9).

Hình eA.9 Xạ hình xương ba pha, Viêm tủy xương. Sự hấp thu chất đánh dấu phóng xạ tăng lên được nhìn thấy trong các hình ảnh liên tiếp của pha dòng chảy (mũi tên trắng liền), pha mô (mũi tên đen liền), và khu trú ở xương của đầu gối trong pha trễ (mũi tên trắng đứt). Bệnh nhân này có một khớp gối nhân tạo đã bị nhiễm trùng.

Xạ hình thông khí/tưới máu phổi cho thuyên tắc phổi

• Bất động, thường là sau phẫu thuật, là một yếu tố nguy cơ thường liên quan đến thuyên tắc phổi (PE). Các yếu tố nguy cơ đã biết khác bao gồm bệnh ác tính, viêm tắc tĩnh mạch, chấn thương chi dưới và đột quỵ.
• Chụp CT động mạch phổi (CT-PA) phần lớn đã thay thế xạ hình thông khí/tưới máu (V/Q) y học hạt nhân trở thành phương thức được lựa chọn trong chẩn đoán thuyên tắc huyết khối phổi. Trong sinh lý học, chữ Q được sử dụng để mô tả lưu lượng máu.
• Xạ hình thông khí/tưới máu được sử dụng chủ yếu nếu không có CT-PA hoặc nếu bệnh nhân có chống chỉ định với việc sử dụng chất cản quang iod đường tĩnh mạch, chẳng hạn như dị ứng nặng đã biết với chất cản quang.
• Nên chụp X-quang ngực để hỗ trợ giải thích xạ hình V/Q và để loại trừ một nguyên nhân khác gây ra các triệu chứng của bệnh nhân ngoài thuyên tắc phổi. Trong hầu hết các trường hợp thuyên tắc phổi, phim X-quang ngực ban đầu là bình thường (Hình eA.10).

Hình eA.10 X-quang ngực trong thuyên tắc phổi. Nên chụp X-quang ngực để loại trừ một nguyên nhân khác gây ra các triệu chứng của bệnh nhân ngoài thuyên tắc phổi và để hỗ trợ giải thích xạ hình hạt nhân. Trong hầu hết các trường hợp thuyên tắc phổi, phim X-quang ngực ban đầu là bình thường hoặc cho thấy các dấu hiệu không đặc hiệu, chẳng hạn như xẹp phổi dạng đĩa (xẹp phổi phân thùy dưới) được thấy ở bệnh nhân này (các mũi tên).

• Nếu phim X-quang ngực bình thường, thì xạ hình V/Q có thể có giá trị chẩn đoán. Nếu phim X-quang ngực bất thường, chụp CT động mạch phổi thường được thực hiện.
• Phần tưới máu phổi của xạ hình V/Q được thực hiện bằng cách sử dụng technetium-99m macroaggregated albumin (MAA). Đồng vị phóng xạ là technetium-99m và dược chất mà nó được gắn vào là macroaggregated albumin. Dược chất phóng xạ sau đó được tiêm tĩnh mạch.
  • Macroaggregated albumin được điều chế bằng cách đun nóng albumin huyết thanh người. Nó có thể được sản xuất với kích thước hạt được hấp thu 80% hoặc hơn trong quá trình đi qua hệ mạch phổi. Mặc dù trung bình có khoảng 350.000 hạt MAA được tiêm, chỉ khoảng 1 trong một nghìn mao mạch phổi bị tắc bởi một lần tiêm thông thường, vì vậy bệnh nhân không có triệu chứng gì từ chính việc tiêm.
• Hình ảnh của phổi được thu nhận ở nhiều tư thế (ví dụ: các hình chiếu trước, sau, bên phải và trái, và các hình chiếu chếch) ngay sau khi dược chất phóng xạ được tiêm.
• Xạ hình tưới máu bình thường sẽ cho thấy sự hấp thu trên khắp phổi với các vùng giảm bắt xạ (vùng thiếu photon) thường thấy ở vùng rốn phổi và tim, đặc biệt là trên hình chiếu trước (Hình eA.11).

Hình eA.11 Xạ hình tưới máu phổi bình thường. Xạ hình tưới máu bình thường sẽ cho thấy sự hấp thu đồng đều trên khắp phổi với các vùng giảm bắt xạ thường thấy ở vùng rốn phổi và tim (H), đặc biệt là trên hình chiếu trước. Phổi được ghi hình ở nhiều hình chiếu trong quá trình xạ hình phổi để thể hiện rõ hơn các bất thường tưới máu nhỏ.

• Nếu nghiên cứu tưới máu bất thường, thì xạ hình thông khí được thực hiện với bệnh nhân hít khí xenon hoặc krypton phóng xạ hoặc một khí dung được đánh dấu bằng technetium-99m.
• Trong một xạ hình thông khí bình thường, chất đánh dấu phóng xạ đi vào phổi một cách đồng nhất, thường là sau lần hít thở sâu đầu tiên. Hầu hết chất đánh dấu phóng xạ sẽ được thải ra khỏi phổi trong vòng 2 phút (Hình eA.12).

Hình eA.12 Xạ hình thông khí phổi bình thường: Từ hít vào đến thải ra. Trong một xạ hình thông khí bình thường, chất đánh dấu phóng xạ đi vào phổi một cách đồng nhất, thường là sau một lần hít thở sâu (hình ảnh ngoài cùng bên trái). Hầu hết chất đánh dấu phóng xạ sẽ được thải ra khỏi phổi trong vòng 2 phút (hình ảnh ngoài cùng bên phải). Bốn hình ảnh này cho thấy sự đi vào đồng nhất bình thường sau đó là sự thải ra nhanh chóng bình thường.

