Đo vận tốc lưu lượng máu qua động mạch vành bàng hệ (Collateral) trên bệnh nhân bị bệnh lý mạch vành có và không có kèm theo bệnh lý đái tháo đường

Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Hội nghị Khoa Học Kỹ Thuật BV. Thống Nhất TP. HCM 2012 394 ĐO VẬN TỐC LƯU LƯỢNG MÁU QUA ĐỘNG MẠCH VÀNH BÀNG HỆ (COLLATERAL) TRÊN BỆNH NHÂN BỊ BỆNH LÝ MẠCH VÀNH CÓ VÀ KHÔNG CÓ KÈM THEO BỆNH LÝ ĐÁI THÁO ĐƯỜNG Bùi Quốc Thắng*, Shonosuke Matsushita**, Yuji Hiramatsu** TÓM TẮT Mở đầu: trong bệnh mạch vành mãn tính, hệ mạch vành bàng hệ sẽ phát triển và cung cấp máu nuôi đến vùng thiếu máu. Các rối loạn chuyển hóa như bệnh lý tiểu đường, can thiệp phẫu thuật bắc cầu mạch vành có thể ảnh hưởng tới lưu lượng máu đi qua hệ mạch máu bàng hệ. Mục tiêu: Đưa ra phương pháp đo lưu lượng mạch máu qua động mạch vành bàng hệ. So sánh kết quả giữa nhóm bệnh nhân có kèm bệnh đái tháo đường và nhóm chứng không có đái tháo đường. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng tới sự thay đổi lưu lượng máu qua động mạch vành bàng hệ. Thực hiện: Dùng phần mềm Gingko CADx để đo 9 động mạch vành bàng hệ: vận tốc lưu lượng, đường kính động mạch bàng hệ. Kết quả: vận tốc trung bình lưu lượng máu qua động mạch bàng hệ ở tất cả các bệnh nhân (238 mm/s), không khác biệt về vận tốc lưu lượng qua mạch máu bàng hệ ở hai nhóm bệnh nhân có và không có kèm theo bệnh đái tháo đường, vận tốc lưu lượng tăng khi đường kính mạch máu tăng, vận tốc lưu lượng trung bình qua mạch máu bàng hệ ở bệnh nhân sau khi phẫu thuật bắt cầu mạch vành cao hơn đáng kể so với bệnh nhân trước phẫu thuật. Kết luận: Nghiên cứu này chỉ thực hiện trên những mạch máu bàng hệ có thể thấy được trên hình chụp mạch vành. Số lượng bệnh nhân được đo còn ít, do đó nghiên cứu cần được mở rộng và tiếp tục thực hiện. Từ khóa: bệnh mạch vành, tuần hoàn bàng hệ, lưu lượng. ABSTRACT MEASUREMENT OF COLLATERAL CORONARY ARTERIAL FLOW VELOCITY IN CORONARY ARTERY DISEASE PATIENTS WITH AND WITHOUT DIABETES Bui Quoc Thang, Shonosuke Matsushita, Yuji Hiramatsu * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 - 2012: 393 - 398 Introduction: In patients with chronic coronary arteries disease (CAD), special in total coronary occlusions, collateral arteries are usual visible in angiography, and they regular direct into the distal occludent arteries, where was jeopardized by ischemia. .There are some discordant information about the influence of metabolic disorders, such as diabetes mellitus (DM), and coronary arteries bypass graft (CBAG) on collateral development. Purpose: the aim of this study was to measure the flow velocity of collateral connection arteries, and determine the influence of DM and some factors on collateral circulation in CAD by matching patients with diabetes to a non-diabetic control group. Method: Use “Gingko CADx software” to measure the flow velocity and diameter of 9 collateral arteries. Result: the average of flow velocity in total patient (238 mm/s), no difference of velocity in two group patients with and without DM, the flow increase in the wider diameter, the average velocity of collateral in post- * Bệnh viện Chợ Rẫy ** Bệnh viện Đại học Tsukuba, Nhật Bản Tác giả liên lạc: BS. Bùi Quốc Thắng ĐT: 0918224623 Email: buiquocthang.vn@gmail.com Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Hội nghị Khoa Học Kỹ Thuật BV. Thống Nhất TP. HCM 2012 395 operation patients (347 mm/s) was higher significant