FibroScan - Kỹ Thuật Siêu âm đàn Hồi Gan An Toàn, Chính Xác, Hiệu Quả

1. FibroScan là gì?

FibroScan là một phương pháp siêu âm mới, có khả năng đánh giá mức độ xơ gan một cách định lượng bằng cách đo độ cứng của gan (Liver Stiffness Measurement: LSM), đồng thời cũng có khả năng đánh giá độ nhiễm mỡ gan dựa trên “thông số giảm âm được kiểm soát” (Controlled Attenuation Parameter: CAP) bằng cách tính toán từ tín hiệu siêu âm trong phép đo độ cứng. FibroScan có khả năng đo đồng thời mức độ xơ hóa và nhiễm mỡ của gan với các ưu điểm nổi bật sau: không xâm lấn (không gây đau cho bệnh nhân), nhanh chóng, chính xác (tương đương sinh thiết gan) và giá thành rẻ.

Chẩn đoán xơ gan, gan nhiễm mỡ FibroScan

FibroScan được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Thuốc Hoa Kỳ FDA (Food and Drug Administration) phê chuẩn vào ngày 16 tháng 4 năm 2013 để đo mức độ xơ hóa gan và nhiễm mỡ gan, có độ chính xác tương đương sinh thiết gan, đặc biệt là đối với xơ hóa gan giai đoạn 3 và 4 (Tapper EB 2015 [9]). Cho đến nay, hơn 700 bài báo khoa học được công bố đã chứng minh lợi ích của việc đo độ cứng (xơ hóa) và độ nhiễm mỡ của gan bằng FibroScan. Khi được sử dụng một mình hoặc kết hợp với sinh thiết gan, FibroScan cho phép người thầy thuốc đưa ra những quyết định chính xác về chiến lược quản lý bệnh nhân bị bệnh gan mạn.

2. Nguyên tắc hoạt động của FibroScan

2.1. Nguyên tắc đo độ xơ hóa gan (độ cứng của gan) trên máy FibroScan

FibroScan là một thiết bị không xâm lấn giúp đánh giá độ cứng của gan (Liver Stiffness Measurement: LSM) dựa trên sóng biến dạng (shear wave) được tạo ra bởi một xung cơ học bên ngoài nhờ một bộ rung (vibrator) có tần số 50 Hz và tốc độ sóng biến dạng được đo bởi một đầu dò siêu âm một chiều (ultrasound one-dimensional probe) 3,5 Hz.

FibroScan đánh giá độ cứng của gan bằng cách đo tốc độ của các sóng biến dạng đàn hồi (elastic shear waves) trong nhu mô gan được tạo thành bởi một sự dồn nén cơ học (mechanical push). Tốc độ lan truyền này liên quan trực tiếp đến độ cứng của môi trường mà nó đi qua. Tốc độ lan truyền của sóng biến dạng ở các mô cứng cao hơn ở các mô mềm.

Độ đàn hồi của gan được thể hiện bằng đơn vị kPa (kilopascals) và được đo trong khoảng độ sâu từ 25 đến 65 mm (4cm) với đường kính 1 cm. Điều này có nghĩa là thể tích gan được đánh giá bởi FibroScan lớn gấp 200 lần thể tích gan được kiểm tra bởi sinh thiết gan (liver biopsy). FibroScan có khả năng đo được độ cứng của gan từ 2,5 kPa đến 75 kPa (Frulio N and Trillaud H 2013 [3]).

Thiết bị FibroScan, nguyên tắc hoạt động và cách thể hiện kết quả độ cứng của gan (Frulio N and Trillaud H 2013 [3])

2.2. Nguyên tắc đo độ mỡ hóa gan trên máy FibroScan

Độ nhiễm mỡ gan được đo đồng thời trên cùng một thể tích gan, được thể hiện bằng “thông số giảm âm được kiểm soát” CAP (Controlled Attenuation Parameter). Thông số CAP được tính toán từ các tín hiệu siêu âm trong phép đo độ cứng của gan. CAP chỉ được tính toán khi phép đo độ cứng của gan là chính xác. Giá trị đo độ nhiễm mỡ CAP được thể hiện bằng đơn vị Decibel/ m (dB/ m). Kết quả của độ nhiễm mỡ của gan (CAP) cũng là giá trị trung vị (median) của 10 lần đo hợp lệ.