Hình eA.13 Thuyên tắc phổi trên xạ hình thông khí/tưới máu (V/Q). (A) Xạ hình thông khí bình thường. (B) Một khiếm khuyết giảm bắt xạ lớn được nhìn thấy ở đáy phổi phải (các mũi tên) trên xạ hình tưới máu. Đây được gọi là sự bất tương hợp giữa xạ hình thông khí và tưới máu vì sự bất thường hiện diện trên một cái nhưng không có trên cái kia. Thuyên tắc phổi sẽ tạo ra một sự bất tương hợp phân thùy như thế này trên xạ hình V/Q, trong đó thông khí được duy trì nhưng tưới máu thì không có.

• Không có gì đáng ngạc nhiên, sự kết hợp giữa nghi ngờ lâm sàng tương đối thấp về PE và xạ hình phổi xác suất thấp có hiệu quả loại trừ PE (ít hơn 5% sẽ thực sự bị thuyên tắc phổi).
• Sự kết hợp giữa nghi ngờ lâm sàng cao về PE và xạ hình V/Q xác suất cao gần như chắc chắn cho thấy sự hiện diện của PE (hơn 95%).
• Thật không may, vẫn còn phần lớn bệnh nhân có khả năng lâm sàng trung bình bị PE và kết quả xạ hình phổi trung bình, những người này có thể cần một loại kỹ thuật khác.
• Một số thử nghiệm lâm sàng được gọi là thử nghiệm Điều tra tiền cứu về thuyên tắc phổi (PIOPED) đã được thực hiện để cố gắng xác định phương tiện hiệu quả nhất để chẩn đoán chính xác thuyên tắc phổi.
  • Các khuyến nghị từ các thử nghiệm PIOPED đã cố gắng kết hợp đánh giá lâm sàng và xét nghiệm chẩn đoán trong các tình huống lâm sàng khác nhau để cung cấp phương tiện hiệu quả nhất để chẩn đoán chính xác thuyên tắc phổi.
• Một thuật toán mới hơn chỉ kết hợp phần tưới máu của xạ hình V/Q với các kết quả X-quang ngực trong nỗ lực loại bỏ các kết quả không chẩn đoán được.

Xạ hình tim

• Xạ hình cơ tim bằng y học hạt nhân được sử dụng để phát hiện thiếu máu cục bộ và nhồi máu cơ tim. Các thăm khám thường bao gồm cả nghiên cứu tưới máu và nghiên cứu vận động thành tim có cổng ECG. Các nghiên cứu cũng có thể xác định phân suất tống máu thất trái; vận động thành tim theo vùng; và thể tích thất trái cuối tâm thu.
• Chẩn đoán hình ảnh cơ tim bằng y học hạt nhân có giá trị dự báo tuyệt vời ở chỗ kết quả xạ hình bình thường có liên quan đến tỷ lệ hàng năm của các biến cố tim mạch nghiêm trọng (nhồi máu cơ tim hoặc tử vong do tim) dưới 1%.

Xạ hình tưới máu cơ tim

• Xạ hình tưới máu cơ tim dựa trên hai giả định song song, thứ nhất, một dược chất phóng xạ chỉ có thể được đưa đến một tế bào nếu có nguồn cung cấp máu đầy đủ (tức là tưới máu) cho tế bào đó và, thứ hai, bản thân tế bào cơ tim phải sống được để hấp thu chất đánh dấu phóng xạ. Do đó, những bất thường về tưới máu hoặc khả năng sống của tế bào sẽ hiển thị sự hấp thu chất đánh dấu phóng xạ giảm.
• Xạ hình cơ tim bằng y học hạt nhân thường được thực hiện với một nghiệm pháp gắng sức bao gồm xạ hình lúc nghỉ sau đó là xạ hình sau gắng sức.
  • Sự gắng sức có thể là dược lý (ví dụ, được tạo ra bởi dipyridamole [Persantine], dobutamine, hoặc adenosine) hoặc bằng vận động (ví dụ, máy chạy bộ hoặc xe đạp tập thể dục).
  • Gắng sức bằng vận động được thực hiện bằng cách tăng dần bài tập trên máy chạy bộ hoặc xe đạp tập thể dục, thường lên đến 85% nhịp tim tối đa của bệnh nhân để có được một nghiên cứu đầy đủ. Gắng sức dược lý có thể được sử dụng ở những bệnh nhân bị viêm khớp hoặc trong tình trạng thể chất không thể tập thể dục. Các nghiên cứu chỉ lúc nghỉ có thể được thực hiện ở những bệnh nhân mà cả gắng sức dược lý và vận động đều bị chống chỉ định.
• Rủi ro liên quan đến xét nghiệm đến từ phần gắng sức hơn là hoạt độ phóng xạ của đồng vị.
• Các dược chất phóng xạ được sử dụng trong các nghiệm pháp gắng sức bao gồm technetium-99m sestamibi (Cardiolite®), thallium-201, hoặc Tc 99m teboroxime. Các quy trình ghi hình khác nhau đối với các tác nhân khác nhau và phụ thuộc vào thiết bị mà hình ảnh được thu nhận.
• Hình ảnh được hiển thị theo một định dạng tiêu chuẩn hóa, thường có màu.
  • Trong hình chiếu trục ngắn, các phân đoạn thành tim tạo thành một vòng tròn.
  • Trong hình chiếu trục dài dọc, có hình chữ U với phần mở sang phải.
  • Trong hình chiếu trục dài ngang, phần mở của chữ U hướng xuống dưới (Hình eA.14).