than the group pre-operation. Conclusion: This research only performs in collateral arteries which can be visible in angiography. The number of patients is little, so this research need continuous perform with more patients. Keywords: coronary arteries disease, collateral, flow velocity TỔNG QUAN Ở những bệnh nhân mắc bệnh động mạch vành mãn tính, đặc biệt là trường hợp tắc hoàn toàn, những động mạch bàng hệ có thể nhìn thấy được trên hình ảnh chụp động mạch vành, và chúng thường hướng về phía đầu xa của động mạch bị tắc, nơi đó bị tổn thương do tình trạng thiếu máu(1,2,5). Hệ thống tuần hoàn bàng hệ cung cấp chất dinh dưỡng cho vùng cơ tim bị thiếu máu. Vận tốc trung bình của lưu lượng máu qua động mạch bàng hệ là 10,96 ± 5,6 cm/s(1). Vẫn còn nhiều tranh luận về sự tác động của những rối loạn chuyển hóa lên sự phát triển của các động mạch bàng hệ như bệnh lý tiểu đường. Suy giảm chức năng tế bào nội mạch, thay đổi cấu trúc của vi tuần hoàn, và những yếu tố liên quan tới diễn tiến và tiên lượng của bệnh lý mạch vành được đánh giá chặt chẽ ở bệnh nhân kèm theo bệnh đái tháo đường. Tuy nhiên mối lên hệ giữa bệnh lý đái tháo đường và sự phát triển của của các động mạch vành bàng hệ vẫn còn tranh luận(4). Mục tiêu của nghiên cứu này là đo vận tốc lưu lượng của động mạch vành bàng hệ và đánh giá mối liên quan giữa bệnh lý tiểu đường cùng một vài yếu tố khác đối với tuần hoàn bàng hệ của bệnh động mạch vành bằng cách so sánh kết quả giữa nhóm bệnh nhân mạch vành có kèm bệnh đái tháo đường với nhóm chứng là các bệnh nhân bệnh mạch vành không bị bệnh đái tháo đường. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Nguồn bệnh nhân Tám bệnh nhân (độ tuổi trung bình 64,7, 7 nam và 1 nữ) đã được chẩn đoán bệnh lý mạch vành có nhánh động mạch bị hẹp hoàn toàn và có sự xuất hiện rõ ràng của các động mạch bàng hệ trên hình ảnh chụp động mạch vành. Có 3 bệnh nhân mắc bệnh đái tháo đường và 9 động mạch vành bàng hệ được đo vận tốc lưu lượng (có 1 trường hợp được đo vận tốc lưu lượng trên cùng một động mạch bàng hệ ở 2 hình ảnh chụp mạch vành trước mổ và sau mổ). Hình ảnh chụp động mạch vành Tất cả các bệnh nhân đều được chụp mạch vành với catheter 5 Fr (1,7 mm). Chúng tôi chọn những hình ảnh rõ ràng, dễ nhận ra động mạch bàng hệ khi nó xuất hiện để đo đạc. Phần mềm Bởi vì, những động mạch di chuyển không ngừng, cho nên rất khó sử dụng những phần mềm tự động nhận diện sự thay đổi mức độ tương phản trên hình ảnh được đo để tính toán vận tốc lưu lượng. Vì vậy, chúng tôi sử dụng phần mềm “Gingko CADx” và đo trên từng hình ảnh. Các bước tiến hành đo Mạch máu không bị hẹp Động mạch bị tắc Động mạch bàng hệ Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Hội nghị Khoa Học Kỹ Thuật BV. Thống Nhất TP. HCM 2012 396 Hiệu chỉnh đường kính của catheter trên hình ảnh đo bằng phần mềm (5 Fr = 1,7mm) Phân vùng bằng “Metric grid” thành các vùng kích thước 2x2mm để dễ dàng nhận ra các vị trí thay đổi độ tương phản, và có thể chuyển đổi màu sắc của hình ảnh sang định dạng “trắng đen” hoặc định dạng “Flow” để thuận tiện cho việc đo đạc. Tiến hành đo trên từng hình ảnh và nhận ra những vị trí thay đổi độ tương phản. Chúng ta cũng có thể đo chiều dài của mạch máu ở những động mạch bị gập góc. Đo đường kính của động mạch bàng hệ Tính toán Đo chiều dài giữa 2 điểm dựa trên tọa độ Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Hội nghị Khoa Học Kỹ Thuật BV. Thống Nhất TP. HCM 