nghiên cứu điện thế đáp ứng thị giác ở người bình thường và ở bệnh nhân xơ cứng rải rác

bộ giáo dục và đào tạo bộ quốc phòng học viện quân y nguyễn hằng lan Nghiên cứu điện thế đáp ứng thị giác ở ngời bình thờng và bệnh nhân xơ cứng rải rác Dự THảO luận án tiến sỹ y học H NI 2012 1 bộ giáo dục và đào tạo bộ quốc phòng học viện quân y nguyễn hằng lan Nghiên cứu điện thế đáp ứng thị giác ở ngời bình thờng và bệnh nhân xơ cứng rải rác Chuyên ngành : Sinh lý học Mã số : 62.72.04.05 Dự THảO luận án tiến sỹ y học Ngời hớng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. LÊ VĂN SƠN 2. TS. LÊ Bá THúC H NI 2012 2 ĐẶT VẤN ĐỀ Sự ra đời của kỹ thuật điện sinh lý thần kinh đã góp phần to lớn trong lĩnh vực nghiên cứu chức năng hệ thần kinh. Các kỹ thuật điện sinh lý thần kinh thường được ứng dụng là: ghi điện não (EEG), đo tốc độ dẫn truyền TK (NCV), ghi điện thế đáp ứng (EP),v.v Trong kỹ thuật ghi EP có kỹ thuật ghi điện thế đáp ứng cảm giác (SEP) đánh giá chức năng dẫn truyền cảm giác và điện thế đáp ứng vận động (MEP) đánh giá chức năng dẫn truyền vận động. Kỹ thuật ghi EP với sự trợ giúp của máy tính, cho phép đánh giá chức năng các đường dẫn truyền ở hệ TK một cách khách quan và có độ chính xác cao, có thể phát hiện sớm các bất thường khi tổn thương cấu trúc chưa thể phát hiện bằng MRI [6],[7],[22],[31],[42],[58],[77]. Đến nay, hầu hết các phòng thăm dò chức năng trên thế giới đều dùng kỹ thuật ghi EP để đánh giá dẫn truyền cảm giác, bao gồm kỹ thuật ghi điện thế đáp ứng thính giác thân não (BAEP) cho phép đánh giá chức năng dẫn truyền thính giác. Kỹ thuật ghi điện thế đáp ứng thị giác (VEP) cho phép đánh giá chức năng dẫn truyền thị giác. Kỹ thuật ghi điện thế đáp ứng cảm giác thân thể (SSEP) đánh giá chức năng dẫn truyền cảm giác thân thể. Trong đó kỹ thuật ghi VEP đã và đang được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu dẫn truyền thị giác ở người bình thường và một số bệnh lý như viêm TK thị giác, u dây TK thị giác, xơ cứng rải rác (Multiple Sclerosis),…[33],[75],[123]. Xơ cứng rải rác (XCRR) là một bệnh thuộc nhóm bệnh gây tổn thương mất myelin ở hệ TK trung ương, nếu không được điều trị kịp thời sẽ để lại di chứng nặng dần. Bệnh gặp ở 2,5 triệu người trên toàn thế giới với tỷ lệ hiện mắc trung bình trên toàn thế giới khoảng 30/100.000 dân, cao nhất ở châu Âu (80/100.000 dân), ở Đông Nam Á (3,8/100.000 dân) và thấp nhất ở châu Phi (0.3/100.000 dân), trong đó hàng năm có khoảng 1% số trường hợp bị tử vong 3 [52],[74],[113],[114],[135]. Việc chẩn đoán và điều trị bệnh ở giai đoạn sớm sẽ làm giảm tỷ lệ di chứng và tử vong cho người bệnh. Trong các kỹ thuật cận lâm sàng để chẩn đoán xơ cứng rải rác, ghi EP trong đó ghi VEP được nhiều tác giả trên thế giới coi là đáng tin cậy nhất giúp chẩn đoán sớm XCRR [5], [115],[130] Ở nước ta hiện nay chưa có khảo sát dịch tễ học về XCRR. Tuy nhiên hai thập niên trở lại đây, nghiên cứu của một số tác giả đã khẳng định XCRR thực sự có mặt tại Việt Nam và cần thiết phải thống nhất quy trình các tiêu chuẩn chẩn đoán phù hợp với điều kiện của Việt Nam nhằm nâng cao chất lượng chẩn đoán và hiệu quả điều trị bệnh [2],[16],[23],[25]. Trong lâm sàng để đánh giá chức năng dẫn truyền của hệ TK cần phải so sánh với giá trị bình thường, vì thế các phòng thăm dò chức năng trên thế