Hình eA.14 Xạ hình tim bình thường. Hình ảnh được hiển thị theo một định dạng tiêu chuẩn hóa, thường có màu. Trong hình chiếu trục ngắn, các phân đoạn thành tim tạo thành một vòng tròn (vòng tròn). Trong hình chiếu trục dài dọc, có hình chữ U với phần mở sang phải (mũi tên liền). Trong hình chiếu trục dài ngang, phần mở của chữ U hướng xuống dưới (mũi tên đứt). Trong bất kỳ hình ảnh nào, độ dày thành tim là đồng đều. Theo quy ước, hàng đầu tiên của mỗi bộ hình ảnh là phần gắng sức của xét nghiệm và hàng thứ hai là phần nghỉ của xét nghiệm cho cùng các hình chiếu đó. Thông thường, mỗi bộ hình ảnh gắng sức và nghỉ được ghép cặp trông giống nhau (các hình chữ nhật). Ghi chú: Stress: Gắng sức, Rest: Nghỉ; Trục ngắn (Short Axis), Trục dài dọc (Vertical Axis), Trục dài ngang (Horizontal Axis); Apical: Vùng mỏm; Basal: Vùng đáy; Septal: Vách; Lateral: Thành bên; Inferior: Thành dưới; Anterior: Thành trước

• Độ dày thành tim nói chung là đồng đều trên cùng một hình ảnh.

Vận động thành tim và Phân suất tống máu

• Vận động thành tim được đánh giá bằng hình ảnh SPECT có cổng ECG. Cổng ECG cho phép các hình ảnh được phát lại trong một vòng lặp liên tục (vòng lặp cine) giúp hiển thị vận động thành tim. Hồng cầu (RBC) được đánh dấu Technetium 99m có thể được sử dụng làm tác nhân ghi hình để đánh giá vận động thành tim.
• Cổng ECG (ECG gating) (còn gọi là kích hoạt tim) là một kỹ thuật được sử dụng trong các nghiên cứu hình ảnh để định thời gian thu thập dữ liệu dựa trên một xung có nguồn gốc từ điện tâm đồ của bệnh nhân. Việc thu thập dữ liệu từ một chu kỳ tim duy nhất sẽ không cung cấp đủ số đếm để tạo ra một hình ảnh chẩn đoán cho các nghiên cứu tim mạch hạt nhân, vì vậy cổng ECG cho phép thu thập số đếm ở cùng một pha của chu kỳ tim qua hàng chục hoặc hàng trăm nhịp tim.
• Loại xạ hình cho thấy vận động thành tim và từ đó có thể tính toán phân suất tống máu tim được gọi là xạ hình MUGA (MUGA là viết tắt của multiple gated acquisition scan – xạ hình thu nhận đa cổng). Nó còn được gọi là xạ hình hồ máu có cổng. Xạ hình MUGA có thể được thực hiện lúc nghỉ hoặc sau gắng sức hoặc cả hai.
• Xạ hình MUGA có thể được sử dụng ở những bệnh nhân suy tim sung huyết để đánh giá chức năng tim, ở những bệnh nhân sắp trải qua hóa trị liệu với một loại thuốc độc cho tim, để đánh giá hiệu quả của phẫu thuật hoặc thuốc điều trị tim, và để dự đoán kết quả trong bệnh động mạch vành.
• Ở người bình thường, phân suất tống máu thất trái (LVEF) nằm trong khoảng từ 50% đến 80%. Khi gắng sức, LVEF có thể giảm ở những bệnh nhân bị bệnh động mạch vành. Không nên có vùng vận động thành tim bất thường. Bệnh nhân bị nhồi máu có thể cho thấy các vùng giảm vận động toàn thể hoặc cục bộ (vùng vô động hoặc giảm động) hoặc phình ra ngoài của thành thất trong kỳ tâm thu (vùng loạn động).
• Một xạ hình hạt nhân sau nhồi máu cơ tim có thể chứng minh liệu có cơ tim còn sống hay không, điều này giúp xác định xem phẫu thuật bắc cầu, đặt stent hay nong mạch sẽ hiệu quả nhất trong điều trị (Hình eA.15 và Hình eA.16).

Hình eA.15 Thiếu máu cơ tim do động mạch vành xuống trước trái. So sánh các bộ hình ảnh trong hai hình chữ nhật. Có một khiếm khuyết thành tim trong các phần gắng sức của xét nghiệm (mũi tên đứt chỉ vào sự mỏng đi của thành tim) được cải thiện khi nghỉ ngơi (mũi tên liền). Vì khiếm khuyết này hồi phục khi nghỉ ngơi, điều này đặc trưng cho thiếu máu cục bộ hơn là nhồi máu. Khiếm khuyết này nằm trong vùng phân bố của động mạch vành xuống trước trái. Ghi chú: Stress: Gắng sức, Rest: Nghỉ; Trục ngắn (Short Axis), Trục dài dọc (Vertical Axis), Trục dài ngang (Horizontal Axis); Apical: Vùng mỏm; Basal: Vùng đáy; Septal: Vách; Lateral: Thành bên; Inferior: Thành dưới; Anterior: Thành trước

Hình eA.16 Nhồi máu cơ tim vùng đáy thành dưới. Một lần nữa, so sánh các cặp hình ảnh gắng sức và nghỉ trong các hình chữ nhật. Có một khiếm khuyết cố định ở thành tim vẫn còn trên cả hình ảnh gắng sức (mũi tên đứt) và hình ảnh nghỉ ngơi (mũi tên liền). Sự thiếu hồi phục này phù hợp với nhồi máu thành dưới. Ghi chú: Stress: Gắng sức, Rest: Nghỉ; Trục ngắn (Short Axis), Trục dài dọc (Vertical Axis), Trục dài ngang (Horizontal Axis); Apical: Vùng mỏm; Basal: Vùng đáy; Septal: Vách; Lateral: Thành bên; Inferior: Thành dưới; Anterior: Thành trước