2012 397 theo công thức: L = sqrt((x2-x1)2+(y2-y1)2). Sau đó tính chiều dài mà thuốc cản quang di chuyển trong lòng mạch máu bàng hệ trong khoảng thời gian được tính dựa vào thứ tự của các khung ảnh được đo (mỗi khung ảnh cách nhau 1/15 giây hoặc 1/30 giây, tùy theo từng hình ảnh chụp mạch vành). Vận lốc lưu lượng máu qua động mạch bàng hệ được tính theo công thức v(mm/s)=L(mm)/t(second) KẾT QUẢ Bảng 1: Kết quả đo đạc Số thự tự Mã số Tuổi Giới HbA1C Mạch máu bị tắc Số lượng mạch máu bàng hệ Khung hình / giây Đường kính (µm) Vận tốc (mm/s) Thời điểm 1 No1 61 Nam 6.8 LAD 7 30 767,26 224,2935 Trước mổ 2 No2 70 Nữ 6.6 PDA 7 30 683,65 99,74002 Trước mổ 3 No2 70 Nữ 6.6 PDA 7 30 667 358,0694 Sau mổ 4 No3 51 Nam 6.8 LAD 3 30 914,85 351,24 Trước mổ 5 No4 61 Nam 0 LAD 3 30 964 337,1951 Sau mổ 6 No5 70 Nam 0 LAD 3 30 864,98 325,0763 Trước mổ 7 No6 74 Nam 0 LAD 6 15 776,69 231,8673 Trước mổ 8 No7 65 Nam 0 LAD 3 30 735 141,5411 Trước mổ 9 No8 62 Nam 0 LAD 3 0 794 293,4107 Trước mổ Đo đạc ở hình chụp mạch vành trước mổ Bảng 2: Vận tốc và đường kính trung bình của lưu lượng qua động mạch bàng hệ ở những bệnh nhân tiền phẫu có và không có bệnh đái tháo đường. Tổng số bệnh nhân Tuổi Đái tháo đường Nam Đường kính trung bình ở bệnh nhân đái tháo đường (µm) Đường kính trung bình ở bệnh nhân không đái tháo đường (µm) Vận tốc trung bình ở bệnh nhân đái tháo đường (mm/s) Vận tốc trung bình ở bệnh nhân không đái tháo đường (mm/s) Vận tốc trung bình ở tất cả các bệnh nhân 7 64,71429 3 6 788,5867 792,6675 225,0912 247,9738 238,167 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 No2 No7 No1 No6 No8 No5 No3 diameter (µm) velocity (mm/s) Biểu đồ 1: Mối liên quan giữa vận tốc và đường kính mạch máu Đo đạc ở hình chụp mạch vành trước mổ Bảng 3: Kết quả đo đạc ở những bệnh nhân hậu phẫu bắc cầu mạch vành Số thứ tự Mã số Tuổi Giới HbA1C Mạch máu bị tắc Số lượng mạch máu bàng hệ Khung hình / giây Đường kính (µm) Vận tốc (mm/s) 1 No4 61 M 0 LAD 3 30 964 337,1951 2 No2 70 F 6,6 PDA 7 30 667 358,0694 Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Hội nghị Khoa Học Kỹ Thuật BV. Thống Nhất TP. HCM 2012 398 Bảng 4: Sự khác biệt vận tốc lưu lượng ở bệnh nhân trước và sau mổ bắc cầu mạch vành Trước mổ Sau mổ Số lượng bệnh nhân 7 2 Vận tốc (mm/s) 238,167 347,632 Đường kính (µm) 790,9186 815,5 Bảng 5: Sự khác biệt vận tốc lưu lượng trước và sau mổ bắc cầu mạch vành ở bệnh nhân có mã số nghiên cứu: No2 Trước mổ Sau mổ 10-Jun-11 4-Jul-11 Đường kính (µm) 683,65 667 Vận tốc (mm/s) 99,74002 358,069 0 100 200 300 400 500 600 700 10-Jun-11 4-Jul-11 preop. postop. Patient no2 diameter (µm) velocity (mm/s) Biểu đồ 2: Mối liên hệ giữa đường kính và vận tốc lưu lượng trước và sau mổ bắc cầu mạch vành ở bệnh nhân có mã số nghiên cứu: No2 BÀN LUẬN Ở bảng 2, khi so sánh vận tốc lưu lượng trung bình qua mạch máu bàng hệ ở hình chụp mạch vành tiền phẫu ở 3 bệnh nhân có kèm bệnh đái tháo đường (225 mm/s) với 4 bệnh nhân không có bệnh đái tháo đường (248 mm/s), sự khác biệt dường như không đáng kể. Chúng gần như tương đương với vận tốc trung bình ở tất cả các bệnh nhân (238 mm/s). Hơn nữa, các bệnh nhân có vận tốc lưu lượng nhỏ nhất (99 mm/s) và lớn nhất (358 mm/s), đều là những bệnh nhân kèm theo bệnh đái tháo đường. Hơn nữa, R Zbinden cộng sự đã sử dụng đầu dò Doppler nội mạch để tính toán áp lực hay vận tốc lưu lượng ở 200 bệnh nhân, sau đó so sánh giữa nhóm bệnh nhân kèm theo bệnh đái tháo