giới phải xây dựng số liệu bình thường riêng cho mình [42],[69],[73],[76]. Ở nước ta đã có nhiều phòng thăm dò chức năng được trang bị máy ghi EP nhưng chưa có đủ số liệu về các chỉ số EP của người bình thường, đặc biệt về VEP có rất ít tác giả đề cập đến. Vì vậy, việc xây dựng số liệu về các thông số của VEP ở người bình thường để làm số tham chiếu trong nghiên cứu các bệnh liên quan đến đường dẫn truyền thị giác và các bệnh lý của hệ TK có ảnh hưởng đến VEP, trong đó có bệnh XCRR là rất cần thiết. Từ các lý do nêu trên chúng tôi tiến hành đề tài “ Nghiên cứu điện thế đáp ứng thị giác ở người bình thường và ở bệnh nhân xơ cứng rải rác” với các mục tiêu sau: 1. Xác định thời gian tiềm tàng và biên độ các sóng của VEP ở người bình thường tuổi 20-50. 2. Đánh giá sự biến đổi về giá trị các sóng của VEP ở bệnh nhân XCRR. 4 3. Khảo sát sự liên quan giữa TGTT của VEP với một số triệu chứng lâm sàng, cận lâm sàng ở bệnh nhân XCRR. Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giải phẫu - sinh lý thị giác liên quan đến VEP Về phương diện quang học, mắt có thể ví như một máy quay phim, với một hệ thống thấu kính hội tụ và lớp võng mạc của mắt có thể ví với lớp phim nhạy cảm với ánh sáng. Hệ thống này có chức năng tạo ra một ảnh thật, nhỏ hơn vật trên võng mạc. Tuy nhiên, hệ thống quang học của mắt (hình 1.1) phức tạp hơn hệ thống quang học của máy quay phim rất nhiều. Mắt có nhiều bộ phận với cấu trúc phức tạp và chức năng khác nhau, trong đó bộ phận có vai trò trực tiếp tiếp nhận kích thích ánh sáng và tạo ra các xung thần kinh đó là võng mạc [4],[8],[11],[13]. 5 Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo của mắt (Nguồn: Nguyễn Văn Huy (2006). Giải phẫu người [11]) 1.1.1. Võng mạc Võng mạc là màng trong cùng của nhãn cầu (còn gọi là màng thần kinh), tiếp xúc với thủy tinh dịch, dày khoảng 0,2 mm. Võng mạc được cấu tạo nên từ 10 lớp tế bào (hình 1.2). Tính từ ngoài vào trong có các lớp như sau: - Lớp tế bào biểu mô sắc tố. - Lớp tế bào nhận cảm ánh sáng (các tế bào nón và tế bào que). - Lớp màng ngoài, ngăn cách vùng chứa thân các tế bào nhận cảm ánh sáng với vùng ngoài. Hình 1.2. Cấu trúc mô học của võng mạc (Nguồn: Guyton A.C., Hall J.E. (2006), Textbook of medical physiology [72] - Lớp nhân ngoài, chứa thân các tế nón và tế bào que. 6 Tế bào ngang Tế bào hạch Ánh sáng tới Tế bào que Tế bào nón Tế bào biểu mô sắc tố Tế bào lưỡng cực Tế bào Amacrin Tế bào Muller - Lớp rối ngoài, bao gồm các nhánh của các tế bào lưỡng cực và synap của chúng với các tế bào ngang. - Lớp nhân trong, bao gồm các thân tế bào lưỡng cực và các tế bào ngang. - Lớp rối trong, bao gồm các nhánh của các tế bào lưỡng cực và synap của chúng với các tế bào hạch. - Lớp hạch, gồm chủ yếu là các tế bào hạch. - Lớp sợi, bao gồm các sợi trục của tế bào hạch. - Lớp màng trong cùng được tạo nên bởi các tế bào Muller. Do sự phân bố các lớp như vậy, nên ánh sáng trước khi đến biểu mô sắc tố phải xuyên qua tất cả các lớp tế bào hạch, tế bào lưỡng cực và các tế bào nhận cảm ánh sáng. Lớp tế bào sắc tố chứa sắc tố và vitamin A. Sắc tố có tác dụng hấp thụ các tia sáng, ngăn cản sự phản chiếu và tán xạ ánh sáng làm cho ảnh khỏi bị mờ. Từ lớp tế bào biểu mô sắc tố, vitamin A được trao đổi qua lại với tế bào nón và tế bào que nhờ các nhánh của các tế bào sắc