Xạ hình tuyến giáp

• Xạ hình tuyến giáp được sử dụng để:
  • Xác định chức năng của các nhân tuyến giáp
  • Giúp phân biệt bệnh Graves với bướu giáp nhân độc (bệnh Plummer)
  • Chẩn đoán nhiễm độc giáp
  • Ghi hình di căn từ ung thư tuyến giáp
  • Thỉnh thoảng, xác định một khối u trung thất có nguồn gốc từ tuyến giáp
• Xạ hình tuyến giáp là một hình ảnh của tuyến giáp. Xạ hình tuyến giáp có thể được kết hợp với việc đo độ tập trung iốt phóng xạ của tuyến giáp, đây là một thước đo khả năng chức năng của tuyến trong việc cô đặc và thanh thải iốt.
• Xạ hình tuyến giáp được thực hiện bằng cách sử dụng iốt phóng xạ hoặc technetium-99m pertechnetate. Cả iốt và pertechnetate đều bị giữ lại trong tuyến giáp. Dược chất phóng xạ có thể được dùng bằng đường uống hoặc, ít phổ biến hơn, đường tĩnh mạch.
• Tuyến giáp bình thường có hình con bướm và hấp thu chất đánh dấu phóng xạ một cách đồng nhất (Hình eA.17).

Hình eA.17 Xạ hình tuyến giáp bình thường. Tuyến giáp bình thường có hình con bướm và hấp thu chất đánh dấu phóng xạ một cách đồng nhất. Nó bao gồm thùy phải và trái và một eo giáp (mũi tên) nối hai thùy. R, bên phải của bệnh nhân.

• Bệnh nhân cường giáp sẽ cho thấy độ tập trung iốt của tuyến giáp tăng cao trong khi bệnh nhân suy giáp sẽ cho thấy độ tập trung giảm. Phạm vi bình thường của độ tập trung iốt của tuyến giáp thay đổi nhưng thường từ 10% đến 35%. Các nghiên cứu về độ tập trung phóng xạ phần lớn đã được thay thế bằng các xét nghiệm máu cho thyroxine (T4) và hormone kích thích tuyến giáp (TSH).

Nhân tuyến giáp

• Nhân tuyến giáp là phổ biến. Chúng phổ biến ở phụ nữ hơn nam giới. Chúng tăng tần suất theo tuổi tác, vì vậy một nhân đơn độc ở người trẻ tuổi đáng lo ngại hơn ở người lớn tuổi.
• Các nhân có hoạt độ tăng sẽ cho thấy sự hấp thu tăng lên (nhân nóng) so với phần còn lại của tuyến giáp, chức năng của phần này có thể bị ức chế bởi nhân nóng.
• Các nhân có hoạt độ giảm sẽ cho thấy sự hấp thu giảm hoặc không có (nhân lạnh) so với phần còn lại của tuyến giáp.
• Khoảng 85% tất cả các nhân tuyến giáp là nhân lạnh, với 15% là nhân nóng hoặc ấm. Tỷ lệ áp đảo của các nhân lạnh (85%) là lành tính trong khi 95% các nhân nóng là lành tính. Siêu âm, kết hợp với chọc hút bằng kim nhỏ, được sử dụng để chẩn đoán xác định ung thư tuyến giáp ở các nhân lạnh (Hình eA.18).

Hình eA.18 Nhân nóng và nhân lạnh trên xạ hình tuyến giáp. Nhân tuyến giáp là phổ biến, thường là đa nhân, và xảy ra đặc biệt ở phụ nữ lớn tuổi. Một nhân đơn độc ở người trẻ tuổi đáng lo ngại về ác tính hơn ở người lớn tuổi. Khoảng 85% tất cả các nhân tuyến giáp là nhân lạnh, với 15% là nhân nóng hoặc “ấm”. Đây là một tuyến giáp đa nhân với một nhân nóng (mũi tên liền) ở thùy phải và một nhân lạnh (mũi tên đứt) chiếm thùy trái. Các tổn thương này là lành tính.

Bướu giáp

• Một tuyến giáp bị phì đại được gọi là bướu giáp. Có nhiều nguyên nhân gây ra bướu giáp, bao gồm bướu giáp không độc (bướu giáp keo đa nhân), bệnh Graves, bệnh Plummer (bướu giáp nhân độc), và viêm tuyến giáp Hashimoto.
• Trong bướu giáp keo đa nhân không độc, tuyến giáp bị phì đại và hấp thu chất đánh dấu phóng xạ không đồng nhất. Trong bệnh Graves, tuyến giáp bị phì đại với sự hấp thu tăng đồng đều và mạnh. Tuyến giáp cũng có thể bị phì đại trong giai đoạn đầu của viêm tuyến giáp (Hình eA.19).

Hình eA.19 Bướu giáp không độc, bệnh Graves (Bệnh Basedow) và viêm tuyến giáp trên xạ hình. (A) Trong bướu giáp keo đa nhân không độc, tuyến giáp bị phì đại và hấp thu chất đánh dấu phóng xạ không đồng nhất. (B) Bệnh Graves cho thấy một tuyến giáp bị phì đại với sự phân bố đồng đều và mạnh của chất đánh dấu. Độ tập trung iốt của tuyến giáp tăng cao do cường giáp. (C) Tuyến giáp cũng có thể bị phì đại trong giai đoạn đầu của viêm tuyến giáp. Độ tập trung ở đây thấp do suy giáp.