đường với nhóm chứng gồm những bệnh nhân không đái tháo đường, họ cũng thấy rằng không có sự khác biệt về lưu lượng máu qua mạch máu bàng hệ ở hai nhóm bệnh nhân(4). Vì thế, có thể bệnh lý tiểu đường không liên quan tới vận tốc lưu lượng qua mạch máu bàng hệ, đối với những mạch máu có thể thấy được trên hình ảnh chụp mạch vành. Ở biểu đồ 1, chúng tôi nhận thấy có sự liên quan của đường kính mạch máu bàng hệ đối với vận tốc lưu lượng, vận tốc lưu lượng tăng khi đường kính mạch máu lớn hơn. Ở bảng 2, đường kính trung bình của mạch máu bàng hệ ở những bệnh nhân kèm theo bệnh đái tháo đường (788,5µm) gần như tương đương với những bệnh nhân không có đái tháo đường (792,6µm). Điều này có thể giúp giải thích cho sự không khác biệt về vận tốc lưu lượng qua mạch máu bàng hệ ở hai nhóm bệnh nhân có và không có kèm theo bệnh đái tháo đường. Trên hình chụp mạch vành, đường kính động mạch vành ở những bệnh nhân có kèm theo đái tháo đường có thể hẹp hơn so với những bệnh nhân không có đái tháo đường, tuy nhiên đối với những mạch máu bàng hệ có thể nhìn thấy được trên hình chụp mạch vành, đường kính mạch máu bàng hệ ở cả hai nhóm gần như tương đương cho nên vận tốc lưu lượng qua mạch máu bàng hệ ở cả hai nhóm không có sự khác biệt đáng kể. Ở bảng 4: vận tốc lưu lượng trung bình qua mạch máu bàng hệ ở 2 bệnh nhân sau khi phẫu thuật bắt cầu mạch vành (347 mm/s) cao hơn đáng kể so với lưu lượng trung bình qua mạch máu bàng hệ ở 7 bệnh nhân trước phẫu thuật (238 mm/s), trong khi đường kính trung bình của mạch máu bàng hệ ở hai nhóm thì tương đương nhau. Ở bảng 5 và biểu đồ 2: vận tốc lưu lượng khi đo trên hình ảnh chụp mạch vành trước mổ và sau khi mổ bắc cầu qua cùng một mạch máu bàng hệ ở cùng một bệnh nhân, chúng tôi nhận thấy có sự khác nhau rõ rệt, sau mổ vận tốc lưu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Hội nghị Khoa Học Kỹ Thuật BV. Thống Nhất TP. HCM 2012 399 lượng qua mạch máu bàng hệ cao hơn. Có thể do sau mổ, cung lượng tim tốt hơn, nên lưu lượng máu cung cấp cho mạch máu bàng hệ tăng lên làm cho vận tốc lưu lượng tăng lên. KẾT LUẬN Nghiên cứu này chỉ thực hiện trên những mạch máu bàng hệ có thể thấy được trên hình chụp mạch vành. Số lượng bệnh nhân được đo còn ít, do đó nghiên cứu cần được mở rộng và tiếp tục thực hiện. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Berry C, Balachandran KP., L’Allier1 PL., Lespe´rance J, Bonan R, and Oldroyd KG (2007).. Importance of collateral circulation in coronary heart disease. European Heart Journal 28, 278–291. 2. Meier P, Gloekler S, Zbinden R, Beckh S, de Marchi SF., Zbinden S, Wustmann K, Billinger M, Vogel R, Cook S, Wenaweser P, Togni M, Windecker S, Meier B and Seiler C (2007). Beneficial Effect of Recruitable Collaterals A 10-Year Follow-Up Study in Patients With Stable Coronary Artery Disease Undergoing Quantitative Collateral Measurements. Circulation, 116:975-983. 3. Seiler.C (2003) The human coronary collateral circulation. Heart;89:1352–1357. 4. Werner GS., MD; Richartz BM., MD; Gastmann O, MD; Ferrari M, MD; Figulla HR (2000)., MD. Immediate Changes of Collateral Function After Successful Recanalization of Chronic Total Coronary Occlusions. Circulation, 102:2959-2965. 5. Zbinden R, Zbinden S, Billinger M, Windecker S, Meier B, Seiler C (2005). Influence of diabetes mellitus on coronary collateral flow: an answer to an old controversy. Heart;91:1289–1293. doi: 10.1136/hrt.2004.041236.