tố bao quanh phần ngoài của các lớp tế bào que và tế bào nón. Các lớp tế bào TK trong võng mạc được kết nối với nhau theo hàng dọc và hàng ngang. Theo hàng dọc, các tế bào que và tế bào nón tạo synap với tế bào lưỡng cực, tế bào lưỡng cực lại tạo synap với các tế bào hạch. Các sợi trục của tế bào hạch hợp lại thành dây TK thị giác và đi ra khỏi nhãn cầu. Điểm dây thần kinh thị giác đi ra khỏi mắt được gọi là điểm mù. Tại đây không có các tế bào nhận cảm ánh sáng, do đó không có khả năng tiếp nhận kích thích thị giác. Theo hàng ngang, các tế bào ngang liên kết các tế bào que và tế bào nón với các tế bào khác ở lớp rối ngoài, các tế bào amacrin liên kết các tế bào hạch với các tế bào khác ở lớp rối trong. Một tế bào lưỡng cực tiếp xúc với nhiều tế bào que và tế bào nón. Một số tế bào lưỡng cực lại tiếp xúc với một tế bào hạch. Ở vùng trung tâm (fovea centralis) một tế bào nón chỉ tiếp xúc với một tế bào lưỡng cực và một tế bào lưỡng cực chỉ tiếp xúc với 7 một tế bào hạch. Các tế bào nhận cảm ánh sáng bao gồm các tế bào nón và tế bào que. Mỗi võng mạc có khoảng 100 triệu tế bào que và 3 triệu tế bào nón nhưng chỉ có 1,6 triệu tế bào hạch. Như vậy trung bình có 60 tế bào que và 2 tế bào nón hội tụ về một tế bào hạch. Tuy nhiên, giữa vùng trung tâm và vùng rìa của võng mạc có sự khác nhau: càng gần trung tâm võng mạc càng ít tế bào que và tế bào nón cùng hội tụ về một sợi TK, điều này làm cho thị lực tăng dần về trung tâm võng mạc. Ở chính trung tâm võng mạc chỉ có tế bào nón mảnh và không có tế bào que, số sợi TK xuất phát từ đây gần bằng số tế bào nón, chính vì thế thị lực ở trung tâm võng mạc cao hơn nhiều so với vùng rìa. Các tế bào que và tế bào nón đều được cấu tạo gồm bốn phần chức năng chính là: phần ngoài, phần trong, nhân và thể synap. Ở phần ngoài chứa chất nhận cảm hoá học dưới dạng các đĩa xếp chồng lên nhau, ở tế bào que là rhodopsin - nhận cảm ánh sáng buổi hoàng hôn, ở tế bào nón là các iodopsin - nhận cảm ánh sáng ban ngày và ánh sáng màu (hình 1.3). 8 Tế bào nón Tế bào que Phần ngoài Phần trong Nhân Phần ngoài Phần trong Synap Hình 1.3. Các phần của tế bào nón và tế bào que (Nguồn: Guyton A.C., Hall J.E. (2006), Textbook of medical physiology [72]) Phần trong chứa bào tương và các bào quan, đặc biệt là có nhiều ty lạp thể đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho hoạt động của tế bào. Tận cùng của phần trong tạo synap với các tế bào lưỡng cực và các tế bào ngang làm nhiệm vụ chuyển tiếp tín hiệu [8],[12],[13]. 1.1.2. Cơ chế nhận cảm ánh sáng 1.1.2.1. Rhodopsin và t bào queế Phần ngoài của tế bào que chứa chất rhodopsin. Rhodopsin là phức hợp của scotopsin (một protein) và retinal (một sắc tố). Dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng, chỉ trong vài phần triệu giây rhodopsin bắt đầu bị phân giải, retinal 11-cis chuyển sang dạng trans. Retinal 11-trans tuy có cấu trúc hoá học giống hệt dạng cis nhưng lại có cấu trúc không gian thẳng, không cong như dạng cis nên không gắn được với các điểm liên kết scotopsin và bị tách rời ra. Năng lượng ánh sáng Rhodopsin Bathorhodopsin (ns) (ps) Lumirhodopsin (µs) phút Metarhodopsin I (ms) Metarhodopsin II (s) Opsin 11- cis -Retinal Isomerase All-trans-Retinal 11- cis -Retinol Isomerase All-trans-Retinol Vitamin A Hình 1.4. Sơ đồ chuyển hoá của