Bài 2: Kỹ thuật và Giải phẫu cắt lớp vi tính (CT) và Cộng hưởng từ (MRI) hệ tiết niệu

Tại sao bài này quan trọng?

Nguyên lý & Kỹ thuật tạo ảnh (Principles & Acquisition)

1. Cắt lớp vi tính đa dãy đầu dò (multi-detector computed tomography - MDCT)

• Động học dòng máu qua thận: Thận là cơ quan nhận khoảng 20-25% cung lượng tim. Do đó, sự phân bố thuốc cản quang chứa iod trong nhu mô thận diễn ra rất nhanh và thay đổi rõ rệt theo thời gian.
• Thông số kỹ thuật tối ưu:
  • Hiệu điện thế bóng (Tube voltage): Thường dao động từ 100 - 120 kVp. Trong các protocol tối ưu hóa liều tia hoặc chụp mạch máu, mức 80 kVp có thể được sử dụng để tận dụng đỉnh hấp thụ bờ K (K-edge) của iod (33.2 keV), giúp tăng độ tương phản của mạch máu.
  • Độ dày lát cắt (slice thickness): Thu nhận dữ liệu mỏng (0.625 mm - 1.25 mm) để phục vụ cho việc tái tạo đa hướng không bị méo ảnh và chụp cắt lớp vi tính mạch máu (computed tomography angiography - CTA).
  • Tốc độ tiêm thuốc (injection rate): Sử dụng máy bơm tiêm tự động với tốc độ 3.0 - 5.0 mL/s qua kim luồn cỡ lớn (18G - 20G) ở tĩnh mạch hố khuỷu để đảm bảo đậm độ thuốc trong lòng mạch đạt đỉnh sắc nét.

2. Cộng hưởng từ (magnetic resonance imaging - MRI)

• Thời gian thư duỗi (relaxation time): Sự khác biệt về thời gian thư duỗi T1 (dọc) và T2 (ngang) của các mô (mỡ quanh thận, nhu mô thận, nước tiểu, dịch nang) tạo nên độ tương phản mô mềm vượt trội so với CT.
• Kỹ thuật xóa mỡ (fat saturation): Rất quan trọng để bộc lộ rõ các tổn thương giàu dịch hoặc ngấm thuốc tương phản từ gadolinium trên nền mỡ sau phúc mạc (retroperitoneal fat) có tín hiệu cao tự nhiên.

Các chuỗi xung & Protocol ứng dụng (Sequences & Protocols)

1. Các thì chụp cắt lớp vi tính (CT Phases)

Hình 1: Hình ảnh CT pha corticomedullary và parenchymal của u thận, minh họa sự tăng HU giữa các pha.

2. Các chuỗi xung Cộng hưởng từ (MRI Sequences)

• T1W đồng pha và lệch pha (in-phase / out-of-phase):

Hình 2: MRI T1 out-of-phase cho thấy mất tín hiệu do mỡ nội bào.

• T2-weighted (T2W) có và không xóa mỡ (fat saturation):
  • Cung cấp độ tương phản giải phẫu tuyệt vời. Nước tiểu trong đài bể thận và dịch trong nang thận có tín hiệu cao (sáng rực) trên T2W. Xóa mỡ giúp bộc lộ rõ các thâm nhiễm viêm hoặc dịch tự do quanh thận.
• Khuyếch tán (diffusion-weighted imaging - DWI) và Bản đồ ADC (apparent diffusion coefficient):
  • Đánh giá độ di động của các phân tử nước trong mô. Các khối u ác tính có mật độ tế bào cao (cellularity) hoặc các ổ áp xe giàu mủ sẽ gây hạn chế khuếch tán (restricted diffusion), biểu hiện bằng tín hiệu sáng trên DWI và tối (giảm trị số) trên bản đồ ADC.
• Chụp cộng hưởng từ động học sau tiêm thuốc tương phản từ (dynamic contrast enhanced - DCE):
  • Sử dụng chuỗi xung T1W 3D gradient echo xóa mỡ chụp liên tiếp ở các thời điểm tương tự như các thì của CT để đánh giá tính chất tưới máu và động học ngấm thuốc của tổn thương.

