Các dấu ấn sinh học MRI mới trong chẩn đoán bệnh Parkinson: Hướng dẫn thực hành lâm sàng 2025

1. Toàn cảnh chẩn đoán hiện tại và các hạn chế

Trước khi giới thiệu các kỹ thuật mới, chúng ta cần hiểu rõ các tiêu chuẩn chẩn đoán hiện hành và những hạn chế của chúng. Hiện nay, chẩn đoán hình ảnh trong bệnh Parkinson chủ yếu dựa vào hai phương pháp chính: MRI tiêu chuẩn và chụp hình ảnh chất vận chuyển dopamine (DAT), mỗi phương pháp có vai trò khác nhau với các ưu và nhược điểm riêng.

MRI tiêu chuẩn, bao gồm các chuỗi xung T1W và T2W, thường là khảo sát hình ảnh đầu tiên được thực hiện ở những bệnh nhân nghi ngờ có hội chứng Parkinson. Tuy nhiên, vai trò chính của nó là để loại trừ các bệnh lý thần kinh khác. Thăm khám này có thể giúp phát hiện các đặc điểm bệnh lý mạch máu trong hội chứng Parkinson do mạch máu (VP) hoặc các dạng teo não trong một số hội chứng Parkinson không điển hình (APSs), nhưng nhìn chung, nó không đủ nhạy để chẩn đoán chính xác bệnh Parkinson [1].

Chụp hình ảnh chất vận chuyển dopamine (DAT), đặc biệt là SPECT với iodine 123 ioflupane, vẫn là tiêu chuẩn tham chiếu phổ biến về hình ảnh học hiện nay để chẩn đoán đặc hiệu bệnh Parkinson [1]. Mặc dù có giá trị tốt nhưng kỹ thuật này có những hạn chế đáng kể:

• Không thể phân biệt một cách đáng tin cậy giữa bệnh Parkinson và các hội chứng Parkinson không điển hình (APSs).
• Chi phí cao và không phổ biến rộng rãi.
• Yêu cầu sử dụng đồng vị phóng xạ, khiến bệnh nhân phải tiếp xúc với bức xạ ion hóa.

Những hạn chế này thúc đẩy nhu cầu về các dấu ấn sinh học mới hiệu quả hơn. Các dấu ấn sinh học MRI mới nổi hiện nay đang cho thấy tiềm năng lớn để trở thành một giải pháp thay thế hoặc bổ sung với giá trị cao cho các tiêu chuẩn chẩn đoán hiện tại.

2. Các dấu ấn sinh học MRI then chốt trong bệnh Parkinson

Hai dấu ấn sinh học MRI mới nổi—Nigrosome 1 (dấu hiệu “đuôi én”) và hình ảnh nhạy neuromelanin—đang trở thành những công cụ mạnh mẽ có thể dễ dàng thêm vào các quy trình MRI tiêu chuẩn [1]. Cả hai dấu hiệu này đều có biểu hiện bất thường (giảm hoặc mất đi đốm sáng của N1 hoặc giảm tín hiệu neuromelanin) ở bệnh Parkinson và hầu hết các hội chứng Parkinson không điển hình, nhưng lại bình thường ở run vô căn (ET), hội chứng Parkinson do thuốc (DIP) và hội chứng Parkinson do mạch máu (VP). Phần này sẽ phân tích cơ sở kỹ thuật, cách diễn giải và ứng dụng lâm sàng của từng dấu hiệu.

2.1 Dấu hiệu Nigrosome 1 (“Đuôi Én”) trên chuỗi xung nhạy từ (SWI)

Dấu hiệu Nigrosome 1 (N1), hay còn gọi là dấu hiệu “đuôi én”, là một dấu ấn sinh học hình ảnh quan trọng. Trên hình ảnh SWI độ phân giải không gian cao ở máy 3T, N1 bình thường xuất hiện dưới dạng một vùng tín hiệu cao ở phía sau của liềm đen, có hình dạng giống như đuôi của một con chim én [2].

Cơ sở bệnh lý của việc mất dấu hiệu này trong bệnh Parkinson và hầu hết các hội chứng Parkinson không điển hình liên quan đến sự thoái hóa tế bào thần kinh chứa dopamin ở vùng liềm đen pars compacta (SNpc), dẫn đến mất neuromelanin và tăng lắng đọng sắt [2,3]. Sự tích tụ sắt này làm giảm tín hiệu trên chuỗi xung T2*, trong khi việc mất neuromelanin làm mất đi cấu trúc nền, dẫn đến sự biến mất của dấu hiệu “đuôi én” đặc trưng.