Ung thư tuyến giáp

• Ung thư tuyến giáp thường biểu hiện dưới dạng một nhân đơn độc, chiếm ưu thế. Sự hiện diện của nhiều nhân làm giảm khả năng ác tính (Hình eA.20).

Hình eA.20 Ung thư biểu mô tuyến giáp. Ung thư tuyến giáp thường biểu hiện dưới dạng một nhân đơn độc chiếm ưu thế. Sự hiện diện của nhiều nhân làm giảm khả năng ác tính. Có một nhân lạnh, lớn, duy nhất ở cực dưới thùy phải của tuyến giáp (mũi tên). Vì hầu hết các nhân lạnh là lành tính, siêu âm xác nhận với sinh thiết bằng kim nhỏ thường được thực hiện.

• Xạ hình đồng vị phóng xạ cũng có thể cho thấy di căn từ ung thư biểu mô tuyến giáp ở xa chính tuyến giáp. Ung thư biểu mô tuyến giáp dạng nang và dạng nhú có thể cho thấy sự hấp thu chất đánh dấu tăng lên ở phổi, hạch bạch huyết và bộ xương (Hình eA.21).

Hình eA.21 Di căn ung thư tuyến giáp ở phổi được hình ảnh hóa bằng Iốt phóng xạ. Xạ hình đồng vị phóng xạ có thể cho thấy di căn từ ung thư tuyến giáp ở xa chính tuyến giáp, đặc biệt là trong ung thư biểu mô tuyến giáp dạng nang và dạng nhú. Những hình ảnh này là của ngực ở một bệnh nhân đã nhận iốt phóng xạ. Có nhiều ổ hấp thu iốt phóng xạ tăng lên ở các hạch cổ (mũi tên đứt) và phổi (mũi tên liền), di căn từ một ung thư biểu mô tuyến giáp dạng nhú đã được cắt bỏ trước đó. Sự hấp thu đồng nhất ở gan (L) là bình thường.

• Điều trị bằng iốt phóng xạ cũng được sử dụng với liều cao hơn nhiều so với mục đích chẩn đoán để hủy mô tuyến giáp trong bệnh Graves và để điều trị ung thư tuyến giáp. Iodine-131 (I-131) thường được sử dụng làm đồng vị phóng xạ để điều trị. Iốt phóng xạ cũng được sử dụng trong điều trị di căn ung thư biểu mô tuyến giáp từ các khối u cho thấy khả năng hấp thu đồng vị phóng xạ.

Xạ hình đường mật

Xạ hình HIDA

• Xạ hình túi mật được thực hiện bằng cách sử dụng technetium-99m, ban đầu được kết hợp với axit iminodiacetic (IDA). Điều này được gọi là xạ hình HIDA, trong đó chữ H là viết tắt của hepatic (gan) hoặc hepatobiliary (gan mật). Mặc dù các dược chất phóng xạ khác ngoài axit iminodiacetic hiện có thể được sử dụng cho xét nghiệm, nó vẫn thường được gọi là xạ hình HIDA. Xạ hình HIDA là kỹ thuật y học hạt nhân gan được sử dụng thường xuyên nhất.
• Xạ hình HIDA thường được chỉ định trong các trường hợp nghi ngờ viêm túi mật cấp tính mà siêu âm có thể không rõ ràng. Chúng cũng được sử dụng để chứng minh rò rỉ đường mật sau phẫu thuật.
• Bệnh nhân không ăn uống gì trong 3 đến 4 giờ trước khi thực hiện. Sau khi tiêm tĩnh mạch, dược chất phóng xạ liên kết với protein, được gan hấp thu, và sau đó nhanh chóng được bài tiết khỏi gan, tương tự như mật.
• Trong một xạ hình HIDA bình thường, các ống mật chứa chất đánh dấu phóng xạ trong vòng 10 phút và có chất đánh dấu phóng xạ trong tá tràng sau 60 phút, cho thấy sự thông suốt của ống mật chủ. Sự lấp đầy của túi mật bình thường xảy ra trong vòng 30 đến 60 phút, điều này xác nhận sự thông suốt của ống túi mật. Hình ảnh trễ sau vài giờ thường được thu nhận để giảm kết quả dương tính giả (Hình eA.22).

Hình eA.22 Xạ hình HIDA bình thường. Trong một xạ hình HIDA bình thường, các ống mật (mũi tên liền) chứa chất đánh dấu phóng xạ trong vòng 10 phút và có chất đánh dấu phóng xạ trong tá tràng và ruột non (SB) sau 60 phút, cho thấy sự thông suốt của ống mật chủ. Sự lấp đầy của túi mật bình thường (mũi tên đứt) xảy ra trong vòng 30 đến 60 phút, điều này xác nhận sự thông suốt của ống túi mật. Hình ảnh trễ sau vài giờ có thể được thu nhận để giảm kết quả dương tính giả. L, Gan; R, bên phải của bệnh nhân.

• Ngoại trừ những trường hợp hiếm hoi, việc nhìn thấy túi mật sẽ loại trừ viêm túi mật cấp do sỏi.
• Xạ hình túi mật rất nhạy và cực kỳ đặc hiệu đối với viêm túi mật cấp tính (Hình eA.23). Một trong những nhược điểm của nó là có thể mất vài giờ để thực hiện và một bệnh nhân bị bệnh cấp tính có thể cần chẩn đoán sớm hơn. Để rút ngắn thời gian cần thiết để hoàn thành, morphine sulfate có thể được tiêm tĩnh mạch.