Nguyên tắc hoạt động của việc đo độ nhiễm mỡ gan (CAP) của FibroScan

3. Cách đo độ xơ hóa và độ nhiễm mỡ của gan trên máy FibroScan

Tiến trình đo FibroScan được thực hiện như sau: bệnh nhân nằm ngửa, tay phải dơ lên cao để khoảng liên sườn được mở rộng tối đa, khi đo đầu dò siêu âm đàn hồi gan được đặt trên da, trong khoảng liên sườn ở khu vực gan phải (Hình 3). Bệnh nhân chỉ cảm thây rung nhẹ mỗi khi một làn sóng đàn hồi được tạo ra bởi bộ rung. Thông thường việc đo FibroScan được thực hiện trong khoảng 5 đến 10 phút và không gây đau hoặc khó chịu cho bệnh nhân. Bệnh nhân cần nhịn ăn ít nhất 2 giờ trước khi được đo FibroScan.

Tư thể bệnh nhân khi đo độ xơ hóa và độ nhiễm mỡ gan bằng FibroScan

4. Chỉ định của FibroScan

FibroScan có thể được chỉ định khá rộng rãi trong thực tế lâm sàng để phát hiện, đánh giá giai đoạn, theo dõi hiệu quả điều trị và tiên lượng xơ hóa và nhiễm mỡ gan ở tất cả các bệnh nhân bị bệnh gan mạn (Tapper EB 2015 [9]), bao gồm:

- Các bệnh viêm gan mạn do virus

Viêm gan virus B, viêm gan virus C, đồng nhiễm và đồng nhiễm HCV - HIV.

- Các bệnh chuyển hóa

Đái tháo đường, bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (Non-alcoholic fatty liver disease: NAFLD), viêm gan nhiễm mỡ không do rượu (non-alcohol steatohepatitis: NASH).

- Bệnh gan do rượu (Alcohol Liver Disease: ALD).

- Tăng áp lực tĩnh mạch cửa (Portal Hypertension).

- Các bệnh gan khác:

FibroScan cũng có thể được chỉ định một cách rộng rãi để theo dõi hiệu quả điều trị và tiên lượng các bệnh nhân sau ghép gan (Liver Transplantation), các bệnh gan mật (Biliary Diseases), sàng lọc bệnh gan mạn trong cộng đồng, …

5. Giá trị bình thường của FibroScan

- Giá trị bình thường của độ cứng của gan

Giá trị bình thường của độ cứng của gan (được xem là không xơ hóa F0) đối với nam là 5,81 ± 1,54 kPa và đối với nữ là 5,23 ± 1,59 kPa (Frulio N and Trillaud H 2013 [3]). Khoảng 90-95% người khỏe mạnh không có bệnh gan có độ cứng gan <7,0 kPa (trung bình là 5,30 kPa).

- Giá trị bình thường của độ nhiễm mỡ gan

Giá trị bình thường của độ nhiễm mỡ gan CAP (được xem là gan không nhiễm mỡ S0) đối với cả hai giới là 201 ± 44 dB/m (Karlas T 2014 [5]).