Các phân tích tổng hợp đã chứng minh hiệu suất chẩn đoán cao của dấu hiệu này. Đối với các nghiên cứu trên máy 3T, độ nhạy và độ đặc hiệu trong việc phân biệt bệnh Parkinson so với nhóm chứng là khoảng 94% [3]. Tuy nhiên, điều cần lưu ý là một nghiên cứu đa trung tâm gần đây trên các bệnh nhân có biểu hiện lâm sàng không chắc chắn hội chứng Parkinson đã cho thấy kết quả khiêm tốn hơn [3]. Dấu hiệu này bất thường ở cả PD và hầu hết các APSs nhưng bình thường ở ET, DIP, và VP, giúp phân loại các hội chứng Parkinson thành hai nhóm chính [1].

Những thách thức và lưu ý kỹ thuật khi ghi hình dấu hiệu N1

• Cấu trúc nhỏ và dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu động: N1 là một cấu trúc rất nhỏ, và các nhiễu động do cử động của bệnh nhân có thể gây ra hình ảnh bất thường giả [1].
• Biến thể giải phẫu cá nhân: Có sự thay đổi bình thường về mặt giải phẫu của N1 giữa các cá thể, điều này có thể làm phức tạp việc diễn giải [1].
• Phụ thuộc vào kỹ thuật ghi hình: Việc xác định dấu hiệu này đòi hỏi chuỗi xung SWI có độ phân giải không gian cao, tốt nhất là trên máy 3T với độ dày lát cắt tối ưu (khoảng 1.6–1.8 mm) [1].
• Yêu cầu kinh nghiệm của người đọc: Do những thách thức trên, việc diễn giải chính xác dấu hiệu N1 đòi hỏi kinh nghiệm đáng kể của người đọc hình ảnh [1].

2.2 Hình ảnh nhạy Neuromelanin (Neuromelanin-sensitive MRI)

Hình ảnh nhạy neuromelanin là một dấu ấn sinh học mới nổi quan trọng khác [4]. Kỹ thuật này trực quan hóa sự suy giảm neuromelanin trong liềm đen pars compacta (SNpc) và nhân lục (locus coeruleus). Đáng chú ý, sự sụt giảm này xảy ra trước khi các triệu chứng lâm sàng của bệnh Parkinson trở nên rõ ràng [4].

Có hai phương pháp kỹ thuật chính để xác định bất thường này: chuỗi xung T1-weighted turbo spin-echo 2D và chuỗi xung gradient-echo 3D [5]. Trong đó, phương pháp gradient-echo 3D có ưu điểm là có thể thu nhận hình ảnh toàn bộ não và lập bản đồ sắt đồng thời chỉ trong một lần quét [5].

Tương tự như dấu hiệu N1, hình ảnh neuromelanin giúp phân biệt bệnh Parkinson và hầu hết các hội chứng Parkinson không điển hình (có hình ảnh giảm tín hiệu) với run vô căn, hội chứng Parkinson do thuốc và hội chứng Parkinson do mạch máu (có hình ảnh bình thường) [1,4]. Việc hiểu rõ các dấu ấn sinh học này là nền tảng để áp dụng chúng một cách hiệu quả trong thực hành lâm sàng.

3. Ứng dụng trong chẩn đoán phân biệt

Bằng cách áp dụng đúng đắn các dấu ấn sinh học đã thảo luận ở trên, các bác sĩ lâm sàng có thể phân biệt hiệu quả hơn giữa các tổn thương khác nhau của hội chứng Parkinson. Phần này cung cấp một khuôn khổ rõ ràng để sử dụng chúng trong việc ra quyết định lâm sàng, đặc biệt là để phân loại các bệnh nhân thành các nhóm bệnh lý khác nhau [1].

Bảng dưới đây tóm tắt các phát hiện hình ảnh dự kiến cho bệnh Parkinson và các tình trạng giả Parkinson, dựa trên các dấu ấn sinh học MRI mới và các phương pháp tiêu chuẩn.

Giá trị chẩn đoán chính của hình ảnh N1 và neuromelanin là khả năng phân loại các hội chứng Parkinson thành hai nhóm lớn. Nhóm đầu tiên, bao gồm PD và các APSs, có đặc điểm là thoái hóa hệ thống nigrostriatal và vì vậy có các dấu hiệu bất thường này. Nhóm thứ hai, bao gồm ET, DIP và VP, không có sự thoái hóa này và do đó có hình ảnh N1 và neuromelanin bình thường [1]. Sự phân loại ban đầu này là một bước quan trọng để xây dựng một quy trình chẩn đoán có cấu trúc.

4. Lộ trình chẩn đoán đề xuất trong thực hành lâm sàng

Việc áp dụng một thuật toán chẩn đoán được tiêu chuẩn hóa có giá trị chiến lược to lớn. Dựa trên các bằng chứng hiện có, một quy trình làm việc thực tế, hiệu quả về chi phí và bền vững có thể được đề xuất, trong đó tích hợp hình ảnh N1 hoặc neuromelanin vào đánh giá ban đầu của bệnh nhân nghi ngờ có hội chứng Parkinson [1,6]. Lộ trình này giúp sàng lọc bệnh nhân hiệu quả và tối ưu hóa việc sử dụng các xét nghiệm chuyên sâu hơn như chụp DAT.