3. Chỉ định, Chống chỉ định & An toàn thuốc tương phản

Chỉ định:

• Đánh giá và phân giai đoạn các khối u đặc ở thận và đường bài xuất.
• Nghi ngờ hẹp động mạch thận gây tăng huyết áp thứ phát.
• Đánh giá bất thường bẩm sinh hệ tiết niệu phức tạp.
• Đánh giá thận ghép hoặc người hiến thận.

Chống chỉ định & An toàn:

• CT: Chống chỉ định tương đối với phụ nữ mang thai (do liều tia xạ). Chống chỉ định với thuốc cản quang chứa iod ở bệnh nhân có tiền sử dị ứng nặng (phản vệ) hoặc suy thận cấp/mạn nặng chưa lọc máu (nguy cơ bị bệnh thận do thuốc cản quang).
• MRI: Chống chỉ định tuyệt đối với bệnh nhân có máy tạo nhịp tim không tương thích MRI, mảnh đạn kim loại ở vùng nguy hiểm (hốc mắt, sọ não).
• Xơ hóa hệ thống do thận (nephrogenic systemic fibrosis - NSF): Đây là một biến chứng toàn thân nghiêm trọng, gây xơ hóa da, khớp và các cơ quan nội tạng, liên quan đến việc sử dụng thuốc tương phản từ chứa Gadolinium (gadolinium-based contrast agents - GBCAs) ở bệnh nhân suy thận nặng (eGFR < 30 mL/min/1.73m²). Để phòng ngừa, cần ưu tiên sử dụng các thuốc tương phản từ cấu trúc vòng (macrocyclic GBCAs - nhóm có độ an toàn cao nhất) và luôn kiểm tra chức năng thận (eGFR) trước khi tiêm.

Giải phẫu cắt lớp vi tính và Cộng hưởng từ hệ tiết niệu bình thường

1. Thận và các khoang sau phúc mạc (retroperitoneal spaces)

• Mạc thận trước (anterior renal fascia / Gerota's fascia): Giới hạn phía trước của khoang quanh thận.
• Mạc thận sau (posterior renal fascia / Zuckerkandl's fascia): Giới hạn phía sau của khoang quanh thận.
• Khoang quanh thận (perirenal space): Chứa thận, tuyến thượng thận (adrenal gland), các mạch máu lớn của thận và một lượng mỡ đệm dồi dào. Đây là nơi khu trú của các ổ tụ dịch hoặc máu tụ xuất phát từ thận.
• Khoang cạnh thận trước (anterior pararenal space): Nằm giữa phúc mạc thành sau và mạc Gerota, chứa tá tràng, tụy và đại tràng lên/xuống.
• Khoang cạnh thận sau (posterior pararenal space): Nằm giữa mạc Zuckerkandl và mạc ngang (transversalis fascia), chỉ chứa mỡ, không có cơ quan nội tạng.

2. Cuống mạch thận (Renal Pedicle)

• Động mạch thận (renal artery): Xuất phát từ động mạch chủ bụng (abdominal aorta) ngay dưới mức động mạch mạc treo tràng trên. Động mạch thận phải dài hơn động mạch thận trái và đi phía sau tĩnh mạch chủ dưới (inferior vena cava - IVC).
• Tĩnh mạch thận (renal vein): Nằm phía trước động mạch thận. Tĩnh mạch thận trái dài hơn tĩnh mạch thận phải, đi qua khoảng kẽ giữa động mạch chủ bụng và động mạch mạc treo tràng trên (vùng giải phẫu dễ bị chèn ép trong hội chứng kẹp hạt dẻ - nutcracker syndrome).

3. Niệu quản và Bàng quang

• Niệu quản: Là cấu trúc ống cơ dọc, đi dọc theo bờ trước cơ thắt lưng chậu (psoas muscle). Trên CT/MRI bình thường, niệu quản xẹp và chỉ thấy rõ khi có thuốc tương phản hoặc nước tiểu làm căng giãn. Niệu quản có 3 vị trí hẹp sinh lý: khúc nối bể thận - niệu quản (ureteropelvic junction - UPJ), vị trí bắt chéo động mạch chậu, và khúc nối niệu quản - bàng quang (ureterovesical junction - UVJ).
• Bàng quang: Nằm ở vùng tiểu khung, phía sau khớp mu. Khi căng đầy nước tiểu, thành bàng quang bình thường mỏng, đều, nhẵn và có độ dày dưới 3 mm. Trên MRI, lớp cơ bàng quang (detrusor muscle) biểu hiện bằng một dải tín hiệu thấp trên T2W bao quanh lớp nước tiểu sáng rực.