6. Ý nghĩa lâm sàng của kết quả đo FibroScan

6.1. Ý nghĩa lâm sàng của các kết quả đo mức độ xơ hóa gan

Mức độ xơ hóa gan đo bằng FibroScan thông qua độ cứng của gan. Giá trị cắt của độ cứng của gan ở các bệnh gan mạn được thể hiện bằng đơn vị kPa tương ứng với các mức độ xơ hóa gan (liver fibrosis). Theo phân loại Metavir, sự xơ hóa gan được chia thành 5 mức độ, đó là:

• F0: không xơ hóa.
• F1: xơ hóa nhẹ (mild).
• F2: Xơ hóa có ý nghĩa (vùng xám: grey area): xơ lan tỏa đến các vùng gan quanh mạch máu.
• F3: xơ hóa nặng (severe): xơ trải rộng và có sự nối các vùng gan bị xơ vớ nhau.
• F4: xơ gan (cirrhosis) hoặc xơ hóa gan tiến triển (advance liver fibrosis).

Độ cứng của gan (kPa) đo bằng FibroScan ở các mức độ xơ gan có thể thay đổi phụ thuộc vào nguyên nhân (aetology) của các bệnh gan mạn. Do đó, việc giải thích kết quả tốt nhất được thực hiện trong sự kết hợp với các thông số hóa sinh (AST, ALT, AST/ ALT, Albumin, Albumin/Protein toàn phần, …), huyết học (số lượng tiểu cầu, thời gian prothrombin, INR, …) và các triệu chứng lâm sàng khác, lý tưởng nhất là được đọc bởi một chuyên gia có kinh nghiệm về quản lý bệnh gan mạn. Các giá trị cắt (cut-off) của độ cứng của gan ở các bệnh gan mạn được thể hiện ở Hình 4.

Hình 4. Sự liên quan giữa độ cứng của gan (LSM) đo bằng FibroScan và các mức độ xơ gan (F). Thang phía dưới là độ cứng của gan tính bằng kPa; các thanh ngang biểu thị mức độ xơ gan biểu thị bằng F, được chia thành 9 mức độ, biểu thị bằng 9 màu sắc khác nhau, tùy thuộc vào vào nguyên nhân gây xơ gan: 1) Viêm gan virus B; 2) đồng nhiễm HCV-HIV; 3) Viêm gan C tái phát sau ghép gan; 4) Viêm gan virus C; Các bệnh ứ mật mạn (Chronic cholestatic diseases); xơ gan do rượu (alcohol); bênh gan nhiễm mỡ không do rượu (non-alcoholic fatty liver disease: NAFLD); viêm gan nhiễm mỡ không do rượu (non-alcohol steatohepatitis: NASH).

Các giá trị cắt (cut-off) của độ cứng của gan (kPa) của một số tác giả đã công bố ở một số bệnh gan mạn cũng được thể hiện cụ thể hơn ở Bảng 1.

Bảng 1. Giá trị cắt để đánh giá mức độ xơ hóa gan đo bằng FibroScan ở các bệnh gan khác nhau (Armstrong MJ 2013 [1], Frulio N and Trillaud H 2013 [3], Tapper EB 2015 [9]).

TT	Các bệnh gan mạn	Các mức độ xơ hóa gan (độ cứng gan: kPa)
		F0 - F1	F2	F3	F4
1	Bệnh gan mạn nói chung	≤5,3	≥7,2	≥12,5	≥17,6
2	Viêm gan virus B	≤6,0	≥6,0	≥9,0	≥12,0
3	Viêm gan virus C	≤7,0	≥7,0	≥9,5	≥12,0
4	Đồng nhiễm HCV-HIV	≤7,0	≤10	≥11,0	≥14,0
5	Bệnh gan ứ mật	≤7,0	≥7,5	≥10,0	≥17,0
6	NAFLD/NASH	≤7,0	≥7,5	≥10,0	≥14,0
7	Bệnh gan do rượu	≤5,9	≥7,8	≥11,0	≥19,5

Theo nghiên cứu của Hua J 2015 [4], độ cứng của gan ở bệnh nhân xơ gan mất bù lâm sàng (clinically decompensated cirrhosis) cao hơn bệnh nhân xơ gan còn bù (36,75 ± 16,54 kPa so với 17,65 ± 10,87 kPa).