Dưới đây là lộ trình chẩn đoán được đề xuất gồm ba bước:

1. Bước 1: Đánh giá ban đầu
   • Một bệnh nhân có nghi ngờ hội chứng Parkinson sẽ được chụp MRI não theo quy trình tiêu chuẩn, có bổ sung thêm chuỗi xung SWI hoặc chuỗi xung nhạy neuromelanin kéo dài từ 3-5 phút [1].
2. Bước 2: Phân tích kết quả MRI
   • Nếu Dấu hiệu N1/Neuromelanin rõ ràng bình thường và các triệu chứng lâm sàng gợi ý ET, DIP hoặc VP: Chẩn đoán được củng cố, và có thể không cần thực hiện chụp DAT [1].
   • Nếu Dấu hiệu N1/Neuromelanin rõ ràng bất thường và các triệu chứng lâm sàng điển hình cho PD: Chẩn đoán PD được hỗ trợ mạnh mẽ, và có thể không cần thực hiện chụp DAT [1].
   • Nếu Dấu hiệu N1/Neuromelanin không rõ ràng/nghi ngờ hoặc các triệu chứng lâm sàng không điển hình: Bệnh nhân được xem là ứng viên cho các xét nghiện chẩn đoán chuyên sâu hơn.
3. Bước 3: Chỉ định chụp vận chuyển Dopamine (DAT Imaging)
   • Kỹ thuật này được dành riêng cho các trường hợp không rõ ràng ở Bước 2 để xác nhận chẩn đoán.

Cách tiếp cận theo từng bước này giúp tối ưu hóa quy trình chẩn đoán, giảm chi phí bằng cách hạn chế các xét nghiệm không cần thiết và giảm thiểu phơi nhiễm bức xạ cho phần lớn bệnh nhân [1].

Việc bổ sung hình ảnh Nigrosome 1 và neuromelanin vào quy trình MRI não tiêu chuẩn là một giải pháp hữu ích để hỗ trợ chẩn đoán bệnh Parkinson và các tình trạng giả Parkinson. Mặc dù chụp DAT vẫn có độ chính xác cao hơn trong các so sánh trực tiếp, phương pháp “MRI là ưu tiên hàng đầu” này đóng vai trò như một công cụ sàng lọc hiệu quả, giúp phân loại đúng những trường hợp thực sự cần đến các xét nghiệm chẩn đoán chuyên sâu và tốn kém hơn. Cách tiếp cận này giúp tối ưu hóa nguồn lực y tế và cải thiện việc chăm sóc bệnh nhân.

Trong tương lai, lĩnh vực này có thể sẽ chứng kiến nhiều tiến bộ hơn nữa. Các hướng đi tiềm năng bao gồm vai trò của hình ảnh học nhân lục (locus coeruleus) như một dấu ấn sinh học sớm hơn nữa, cùng với sự phát triển của các công cụ dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) để tự động hóa việc phân tích các dấu ấn sinh học MRI này, hứa hẹn sẽ tăng cường hơn nữa độ chính xác và hiệu quả chẩn đoán.

Một số hình ảnh minh họa cho bài viết:
Hình 1: Hình ảnh MRI ở hai bệnh nhân teo đa hệ thống (MSA).
(A–D) Bệnh nhân nữ 60 tuổi MSA ưu thế thất điều tiểu não (MSA-C).
(A) Dấu hiệu “bánh thánh” (hot cross bun sign) (mũi tên) thấy trên T2w- GRE mặt phẳng trục.
(B) Trên ảnh dọc giữa, dải tín hiệu sáng chạy dọc thân não (mũi tên) thể hiện rõ tổn thương ở suốt chiều dài thân não.
(C) Ảnh mặt phẳng trục chuỗi xung nhạy từ (SWI) cho thấy nigrosome 1 (N1) bất thường (mũi tên).
(D) Ảnh mặt phẳng trục MRI nhạy neuromelanin cho thấy giảm neuromelanin ở chất đen.
(E–H) Bệnh nhân nam 61 tuổi MSA ưu thế hội chứng Parkinson (MSA-P).
(E) Ảnh mặt phẳng trục SWI và (F) bản đồ R2* cho thấy lắng đọng sắt cao ở bờ và phần sau của nhân đuôi-vỏ (putamen) (mũi tên).
(G) Ảnh mặt phẳng trục SWI cho thấy N1 bất thường (mũi tên).
(H) Ảnh mặt phẳng trục MRI nhạy neuromelanin cho thấy giảm tín hiệu neuromelanin tại chất đen.