Hình eA.23 Xạ hình HIDA trong viêm túi mật. Túi mật không chứa đầy chất đánh dấu phóng xạ. Thay vào đó, có một vùng giảm bắt xạ của gan (L) ở vị trí của túi mật (mũi tên đứt). Không có sự lấp đầy của ống túi mật nhưng có sự lấp đầy của ống mật chủ (mũi tên liền) và chảy vào ruột non (SB). Tắc nghẽn ống túi mật và không lấp đầy túi mật ở một bệnh nhân có triệu chứng phù hợp với viêm túi mật cấp tính. R, bên phải của bệnh nhân.

• Morphine gây co thắt cơ vòng Oddi, làm tăng áp lực trong ống mật chủ và đẩy nhanh quá trình lấp đầy ống túi mật. Túi mật sẽ lấp đầy bình thường trong vòng 30 phút sau khi dùng morphine.
• Xạ hình túi mật cũng được sử dụng để chứng minh rò rỉ mật ở những bệnh nhân đã trải qua phẫu thuật cắt túi mật nội soi, ghép gan hoặc bị chấn thương. Sau khi dược chất phóng xạ được tiêm, bụng được quét để ghi hình chất đánh dấu phóng xạ bên ngoài giới hạn bình thường của hệ thống đường mật (Hình eA.24).

Hình eA.24 Xạ hình HIDA cho thấy rò rỉ đường mật. Xạ hình túi mật cũng được sử dụng để chứng minh rò rỉ mật ở những bệnh nhân đã trải qua phẫu thuật cắt túi mật nội soi, ghép gan hoặc bị chấn thương. Sau khi dược chất phóng xạ được tiêm, bụng được quét để ghi hình chất đánh dấu phóng xạ bên ngoài giới hạn bình thường của hệ thống đường mật. Ở bệnh nhân này, chất đánh dấu phóng xạ được nhìn thấy trong hố túi mật (mũi tên liền) và “bầu” của một ống dẫn lưu được đặt tại vị trí cắt túi mật (mũi tên đứt). Việc nhìn thấy chất đánh dấu bên ngoài hệ thống ống mật hoặc ruột là một dấu hiệu của rò rỉ mật. R, bên phải của bệnh nhân.

Xạ hình xuất huyết tiêu hóa

• Việc xác định vị trí chảy máu từ đường tiêu hóa dưới có thể gặp vấn đề khi sử dụng cả nội soi hoặc các phương pháp chẩn đoán hình ảnh.
• Bằng cách sử dụng technetium-99m kết hợp với hồng cầu, vị trí chảy máu có thể được xác định. Một nghiên cứu dòng chảy ban đầu thường được thực hiện và ghi hình tĩnh của bụng thường kéo dài khoảng 90 phút. Chỉ cần khoảng 2 đến 3 cc máu thoát mạch để phát hiện (Hình eA.25).

Hình eA.25 Xạ hình xuất huyết tiêu hóa bình thường. Các tế bào hồng cầu của chính bệnh nhân được đánh dấu bằng một chất đánh dấu phóng xạ và bụng được quét. Hoạt độ có thể được tìm thấy bình thường trong tim (H), gan (L), động mạch chủ (mũi tên đứt), và các động mạch chậu (mũi tên liền). Các nghiên cứu bất thường sẽ cho thấy một ổ tăng hoạt độ trong ruột, ổ này sẽ di chuyển trên các hình ảnh nối tiếp do chuyển động nhu động của ruột.

• Các nghiên cứu bất thường sẽ cho thấy một ổ hấp thu chất đánh dấu phóng xạ tăng lên ngoài mạch nhưng trong lòng ruột và tiếp tục tăng theo thời gian. Bởi vì máu kích thích ruột, nhu động ruột nhanh hơn bình thường. Vùng hấp thu tăng lên phải di chuyển qua ruột trong quá trình ghi hình nối tiếp (Hình eA.26).

Hình eA.26 Xạ hình xuất huyết bất thường. Một sự tập trung bất thường của chất đánh dấu phóng xạ được nhìn thấy ở góc phần tư dưới phải (vòng tròn) ở bệnh nhân này bị chảy máu do bệnh túi thừa bên phải. Ổ tăng hấp thu di chuyển qua đại tràng trên các hình ảnh nối tiếp. Hoạt độ chất đánh dấu phóng xạ được nhìn thấy trong các mạch máu lớn. Ao, Động mạch chủ; H, tim; I, động mạch chậu; L, gan.

Chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET)

• Chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) hoạt động ở cấp độ phân tử để tạo ra các hình ảnh ba chiều mô tả các quá trình sinh hóa và trao đổi chất của cơ thể. Chúng được thực hiện bằng cách sử dụng một đồng vị phóng xạ tạo ra một positron (electron dương) được gắn vào một dược chất đích.
• Các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong chụp PET bao gồm fluorine-18, carbon-11, và oxygen-15. Các đồng vị này có chu kỳ bán rã ngắn (tất cả đều dưới 2 giờ) và, vì chúng được sản xuất trong một cyclotron, các máy quét PET trước đây yêu cầu một cyclotron tại chỗ. Fluorine-18 có lợi thế cho phép sản xuất tại một cyclotron ở ngoài cơ sở.
• Dược chất đích được sử dụng phổ biến nhất trong chụp PET là một chất tương tự của glucose được gọi là fluorodeoxyglucose (FDG). Nồng độ của chất tương tự glucose này trong các mô cơ thể cung cấp một thước đo hoạt động trao đổi chất.
• Nhiều máy quét PET kết hợp sự hiện diện của một máy quét CT cho phép hợp nhất (còn gọi là đồng đăng ký) bộ dữ liệu PET chức năng trên bộ dữ liệu giải phẫu của các hình ảnh quét do CT tạo ra. Các lần quét PET và CT được thực hiện tuần tự mà không di chuyển bệnh nhân, điều này giảm thiểu sự di chuyển của bệnh nhân giữa hai nghiên cứu và cải thiện chất lượng của hình ảnh.
• Bằng cách hợp nhất các hình ảnh PET và CT, vị trí giải phẫu của sự bất thường chức năng được xác định (Hình eA.27).