Theo nghiên cứu của Shen QL, 2015 [8], các nhóm xơ hóa gan F2, F3 và F4 ở bệnh nhân tắc mật có độ cứng (LSM) của gan trung bình (mean) tương ứng là 9,10 ± 3,30 kPa, 11,02 ± 3,31 kPa và 22,86 ± 12,43 kPa. Độ cứng khác nhau một cách có ý nghĩa giữa các nhóm F2 và F4 với P = 0,002, giữa nhóm F3 và F4 với P = 0,000, tuy nhiên, không có sự khác nhau có ý nghĩa giữa F2 và F3 (P = 0,593). Diện tích dưới đường cong AUROC (area under the receiver operating characteristic curve) của các độ cứng ≥ F4 là 0,866.

Giá trị cắt của độ cứng gan cho các mức độ xơ gan ≥ F4 là 15,15 kPa với độ nhạy, độ đặc hiệu, giá trị dự đoán (+) tính, và giá trị dự đoán (-) tính tương ứng là 0,857, 0,917, 0,750 và 0,957.Sử dụng FibrScan trong việc đánh giá hiệu quả điều trị viêm gan virus B và C, Frulio và Trillaud 2013 [3] thấy rằng độ cứng của gan giảm sau điều trị bằng thuốc kháng virus. Một số nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nguy cơ phát triển ung thư biểu mô tế bào gan (hepatocellular carcinoma: HCC) tăng song song với độ cứng của gan: các bệnh nhân có giá trị FibroScan càng cao, nguy cơ phát triển ung thư biểu mô tế bào gan càng cao. Giá trị độ cứng của gan có thể được xem như một yếu tố nguy cơ độc lập của sự phát triển ung thư biểu mô tế bào gan.

6.2. Ý nghĩa lâm sàng của các kết quả đo mức độ nhiễm mỡ gan trên FibroScan

Nhiều nghiên cứu được công bố đã chỉ ra rằng CAP là một thông số mới lạ, không xâm lấn, có thể được sử dụng để đánh giá một cách định lượng mức độ nhiễm mỡ của gan ((Shen F 2014 [8]), Wang CY 2014 [10]). Độ nhiễm mỡ gan trung bình (tính theo CAP) hoặc trung vị ở bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD) đo bằng FibroScan theo một số tác giả được thể hiện ở bảng 2.

Bảng 2. Độ nhiễm mỡ gan trung bình hoặc trung vị (được tính theo CAP) ở bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD) đo bằng FibroScan

FibroScan	Bình thường	Độ nhiễm mỡ ở bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (dB/m)
Độ nhiễm mỡ gan	S0	S1	S2	S3	Tài liệu tham khảo
CAP (± SD)	201 ± 44	253 ± 43	321 ± 42	335 ± 43	Karlass T 2014 [5]
CAP (trung vị) (khoảng)	211 (181-240)	270 (253-305)	330 (302-360)	346 (313-363)	Shen F 2014 [7]
CAP (trung vị)	184	305	320	324	Chan WK 2014 [2]

Khác với độ cứng của gan, độ nhiễm mỡ gan (CAP) không bị ảnh hưởng bởi mức độ viêm gan (r = -0,025, P >0,05), xơ gan (r = 0,068, P >0,05) hoặc nguyên nhân của bệnh gan.

Các giá trị cắt tối ưu để chẩn đoán gan nhiễm mỡ ở các mức độ S1, S2 và S3 tương ứng là 219,5, 230,0 và 283,5 dB/m (Wang CY 2014 [10]). Các giá trị cắt của độ nhiễm mỡ của gan (CAP) ở các bệnh nhân bị gan nhiễm mỡ với các mức độ ≥5%, ≥34% và ≥67% tương ứng là 253, 285 và 310 dB/m. Độ chính xác (diện tích dưới đường cong: AU ROC) của độ nhiễm mỡ của gan (CAP) ở các bệnh nhân bị gan nhiễm mỡ với các mức độ ≥5%, ≥34% và ≥67% tương ứng là 0,92, 0,92 và 0,88.