Hình 2: Hình ảnh MRI ở bệnh nhân nữ 58 tuổi mắc liệt trên nhân tiến triển (progressive supranuclear palsy- PSP).
(A, D) Ảnh MRI T1 và T2 theo mặt phẳng dọc giữa cho thấy teo trung não (mesencephalon), biểu hiện bằng dấu “chim ruồi/ chim cánh cụt” (mũi tên ở A).
(B) Ảnh mặt phẳng trục chuỗi xung nhạy từ (SWI) cho thấy nigrosome 1 bất thường (mũi tên).
(E) MRI nhạy neuromelanin theo lát ngang cho tương phản neuromelanin bình thường.
(C) (dọc giữa) và (F) (trán) – ảnh T1W dùng cho đo đạc: diện tích trung não 0,72 cm²; diện tích cầu não 4,50 cm²; bề dày trung bình cuống tiểu não giữa (MCP) 7,13 mm; bề dày trung bình cuống tiểu não trên (SCP) 2,69 mm; bề rộng trung bình não thất III 7,07 mm; bề rộng sừng trán 33,5 mm. Chỉ số MR parkinsonism (MRPI) của bệnh nhân là 16,6, và MRPI 2.0 là 3,5; giá trị MRPI cao gợi ý PSP.
Hình 3: Bệnh nhân nữ 80 tuổi, nghi ngờ Parkinson do mạch máu.
(A) Ảnh MRI T2 mặt phẳng trục cho thấy tổn thương tai biến xuất huyết cũ (mũi tên) tại nhân bèo phải.
(B) Ảnh nhạy từ (SWI) mặt phẳng trục cho thấy chuyển dạng xuất huyết một phần của tổn thương.
(C) Ảnh SWI mặt phẳng trục phóng đại cho thấy nigrosome 1 hai bên rõ, bình thường.

Hình 4: Ảnh chuỗi xung nhạy từ (SWI) độ phân giải không gian cao của nigrosome 1 (N1) bình thường. Trình bày ảnh mặt phẳng trục (trái), ảnh phóng đại cấu trúc trung não (giữa, trên), sơ đồ trung não (giữa, dưới) và hình con chim nhạn (phải) để minh họa hình ảnh “đuôi chim nhạn”. N1 bình thường là vùng tăng tín hiệu ở phần sau chất đen, được bao quanh bởi hai dải giảm tín hiệu mảnh, tạo nên dấu hiệu “đuôi chim nhạn”.
Các cấu trúc trên sơ đồ: 1. Nhân đỏ; 2. Tegmentum trung não; 3. Cống não (Sylvius); 4. Chất xám quanh cống; 5. Dải liềm trong (medial lemniscus); 6. N1; 7. Chất đen; 8. Cuống đại não; 9. Thể vú; 10. Hố gian cuống; 11. Dải thị giác (optic radiation); 12. Não thất III; 13. Thùy thái dương; 14. Tiểu não; 15. Thùy trán.

Nguồn hình 1, 2, 3, 4: Haller S, He N, Schwarz S, Haacke EM. Clinical MRI Biomarkers to Differentiate Parkinson Disease from Its Mimics. Radiology. 2025;317(1):e242044.

Tài liệu tham khảo

1. Haller S, He N, Schwarz S, Haacke EM. Clinical MRI Biomarkers to Differentiate Parkinson Disease from Its Mimics. Radiology. 2025;317(1):e242044.
2. Schwarz ST, Afzal M, Morgan PS, et al. The ‘swallow tail’ appearance of the healthy nigrosome—a new accurate test of Parkinson’s disease: a case-control and retrospective cross-sectional MRI study at 3T. PLoS One. 2014;9(4):e93814.
3. Mahlknecht P, Krismer F, Poewe W, et al. Meta-analysis of dorsolateral nigral hyperintensity on magnetic resonance imaging as a marker for Parkinson’s disease. Mov Disord. 2017;32(4):619–23.
4. He N, Chen Y, LeWitt PA, et al. Application of neuromelanin MR imaging in Parkinson disease. J Magn Reson Imaging. 2023;57(2):337–52.
5. He N, Ghassaban K, Huang P, et al. Imaging iron and neuromelanin simultaneously using a single 3D gradient echo magnetization transfer sequence: Combining neuromelanin, iron and the nigrosome-1 sign as complementary imaging biomarkers in early stage Parkinson’s disease. Neuroimage. 2021;230:117810.
6. Haller S, Davidsson A, Tisell A, et al. MRI of nigrosome-1: a potential triage tool for patients with suspected parkinsonism. J Neuroimaging. 2022;32(2):273–8.

Tác giả: BS Nguyễn Thanh Hải – Trung tâm chẩn đoán hình ảnh và điện quang can thiệp, Bệnh viện Vinmec Times City

0