Một tiêu chí mới vừa được đề xuất, cho phép định lượng mức độ tiến triển của xơ phổi vô căn - căn bệnh khiến phổi ngày càng xơ cứng - bằng trí tuệ nhân tạo (AI), đồng thời hỗ trợ dự báo diễn tiến trong thời gian tới.
Vào ngày 3/8, nhóm nghiên cứu chung gồm Giáo sư Choi Ju-ae (khoa Chẩn đoán hình ảnh), Giáo sư Kim Ho-cheol (khoa Nội Hô hấp), Bệnh viện Asan Seoul, và Giáo sư Lee Ho-yeon (khoa Chẩn đoán hình ảnh), Bệnh viện Samsung Seoul, cho biết, phân tích ảnh chụp cắt lớp vi tính (CT) lồng ngực bằng AI cho thấy: nếu trong 1 năm, “điểm xơ hóa phổi” tăng từ 4,05 điểm phần trăm trở lên thì nguy cơ tử vong hoặc phải ghép phổi sẽ tăng. Kết quả nghiên cứu được đăng trên bản trực tuyến ngày 24-05 của tạp chí học thuật quốc tế "American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine".
Nhóm nghiên cứu xác định giá trị ngưỡng từ dữ liệu bệnh nhân của Bệnh viện Asan Seoul, sau đó kiểm chứng xem kết quả tương tự có xuất hiện ở bệnh nhân Bệnh viện Samsung Seoul hay không. Đây là nghiên cứu quan sát dựa trên phân tích hồ sơ điều trị trong quá khứ.
Những thay đổi mà đo chức năng phổi có thể bỏ sót, được xác nhận qua CT
Xơ phổi vô căn là bệnh trong đó mô phổi bình thường biến đổi thành mô sẹo mà không có nguyên nhân rõ ràng. “Vô căn” có nghĩa là không xác định được nguyên nhân. “Xơ hóa” là sự thay đổi khiến mô vốn mềm trở nên dày và cứng như sẹo.
Khi bệnh tiến triển, phổi trở nên cứng, khiến người bệnh khó hít sâu. Khả năng chuyển oxy từ phổi vào máu cũng suy giảm. Vì các vùng đã tổn thương rất khó phục hồi về trạng thái ban đầu, việc nhận biết sớm tốc độ tiến triển là rất quan trọng.
Hiện nay, mức độ tiến triển của bệnh chủ yếu được theo dõi bằng các xét nghiệm chức năng phổi. Dung tích sống gắng sức là xét nghiệm đo lượng không khí có thể thở ra hết sức sau khi hít vào tối đa. Xét nghiệm khả năng khuếch tán phổi đối với carbon monoxide cho thấy phổi truyền các khí như oxy vào máu tốt đến mức nào.
Hai xét nghiệm này hữu ích để nắm bắt thay đổi chức năng của toàn bộ phổi. Tuy nhiên, chúng khó cho biết cụ thể vùng nào của phổi bị xơ cứng và mức độ ra sao. Ngoài ra, kết quả đo có thể thay đổi tùy mức độ hợp tác của bệnh nhân hoặc tình trạng hô hấp tại thời điểm làm xét nghiệm.
CT cho phép quan sát trực tiếp bên trong phổi. Tuy vậy, việc chỉ dựa vào mắt thường để so sánh những thay đổi nhỏ không hề dễ. Đánh giá có thể khác nhau tùy người đọc phim, và cũng khó biểu thị bằng con số chính xác phạm vi xơ cứng đã lan rộng thêm bao nhiêu so với 1 năm trước.
Tính điểm xơ hóa bằng cách cộng thay đổi dạng lưới và dạng tổ ong
Nhóm nghiên cứu dùng phần mềm AI để tự động tính toán phạm vi mà “hình ảnh dạng lưới” và “hình ảnh dạng tổ ong” chiếm trên ảnh CT.
Hình ảnh dạng lưới là hình ảnh trên CT cho thấy các đường mảnh đan xen như lưới. Hình ảnh dạng tổ ong là hình ảnh ở phổi tổn thương nặng, trong đó các túi khí nhỏ tụ lại thành nhiều lớp. Nhóm nghiên cứu cộng tỷ lệ hai dấu hiệu này trong toàn bộ phổi và biểu thị thành “điểm xơ hóa”.
Trước hết, nhóm phân tích dữ liệu của 524 bệnh nhân được chẩn đoán xơ phổi vô căn tại Bệnh viện Asan Seoul. Những người này đều được chụp CT và làm xét nghiệm chức năng phổi ở lần kiểm tra đầu tiên và lần theo dõi khoảng 1 năm sau đó.
Sau đó, nhóm áp dụng tiêu chí này cho 224 bệnh nhân của Bệnh viện Samsung Seoul đáp ứng cùng điều kiện. Mục đích là kiểm tra xem tiêu chí tìm được ở một bệnh viện có áp dụng được cho bệnh nhân ở bệnh viện khác hay không.
Khi so sánh CT lần đầu và CT sau 1 năm của tổng cộng 748 bệnh nhân, nhóm ghi nhận: điểm xơ hóa càng tăng thì xét nghiệm chức năng phổi cũng cho thấy bệnh nặng lên.