Bệnh nhân mắc xơ gan, gan nhiễm mỡ đều dễ dàng phát hiện qua siêu âm đàn hồi mô gan FibroScan.

Không có sự khác nhau có ý nghĩa được thấy giữa nhóm bệnh nhân gan nhiễm mỡ không do rượu (nonalcoholic fatty liver disease: NAFLD) và nhóm nhiễm virus viêm gan B mạn (chronic hepatitis B virus infection: CHB) ở mỗi mức độ gan nhiễm mỡ (Shen F, 2014 [7]).

Bệnh nhân đái tháo đường type 2 có tỷ lệ bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD) và xơ hóa gan tiến triển cao. Tỷ lệ bệnh nhân đái tháo đường type 2 có gan nhiễm mỡ và xơ hóa gan tương ứng là 78,2% và 17,7% (Kwok R 2015 [6]).

7. Những ưu điểm và hạn chế của FibroScan

7.1. Những ưu điểm của FibroScan

• FibroScan là một kỹ thuật không xâm lấn, có khả năng vượt trội so với siêu âm để phát hiện, xác định giai đoạn xơ hóa hoặc xơ gan. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng độ cứng gan có thể cung cấp các thông tin dự báo và tiên lượng nguy cơ xơ gan mất bù, ung thư gan và khả năng sống, đặc biệt là ở bệnh nhân viêm gan virus B và C mạn (Frulio N and Trillaud H 2013 [3]);
• FibroScan được thực hiện nhanh trong 10 phút, không gây đau hoặc bất kỳ một sự khó chịu nào;
• FibroScan cho kết quả ngay;
• Máy được vận hành dễ dàng;
• FibroScan có độ lặp lại kết quả rất tốt (excellent) với một hệ số tương quan là 0,98.
• FibroScan có độ chính xác chẩn đoán tương đương sinh thiết gan và ứng dụng lâm sàng của nó đã được công bố trên hơn 700 công trình nghiên cứu khoa học;
• Kỹ thuật FibroScan đã được FDA phê chuẩn để sử dụng trong lâm sàng vào tháng 4 năm 2013.

7.2. Những hạn chế của FibroScan

• Việc đo bằng FibroScan có thể gặp khó khăn khi bệnh nhân có các yếu tố gây nhiễu như: viêm gan hoạt động, ứ mật, khối u gan, tắc nghẽn gan do suy tim, béo phì (BMI >30 kg/m2), khoang liên sườn hẹp và không thể thực hiện khi bệnh nhân bị cổ trướng. Tỉ lệ thất bại trung bình là 3,1% và phụ thuộc nhiều vào chỉ số khối cơ thể. Vấn đề thừa cân đang được giải quyết với sự phát triển của đầu dò "XL", trong đó tỷ lệ thất bại giảm ở bệnh nhân béo phì (từ 59% đối với đầu dò M xuống còn 4,9% đối với đầu dò XL ở những bệnh nhân có BMI trên 40 kg / m2) (Frulio N and Trillaud H 2013 [3]);
• FibroScan chỉ đo được gan phải, không đo được gan trái;
• Máy FibroScan khá đắt tiền;
• Do FibroScan chỉ đánh giá độ cứng gan và độ nhiễm mỡ của gan nên không thể thay thế hoàn toàn siêu âm thông thường. Chỉ siêu âm thông thường mới có thể đánh giá tính toàn vẹn cấu trúc của gan, độ giãn tĩnh mạch cửa, tĩnh mạch bụng, lách to hoặc khối ung thư biểu mô tế bào gan (HCC).
• Mặc dù không có chống chỉ định tuyệt đối nhưng các nhà sản xuất cũng khuyến cáo không nên sử dụng FibroScan ở các phụ mữ có thai hoặc ở bệnh nhân đang sử dụng máy tạo nhịp tim.