Cạm bẫy hình ảnh & Cách khắc phục (Artifacts & Pitfalls)

Hình 3: Illustration of pseudoenhancement phenomenon in a renal cyst.

1. Hiện tượng giả ngấm thuốc (pseudoenhancement) của nang thận trên CT

• Cơ chế: Khi một nang thận nhỏ (< 1.5 cm) nằm sâu trong nhu mô thận ngấm thuốc mạnh, hiện tượng cứng hóa chùm tia (beam hardening) và hiệu ứng thể tích bán phần (partial volume artifact) có thể làm tăng trị số HU của nang một cách nhân tạo (tăng từ 10 - 20 HU sau tiêm), khiến người đọc lầm tưởng nang này là một tổn thương đặc ngấm thuốc.
• Cách khắc phục: Đối chiếu với siêu âm hoặc chụp MRI (chuỗi xung xóa nền - subtraction) để xác định chính xác bản chất dịch của nang.

2. Hiện tượng hòa trộn thuốc tương phản (mixing artifact) ở bàng quang

• Cơ chế: Ở thì bài tiết sớm, thuốc cản quang đậm đặc từ niệu quản đổ vào bàng quang chưa hòa lẫn hoàn toàn với nước tiểu không thuốc có sẵn, tạo ra các dải tỷ trọng cao/thấp loang lổ dễ nhầm với huyết khối hoặc u bàng quang.
• Cách khắc phục: Chụp muộn hơn, cho bệnh nhân thay đổi tư thế (nằm sấp hoặc nghiêng) trước khi quét để thuốc hòa trộn đều.

3. Nhiễu ảnh do chuyển động hô hấp và nhu động ruột trên MRI

• Cơ chế: Thời gian thu nhận ảnh MRI dài khiến chuyển động thở của bệnh nhân hoặc nhu động của các quai ruột kế cận gây nhòe ảnh, làm mờ ranh giới của thận và các khối u nhỏ.
• Cách khắc phục:
  • Sử dụng các chuỗi xung nín thở nhanh (breath-hold).
  • Sử dụng kỹ thuật kích hoạt theo nhịp thở (respiratory triggering/navigator).
  • Cho bệnh nhân dùng thuốc giảm nhu động ruột (như Hyoscine butylbromide/Buscopan) trước khi chụp nếu không có chống chỉ định.

Minh họa ca lâm sàng (DICOM Cases)

🩺 Ca bệnh: Nhồi máu thận - Huyết khối tĩnh mạch thận (Renal infarction - renal vein thrombosis)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Bệnh nhân nhập viện với đau hông bên phải.
• Đặc điểm hình ảnh học: Hình ảnh CT cho thấy khiếm khuyết ngấm thuốc hình nêm (wedge-shaped enhancement defect) ở thận phải và sự hiện diện của huyết khối trong tĩnh mạch thận phải.
• Đối chiếu lý thuyết: Ca bệnh minh họa rõ nét tầm quan trọng của thì động học trên CT; khiếm khuyết hình nêm là dấu hiệu điển hình của nhồi máu thận, trong khi việc phát hiện huyết khối tĩnh mạch đòi hỏi đánh giá kỹ lưỡng mạch máu trong thì cản quang.

🩺 Ca bệnh: U nang thận - Phân loại Bosniak IV (Renal cyst – Bosniak class IV)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Khám sàng lọc do đau hông trái và tiểu máu.
• Đặc điểm hình ảnh học: Khối u nang kích thước 80mm tại cực dưới thận trái, có thành dày bất thường và thành phần mô mềm ngấm thuốc lệch tâm (eccentric soft-tissue components).
• Đối chiếu lý thuyết: Đây là ví dụ điển hình của Bosniak IV, nơi việc đánh giá mức độ ngấm thuốc của vách và vách ngăn (septa) trên CT đa thì là quyết định để phân biệt với nang lành tính, khẳng định tính chất ác tính cần phẫu thuật.