rhodopsin 9 (Nguồn: Guyton A.C., Hall J.E. (2006), Textbook of medical physiology [72]) Sau một chuỗi phản ứng xảy ra vô cùng nhanh, cuối cùng rhodopsin bị phân giải thành scotopsin và retinal 11-trans (hình 1.4). Trong đó chính chất metarhodopsin II là chất gây ra biến đổi về điện ở tế bào que. Sau đó retinal 11- trans chuyển thành retinal 11- cis nhờ tác dụng xúc tác của retinal isomerase. Chất retinal 11-cis lại kết hợp với scotopsin để tạo thành rhodopsin. Quá trình chuyển hoá này cũng xảy ra tương tự đối với tế bào nón, chỉ có một điểm khác biệt đó là rhodopsin ở tế bào que được thay thế bởi iodopsin ở tế bào nón. Vai trò của vitamin A: Một con đường khác để tái tạo retinal 11-cis là chuyển retinal 11-trans thành retinol 11-trans (là một dạng của vitamin A) rồi chất này được chuyển thành retinol 11-cis nhờ tác dụng của isomerase. Cuối cùng, retinol 11-cis lại chuyển thành retinal 11-cis. Vitamin A có trong bào tương của tế bào nón và tế bào que vì thế vitamin A luôn sẵn sàng cho tế bào tổng hợp retinal khi cần. Mặt khác khi trong các tế bào võng mạc có thừa retinal thì lượng thừa retinol lại được chuyển thành vitamin A. 1.1.2.2. Iodopsin và t bào nónế Chất nhạy cảm ánh sáng của tế bào nón là iodopsin, cũng là phức hợp của retinal và các photopsin. Iodopsin chỉ khác rhodopsin của tế bào que ở phần protein: đó là photopsin không phải là scotopsin. Có ba loại photopsin khác nhau: một loại hấp thụ mạnh nhất với ánh sáng có bước sóng 445 nm (ứng với màu lam), một loại với ánh sáng có bước sóng 535 nm (ứng với màu lục), một loại với ánh sáng có bước sóng 570 nm (ứng với màu đỏ). Trong mỗi tế bào nón có một loại photopsin, nên mỗi tế bào nón nhạy cảm tối đa với một bước sóng ánh sáng nhất định. Điều này giải thích vì sao võng mạc phân biệt được màu [8],[11],[12],[13],[72]. 10 [...]... [8],[11],[12],[13],[72] 1.2 Lịch sử nghiên cứu điện thế đáp ứng Điện thế đáp ứng được định nghĩa là hoạt động điện của hệ thống thần kinh tiếp nhận và đáp ứng với kích thích từ môi trường bên ngoài 17 Khi kích thích vào các receptor cảm giác ở cường độ bằng hoặc trên ngưỡng sẽ xuất hiện điện thế đáp ứng cảm giác Điện thế này được truyền theo đường cảm giác đặc hiệu về vỏ não Điện thế đáp ứng cảm giác này có thể ghi... năng thị giác là một trong những triệu chứng thường gặp do tổn thương đường dẫn truyền thị giác: có thể ở dây thần kinh thị giác (dưới dạng viêm thần kinh thị giác hay viêm thần kinh thị hậu nhãn cầu), ở chéo thị giác, dải thị giác, tia thị giác gây biến đổi thị lực, thị trường và đáy mắt Trong XCRR, viêm thần kinh thị giác có thể xảy ra ở cả hai bên, thường không đồng thời, không cân xứng Khởi đầu bệnh. .. nhiều nghiên cứu EP được ứng dụng trong chẩn đoán bệnh và các tổn thương ảnh hưởng đến dẫn truyền cảm giác của hệ thần kinh trung ương [33],[36],[58],[66] Cho đến nay hầu hết các labo thăm dò chức năng đều dùng EP để đánh giá dẫn truyền cảm giác Trong số các kỹ thuật ghi điện thế đáp ứng cảm giác (SEP) có kỹ thuật ghi điện thế đáp ứng thính giác thân não (BAEP), ghi điện thế đáp ứng thị giác (VEP) và. .. lớn hơn 0,5µV Ưu điểm và hạn chế của kỹ thuật: - Ưu điểm: Thao tác đơn giản, cho kết quả khách quan, nhanh và chính xác - Hạn chế: Điện thế đáp ứng cảm giác nói chung và điện thế đáp ứng thị giác nói riêng có biên độ thấp nên