Kết luận

1. FibroScan là một kỹ thuật siêu âm mới được sử dụng để đánh giá độ xơ hóa và độ nhiễm mỡ gan, đã được FDA phê chuẩn 2013, có độ chính xác tương đương sinh thiết gan.

2. FibroScan có thể được chỉ định khá rộng rãi để đánh giá giai đoạn xơ hóa gan và nhiễm mỡ gan ở tất cả các bệnh gan mạn như: viêm gan virus B, C, đái tháo đường, gan nhiễm mỡ không do rượu, do rượu, tăng áp lực tĩnh mạch cửa, sau ghép gan, gan ứ mật, …

3. FibroScan có thể được sử dụng một mình hoặc kết hợp với sinh thiết gan. Kết quả đo FibroScan nên được đánh giá trong sự kết hợp với các triệu chứng lâm sàng và các xét nghiệm chức năng gan.

4. Khi đánh giá kết quả đo FibroScan cần chú ý đến một số các yếu tố có thể gây nhiễu như viêm gan, ứ mật, thừa cân, khối u, khoảng liên sườn hẹp.

Tài liệu tham khảo

1. Armstrong MJ, Corbett C, Hodson J, et al. Operator training requirements and diagnostic accuracy of Fibroscan in routine clinical practice. Postgrad Med J 2013 Dec; 89(1058): 685-692.

2. Chan WK, Nik Mustapha NR and Makadeva S. Controlled attenuation parameter for the detection and quantification of hepatic steatosis in nonalcoholic fatty liver disease. J Gastroenterol Hepatol 2014; 29(7): 1470-1476.

3. Frulio N and Trillaud H. Ultrasound elastography in liver. Diagnostic and Interventional Imaging 2013 May; 94(5): 515-534.

4. Hua J, Liu GQ, Bao H, et al. The role of liver stiffness measurement in the evaluation of liver function and esophageal varices in cirrhotic patients. Journal of Digestive Diseases 2015 Feb; 16(2): 98-103.

5. Karlas T, Petroff D, Garnov N, et al. Non-invasive assessment of hepatic steatosis in patients with NAFLD using controlled attenuation parameter and 1H-MR spectroscopy. PloS One 2014 Mar 17; 9(3): e91987.

6. Kwok R, Choi KC, Wong GL, et al. Screening diabetic patients for non-alcoholic fatty liver disease with controlled attenuation parameter and liver stiffness measurements: a prospective cohort study. Gut 2015 Apr 14; (Epub ahead of print).

7. Shen F, Zheng RD, Mi YQ, et al. Controlled attenuation parameter for non-invasive assessment of hepatic steatosis in Chinese patients. World J Gastroenterol 2014 Apr 28; 20(16): 4702-4711.

8. Shen QL, Chen Ỵ, Wang ZM, et al. Assessment of liver fibrosis by Fibroscan as compared to liver biopsy in biliary atresia. World J Gastroenterol 2015 Jun 14; 21(22): 6931-6936.

9. Tapper EB, Castera L, Afdhal NH. FibroScan (Vibration-Controlled Transient Elastography): Where Does It Stand in the United States Practice. Clin Gastroenterol Hepatol 2015; 13(1): 27-36.

10. Wang CY, Lu W, Hu DS, et al. Diagnostic value of controlled attenuation parameter for liver steatosis in patients with chronic hepatitis B. World J Gastroenterol 2014 Aug 14; 20(30): 10585-10590.

* Hiện nay, để đánh giá giai đoạn xơ hóa gan và nhiễm mỡ gan ở tất cả các bệnh gan mạn, kỹ thuật FibroScan đang được thực hiện hàng ngày tại cơ sở MEDLATEC, 99 Trích Sài (đường ven hồ), Tây Hồ, Hà Nội.