Hình eA.27 Hình ảnh hợp nhất PET/CT. Bằng cách hợp nhất các hình ảnh PET và CT, vị trí giải phẫu của sự bất thường chức năng có thể được xác định. Chụp CT (trái) được chồng lên hình ảnh PET (phải) để tạo thành hình ảnh hợp nhất PET/CT (giữa). Sự hấp thu FDG được mô tả bằng các cường độ màu đỏ khác nhau. Sự hấp thu bình thường được nhìn thấy ở gan (L) và sự bài tiết bình thường là qua thận (các mũi tên) vào bàng quang (B). Sự hấp thu càng tập trung, màu đỏ càng đậm.

• Chụp PET tương tự như chụp SPECT ngoại trừ việc chụp SPECT đo trực tiếp bức xạ gamma phát ra của chất đánh dấu phóng xạ, trong khi các chất đánh dấu PET tạo ra positron.

Ứng dụng của chụp PET

• Chụp PET thường được sử dụng nhất trong chẩn đoán và theo dõi điều trị ung thư. Nó thường được sử dụng để xác định vị trí di căn ẩn từ một khối u đã biết hoặc để phát hiện tái phát. Chụp PET trong ung thư học chiếm một tỷ lệ lớn trong việc sử dụng lâm sàng của PET.
• Một số loại khối u hấp thu nhiều chất đánh dấu phóng xạ hơn các loại khác và được gọi là các khối u bắt FDG mạnh.
• Do khả năng đo lường chức năng, chụp PET cũng được sử dụng trong phân tích chức năng não và tim và để đo lưu lượng máu theo vùng.
• Trong não, các vùng có hoạt độ chất đánh dấu phóng xạ cao tương ứng với các vùng có hoạt động não tăng lên. Bằng cách sử dụng các hợp chất liên kết với các thụ thể thần kinh nhất định trong não, PET đã được sử dụng để nghiên cứu các rối loạn tâm thần và lạm dụng chất. Nó cũng đã được sử dụng rộng rãi trong bệnh Alzheimer và động kinh.
• Trong tim, chụp PET đang được sử dụng trong chẩn đoán bệnh động mạch vành, một phần vì chúng cung cấp độ phân giải cao hơn so với xạ hình tưới máu. Các vùng bị nhồi máu hoàn toàn có thể được phân biệt với thiếu máu cục bộ bằng cách sử dụng cả xạ hình tưới máu và PET. Sự phân biệt này rất quan trọng trong việc xác định một phác đồ điều trị vì có rất ít lợi ích trong việc cố gắng tái thông mạch máu của cơ bị nhồi máu hoàn toàn.

Các vấn đề an toàn và chụp PET

• Chụp PET phơi nhiễm cơ thể với bức xạ ion hóa. Khi kết hợp với chụp CT cũng sử dụng bức xạ ion hóa, liều bức xạ có thể là đáng kể. Như với tất cả các xét nghiệm chẩn đoán sử dụng bức xạ ion hóa, lợi ích do dữ liệu thu được từ xét nghiệm mang lại phải được cân nhắc với các rủi ro tiềm ẩn của nó.
• Các kết quả dương tính giả có thể xảy ra từ các quá trình viêm, cũng như các khối u lành tính và trong các mô tăng sản nhưng lành tính, tất cả đều bắt FDG mạnh (Hình eA.28).

Hình eA.28 Sẹo bắt FDG mạnh sau phẫu thuật thoát vị. Chụp PET thường được sử dụng nhất để chẩn đoán hoặc xác nhận bệnh ác tính. Các kết quả dương tính giả có thể xảy ra với các quá trình viêm, trong các khối u lành tính, và trong các mô tăng sản nhưng lành tính, tất cả đều bắt FDG mạnh. Bệnh nhân này trước đây đã trải qua phẫu thuật sửa chữa thoát vị ở bên phải (mũi tên liền). Hình ảnh hợp nhất PET/CT (giữa) cho thấy sự hấp thu mạnh trong phản ứng viêm xung quanh vị trí sửa chữa (mũi tên đứt).

• Các kết quả âm tính giả có thể xảy ra nếu khối u rất nhỏ, đã hoại tử, hoặc được cấu tạo bởi một số loại tế bào nhất định, chẳng hạn như ung thư biểu mô tuyến tiền liệt, một số bệnh ung thư tuyến giáp, ung thư vú thể tiểu thùy, ung thư biểu mô tế bào gan biệt hóa tốt, và một số di căn xương.

Hình ảnh chụp PET

• Có sự hấp thu FDG sinh lý (bình thường) ở các tuyến nước bọt, tuyến giáp, mỡ nâu, tuyến ức, gan, đường tiêu hóa, thận và bàng quang, và tử cung (xem Hình eA.27).
• Các tổn thương bắt FDG mạnh là những tổn thương cho thấy sự hấp thu bất thường tăng lên của dược chất phóng xạ (Hình eA.29 và Hình eA.30).

Hình eA.29 Chụp PET dương tính: Ung thư biểu mô phế quản. Một tổn thương bắt FDG mạnh được nhìn thấy ở thùy trên bên phải (mũi tên trắng) trên hình ảnh PET/CT tái tạo vành này (giữa), xác nhận những gì bị nghi ngờ là bản chất ác tính của tổn thương này. Đây là một ung thư biểu mô tuyến của phổi. Một hạch bạch huyết di căn được nhìn thấy ở vùng thượng đòn trái (mũi tên đen).