có thể bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố như điện trường, những nguồn sinh ra điện thế hoạt động trong cơ thể, vì vậy phải ghi lặp lại các kích thích có đáp ứng nhiều lần [24],[58],[70]... xác định vị trí tổn thương [31],[33],[70],[73],[77] 1.3 Điện thế đáp ứng thị giác Phương pháp ghi VEP dùng để đánh giá chức năng của đường dẫn truyền thị giác từ võng mạc đến vỏ não thuỳ chẩm 19 1.3.1 Về thuật ngữ Hiện nay còn tồn tại hai thuật ngữ chính, đó là đáp ứng kích thích thị giác (Visual Evoked Response - VER) và điện thế đáp ứng thị giác (VEP), song hầu hết các tác giả đều sử dụng thuật ngữ... đặc biệt là chức năng dây VIII và thân não Kỹ thuật ghi VEP cho phép đánh giá chức năng của mắt và đường dẫn truyền thị giác Kỹ thuật ghi SSEP cho phép đánh giá chức năng dẫn truyền cảm giác thân thể Ba kỹ thuật này đã và đang được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu dẫn truyền cảm giác bình thường và các bệnh lý của hệ thần kinh [33],[73],[81],[92],[105]  Điện thế đáp ứng thị giác ... và một lượng lớn tế bào amacrin ở võng mạc [78] 1.6 Đại cương về bệnh xơ cứng rải rác 1.6.1 Lịch sử nghiên cứu bệnh 1.6.1.1 Trên thế giới Mốc quan trọng trong lịch sử nghiên cứu XCRR là năm 1868, Jean Martin Charcot - nhà TK học người Pháp đã gọi bệnh dưới nhiều tên khác nhau như scléroses en plaques, scléroses en plaques disséminées, scléroses multiloculaire và scléroses généralisée Ông đã mô tả bệnh. .. không bình thường và không hoàn toàn [23],[65],[74] 1.6.2.2 Tổn thương ở tủy sống Hình thể bên ngoài của tuỷ sống hầu hết là bình thường nhưng có thể tuỷ sống phồng to ở vài đốt hoặc teo nhỏ Vùng mất myelin thường ở cột bên, cột sau hoặc chiếm hoàn toàn một lớp cắt ngang tuỷ sống 1.6.2.3 Tổn thương ở dây thần kinh Đường dẫn truyền thị giác hay bị tổn thương nhất Thường thấy các mảng xơ ở dây TK thị giác, ... giải phẫu bệnh, triệu chứng lâm sàng, sinh lý bệnh và nói lên sự tuyệt vọng về điều trị căn bệnh này [50] Sang thế kỷ XX, nhiều khía cạnh khác nhau của bệnh đã được nghiên cứu Năm 1930, người ta đã phát hiện bất thường ở não trong XCRR ở động vật thực nghiệm Năm 1972, người ta cũng đã thấy có bằng chứng về gen học đối với bệnh này [theo 79, 106] Năm 1983, Poser C.M đưa ra tiêu chuẩn chẩn đoán bệnh XCRR... lý các hệ thống cảm giác [12]) 15 1.1.4.3 Dải thị giác (optic tract) Dải thị giác tiếp liền góc sau ngoài của chéo thị giác Dải thị giác có hình trụ hơi dẹp đi hướng ra sau và chếch ra ngoài như một dây đai thắt quanh cuống não Những sợi thần kinh ở dải thị giác chia làm hai bó: các sợi của bó ngoài tận cùng ở thể gối ngoài và một phần của đồi thị, các sợi của bó trong tận cùng ở thể gối trong Thể . cảm giác. Trong số các kỹ thuật ghi điện thế đáp ứng cảm giác (SEP) có kỹ thuật ghi điện thế đáp ứng thính giác thân não (BAEP), ghi điện thế đáp ứng thị giác (VEP) và ghi điện thế đáp ứng cảm giác. đó kỹ thuật ghi VEP đã và đang được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu dẫn truyền thị giác ở người bình thường và một số bệnh lý như viêm TK thị giác, u dây TK thị giác, xơ cứng rải rác (Multiple Sclerosis),…[33],[75],[123]. Xơ. bộ giáo dục và đào tạo bộ quốc phòng học viện quân y nguyễn hằng lan Nghiên cứu điện thế đáp ứng thị giác ở ngời bình thờng và bệnh nhân xơ cứng rải rác Dự THảO luận án tiến sỹ