🩺 Ca bệnh: Ung thư biểu mô tế bào thận xâm lấn hệ thống đài bể thận (Renal cell carcinoma with collecting system involvement)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Tiểu máu đại thể.
• Đặc điểm hình ảnh học: Khối u kích thước lớn (80x75mm) tại cực trên thận trái, có hoại tử nang và xâm lấn vào hệ thống đài bể thận, kèm hạch lympho quanh động mạch chủ.
• Đối chiếu lý thuyết: Ca bệnh này nhấn mạnh vai trò của thì bài tiết (excretory phase) trong việc đánh giá sự xâm lấn của u vào đường bài xuất niệu quản, một yếu tố quan trọng trong phân giai đoạn phẫu thuật trước mổ.

🩺 Ca bệnh: U lành tính mạch cơ mỡ thận (Renal angiomyolipoma)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Đau hông bên phải.
• Đặc điểm hình ảnh học: Khối u lớn tại cực trên thận phải chứa thành phần mỡ phong phú với tỷ trọng HU âm (-68HU) và thành phần mô đặc ngấm thuốc.
• Đối chiếu lý thuyết: Việc phát hiện mỡ đại thể (macroscopic fat) trên CT không tiêm thuốc là tiêu chuẩn chẩn đoán xác định u mạch cơ mỡ (AML), giúp phân biệt với các khối u ác tính khác của thận mà không cần can thiệp thêm.

Điểm mấu chốt kỹ thuật

1. Thì nhu mô thận (nephrographic phase - 80-120s) là "thì vàng" để phát hiện và đánh giá các khối u đặc ở thận nhờ sự ngấm thuốc đồng nhất của toàn bộ nhu mô, giúp tối đa hóa độ tương phản giữa u (thường ngấm thuốc kém hơn) và nhu mô lành xung quanh.
2. Sự sụt giảm tín hiệu trên chuỗi xung Out-of-phase là bằng chứng đanh thép xác nhận sự hiện diện của mỡ nội bào, giúp phân biệt nhanh chóng u tuyến vỏ thượng thận lành tính với các tổn thương di căn, hoặc gợi ý các phân thể u thận đặc biệt.
3. Đo trị số HU chính xác trên CT đòi hỏi phải đặt vùng quan tâm (region of interest - ROI) bao phủ ít nhất 1/2 đến 2/3 diện tích tổn thương, tránh đặt sát rìa để hạn chế nhiễu ảnh thể tích bán phần. Sự tăng trên 15 HU sau tiêm là tiêu chuẩn vàng khẳng định tổn thương có ngấm thuốc (đặc tính của mô sống).
4. An toàn Gadolinium: Luôn tính toán eGFR trước khi tiêm thuốc tương phản từ. Tuyệt đối tránh sử dụng các thuốc tương phản từ tuyến tính nhóm 1 (linear GBCAs) ở bệnh nhân suy thận nặng để ngăn ngừa hội chứng xơ hóa hệ thống do thận (NSF).

Bài tiếp theo

📷 Nguồn hình ảnh tham khảo

• [Hình 1] Corticomedullary phase CT in axial and coronal plane, and parenchymal phase, of renal cell carcinoma.jpg - Nguồn: Wikimedia Commons · Kristie Guite, Louis Hinshaw and Fred Lee, Wikimedia Commons (CC BY 3.0)
• [Hình 2] Axial (T1 out-of-phase) (MRI) - Ca lâm sàng Radiopaedia - Nguồn: Radiopaedia Cases · Hình minh họa từ Ca lâm sàng Radiopaedia: https://radiopaedia.org/cases/11186/studies/11551?lang=us
• [Hình 3] Ca lâm sàng Radiopaedia (Illustration) - Ca lâm sàng Radiopaedia - Nguồn: Radiopaedia Cases · Hình minh họa từ Ca lâm sàng Radiopaedia: https://radiopaedia.org/cases/bosniak-classification-of-renal-cysts-illustrations