Hình eA.30 Chụp PET dương tính: Ung thư biểu mô phế quản có di căn. Một khối u rốn phổi phải lớn (mũi tên đứt) bắt FDG mạnh và đại diện cho một ung thư biểu mô phế quản (hình ảnh giữa). Ít rõ ràng hơn trên chỉ chụp CT là một hạch bạch huyết di căn thượng đòn phải (mũi tên liền). Chụp PET đặc biệt hữu ích trong việc phát hiện các di căn ẩn.

Hộp eA.1 liệt kê những khối u đặc biệt bắt FDG mạnh trong quá trình chụp PET.

Những điểm chính cần nhớ

• Một đồng vị phóng xạ (radioisotope) là một dạng không bền được sản xuất tự nhiên hoặc nhân tạo của một nguyên tố phát ra bức xạ từ hạt nhân của nó khi nó phân rã.
• Dược chất phóng xạ là sự kết hợp của các đồng vị phóng xạ được gắn vào một dược chất có đặc tính liên kết cho phép nó tập trung vào các mô cơ thể nhất định.
• Các đồng vị không bền cố gắng đạt đến sự ổn định bằng quá trình phân tách (phân hạch) hoặc bằng cách phát ra các hạt (hạt alpha hoặc beta) và/hoặc năng lượng (tia gamma) dưới dạng bức xạ. Các electron mang điện tích dương được gọi là positron.
• Chu kỳ bán rã vật lý là thời gian cần thiết để số lượng nguyên tử phóng xạ trong một mẫu giảm đi 50%, và nó là một thuộc tính cố hữu của đồng vị phóng xạ. Hầu hết các đồng vị phóng xạ dùng trong y tế phải có chu kỳ bán rã tính bằng giờ hoặc ngày.
• Đồng vị phóng xạ được sử dụng rộng rãi nhất là T99m với chu kỳ bán rã là 6 giờ. Nó phân rã bằng cách phát ra tia gamma năng lượng thấp.
• Một gamma camera sử dụng một hoặc nhiều đầu dò nhấp nháy làm bằng các tinh thể phát sáng (luminesce) để phản ứng với tia gamma phát ra từ bệnh nhân.
• Chụp cắt lớp phát xạ đơn photon (SPECT) được thực hiện bằng cách sử dụng một gamma camera để thu nhận nhiều hình ảnh hai chiều (2D) từ nhiều góc độ, sau đó được máy tính tái tạo thành một bộ dữ liệu ba chiều (3D).
• Xạ hình xương là phương pháp sàng lọc được lựa chọn để phát hiện bệnh di căn xương. Tc99m MDP lắng đọng với nồng độ lớn nhất ở những vùng có chu chuyển xương cao nhất. Xạ hình xương bằng hạt nhân phóng xạ có độ nhạy cao (60% đến 90%) đối với di căn, nhưng không đặc hiệu.
• Chụp CT động mạch phổi (CT-PA) phần lớn đã thay thế xạ hình hạt nhân trong chẩn đoán bệnh thuyên tắc huyết khối phổi. Nếu phim X-quang ngực bình thường, thì xạ hình V/Q có thể có giá trị chẩn đoán. Nếu phim X-quang ngực bất thường, CT-PA thường được thực hiện.
• Thuyên tắc phổi sẽ tạo ra một sự bất tương hợp phân thùy trên xạ hình V/Q, trong đó tưới máu không có nhưng thông khí được duy trì.
• Xạ hình tim bằng y học hạt nhân được sử dụng để phát hiện thiếu máu cục bộ và nhồi máu cơ tim, và để xác định phân suất tống máu thất trái, vận động thành tim theo vùng, và thể tích thất trái cuối tâm thu.
• Xạ hình tuyến giáp được sử dụng để xác định chức năng của các nhân tuyến giáp, để giúp phân biệt bệnh Graves với bướu giáp nhân độc và nhiễm độc giáp, và để ghi hình di căn từ ung thư tuyến giáp. Xạ hình tuyến giáp thường được kết hợp với một phép đo chức năng của hoạt động tuyến giáp gọi là độ tập trung iốt của tuyến giáp.
• Xạ hình đường mật được sử dụng thường xuyên nhất được gọi chung là xạ hình HIDA. Xạ hình HIDA thường được chỉ định trong các trường hợp nghi ngờ viêm túi mật cấp tính mà siêu âm có thể không rõ ràng. Chúng cũng được sử dụng để chứng minh rò rỉ đường mật sau phẫu thuật.
• Xạ hình xuất huyết tiêu hóa bằng y học hạt nhân có thể giúp xác định vị trí chảy máu từ đường tiêu hóa dưới bằng cách ghi hình bụng sau khi tiêm hồng cầu được đánh dấu cho bệnh nhân.
• Chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) hoạt động ở cấp độ phân tử để tạo ra các hình ảnh ba chiều mô tả các quá trình sinh hóa và trao đổi chất của cơ thể. Chụp PET thường được sử dụng nhất trong chẩn đoán và theo dõi điều trị ung thư nhưng cũng được sử dụng trong chẩn đoán hình ảnh tim và não.
• Phân tử đích được sử dụng phổ biến nhất trong chụp PET là một chất tương tự của glucose được gọi là fluorodeoxyglucose (FDG) (gọi là FDG-PET).
• Các máy quét PET hiện tại kết hợp sự hiện diện của một máy quét CT, cho phép hợp nhất (gọi là đồng đăng ký) bộ dữ liệu PET chức năng trên bộ dữ liệu giải phẫu của các hình ảnh quét CT.

Bảng chú giải thuật ngữ Y học Anh-Việt. Phụ lục điện tử A.