Trong trường hợp dung tích sống gắng sức giảm 5%, điểm xơ hóa tăng trung bình 2,72 điểm phần trăm. Khi khả năng khuếch tán phổi đối với carbon monoxide giảm 10%, điểm xơ hóa tăng trung bình 4,52 điểm phần trăm.
Tăng 4,05%p trong 1 năm: Nguy cơ tử vong hoặc ghép phổi cao gấp 2,78 lần
Ngưỡng phân biệt tốt nhất nguy cơ tử vong hoặc ghép phổi là 4,05 điểm phần trăm. Những bệnh nhân có điểm xơ hóa sau 1 năm tăng từ ngưỡng này trở lên so với lần kiểm tra đầu tiên có nguy cơ tử vong hoặc phải ghép phổi cao hơn.
Dữ liệu bệnh nhân của Bệnh viện Samsung Seoul cũng cho thấy xu hướng tương tự. Ngay cả sau khi đã tính đến các yếu tố có thể ảnh hưởng như tuổi, giới và chức năng phổi nền, nhóm có điểm xơ hóa tăng từ 4,05 điểm phần trăm trở lên vẫn có nguy cơ tử vong hoặc ghép phổi cao gấp 2,78 lần. Nếu giới hạn thời gian theo dõi trong 3 năm, nguy cơ này ghi nhận ở mức 2,88 lần.
Con số này không có nghĩa xác suất tử vong của từng cá nhân đơn giản tăng lên 2,78 lần. Điều đó có nghĩa là tốc độ tương đối của việc xảy ra tử vong hoặc ghép phổi trong thời gian nghiên cứu nhanh hơn tương ứng.
Bệnh nhân 75 tuổi được giới thiệu trong bài báo có điểm xơ hóa tăng từ 11,66% lên 15,77% trong vòng 1 năm; trong cùng giai đoạn, dung tích phổi và khả năng khuếch tán phổi cũng giảm.
Nhóm nghiên cứu bổ sung điểm xơ hóa ở CT lần đầu và mức thay đổi trong 1 năm vào phương pháp đánh giá hiện có vốn dựa trên giới, tuổi và chức năng phổi để ước đoán diễn tiến. Kết quả cho thấy khả năng phân biệt nguy cơ tử vong hoặc ghép phổi được cải thiện.
Như vậy, phân tích bằng AI có thể trở thành một chỉ số hỗ trợ, giúp lượng hóa những thay đổi trên hình ảnh mà chỉ xét nghiệm chức năng phổi khó nắm bắt.
Chưa thể quyết định điều trị chỉ dựa vào điểm xơ hóa
Tuy nhiên, còn quá sớm để lấy ngay ngưỡng 4,05 điểm phần trăm làm tiêu chí thay đổi điều trị. Đây là nghiên cứu quan sát dựa trên phân tích hồ sơ điều trị trong quá khứ, và số bệnh nhân được dùng để xác nhận kết quả ở bệnh viện khác cũng chỉ là 224 người. Cần thêm nghiên cứu để xem liệu có thể áp dụng cùng ngưỡng này khi thiết bị và phương thức chụp CT, cũng như chương trình AI, thay đổi hay không.
Chỉ dựa vào nghiên cứu này cũng không thể kết luận rằng mọi bệnh nhân đều phải chụp CT hằng năm, bởi chụp CT lặp lại sẽ làm tăng phơi nhiễm bức xạ.
Vì vậy, không nên thay đổi phác đồ điều trị chỉ dựa vào một mình điểm xơ hóa. Cần xem xét đồng thời chức năng phổi, triệu chứng, độ bão hòa oxy - chỉ số cho thấy máu bão hòa oxy đến mức nào - và các thay đổi trên CT.
Người bệnh có thể hỏi bác sĩ tại phòng khám rằng điểm xơ hóa của mình đã thay đổi bao nhiêu điểm phần trăm so với năm trước. Việc kiểm tra xem hai lần chụp CT có được thực hiện trong điều kiện tương tự hay không, và chức năng phổi có thay đổi theo cùng một chiều hay không, cũng rất quan trọng.
GS Choi Ju-ae nói: “Nghiên cứu này đưa ra ngưỡng giá trị cho sự thay đổi điểm xơ hóa có ý nghĩa lâm sàng, qua đó cho thấy công nghệ phân tích định lượng CT có thể được sử dụng như một chỉ số hỗ trợ trong theo dõi định kỳ và xây dựng chiến lược điều trị cho bệnh nhân xơ phổi vô căn trong tương lai”.
GS Kim Ho-cheol cho biết: “Khi phổi đã bị tổn thương do xơ phổi vô căn thì rất khó hồi phục, vì vậy chẩn đoán và điều trị sớm là vô cùng quan trọng. Nghiên cứu này có ý nghĩa lớn vì đã thiết lập tiêu chí đánh giá khách quan mức độ tiến triển của xơ phổi vô căn và xác nhận khả năng được sử dụng như một dấu ấn sinh học hình ảnh để kiểm chứng hiệu quả điều trị trong các thử nghiệm lâm sàng sau này”.
