tiểu luận LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN TIM

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Y tế là một ngành rất quan trọng thuộc cơ sở hạ tầng không thể thiếu đối với một quốc gia. Do vậy mà người ta sớm quan tâm đến việc đầu tư nghiên cứu các trang thiết bị phục vụ cho nghành y tế. Cùng với việc phát triển của khoa học công nghệ các phát minh về thiết bị y tế không ngừng được ra đời nên ngày nay ngành y tế đã được trang bị các máy móc thiệt bị hiện đại hơn nhiều so với trước kia. Nhờ vậy mà các thầy thuốc chẩn đoán và điều trị bệnh có hiệu quả hơn. Các trang thiết bị y tế hiện đại ngày càng khẳng định được tầm quan trọng, và là một phần không thể thiếu trong các bệnh viện. Vì vậy, cùng với sự phát triển của ngành điện tử, các thiết bị y tế ngày càng được cải tiến, đổi mới nhằm phục vụ tốt nhất cho việc khám chữa bệnh, mang lại sức khỏe tốt hơn cho con người, mang lại hy vọng sống cho tất cả các bệnh nhân. Nhất là đối với các bệnh nhân mang bệnh hiểm nghèo. Xuất phát từ thực tế này, đòi hỏi phải có một đội ngũ cán bộ kĩ thuật có trình độ để quản lí, bảo dưỡng, sửa chữa và khai thác tối đa ứng dụng của từng loại thiết bị y tế. Trong số các thiết bị y tế, máy điện tim là một trong những thết bị chuẩn đoán không thể thiếu được của nghành y tế. Nó đã ghi lại những tín hiệu do tim phát ra trong quá trình hoạt động, căn cứ vào tín hiệu đó mà bác sỹ đã chuẩn đoán được một số bệnh liên quan đến tim mạch cũng như nhiều loại bệnh khác. Trang thiết bị y tế ngày càng đa dạng và phong phú và trở thành người bạn không thể thiếu đối với mỗi thầy thuốc. Trong giới hạn đề tài này. Em không thể đề cập đựơc hết tất cả các các loại thiết bị y tế mà em chỉ xin trình bày về nhóm máy ghi sóng điện tim là một trong SV: Bùi Đức Hạnh 1 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp những thiết bị y tế chủ yếu dùng để chuẩn đoán và theo dõi các triệu chứng bệnh lý về tim mạch. Những thế hệ trước máy điện tim dùng bút mực để ghi trên băng giấy cho ra kết quả. Dần dần các nhà sản xuất cải tiến và nâng cao thành bút nhiệt để ghi rồi dần tiến đến là màn chỉ thị hiện sóng, bộ phận ghi bằng băng từ, các mạch điều khiển bằng vi xử lí. Theo thời gian máy móc ngày càng được thiết kế hiện đại hơn, tuy vậy nguyên lí chung vẫn được dựa theo từ những mô hình đơn giản. Qua quá trình thực tập và làm lận Văn tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn Đào Ngọc Chiến, được sự chỉ bảo, giúp đỡ của anh chị em phòng Vật tư thiết bị y tế bệnh viện đa khoa tĩnh Hà tĩnh nơi cơ quan em thực tập, cùng với sự hướng dẫn góp ý của thầy cô trường cao đẳng nghề kỹ thuật thiết bị y tế Hà nội nơi em đã từng có thời gian học tập . Em đã thu thập được một số kiến thức,tai liệu để hoàn thành đề tài này. Với thời gian va tầm hiểu biết có han Em rất mong nhận được sự góp ý của quí thầy, cô để bản báo cáo của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện Bùi Đức Hạnh Hà Nội, Ngày … tháng ….năm SV: Bùi Đức Hạnh 2 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp SV: Bùi Đức Hạnh 3 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN TIM 1.1 CẤU TẠO HOẠT ĐỘNG CHUNG CỦA TIM Tim là một khối cơ rỗng gồm 4 buồng có độ dày không đều nhau . Bao bên ngoài là một túi sợi gọi là bao tim. Bên trong toàn bộ tim được cấu tạo bằng cơ tim có vách ngăn thành hai nửa riêng biệt là tim trái và tim phải. Mỗi nửa tim lại chia ra hai buồng là tâm nhĩ và tâm thất. Giữa tâm nhĩ và tâm thất có van nhĩ thất. Giữa tâm thất trái và động mạch chủ, tâm thất phải và động mạch phổi có van bán nguyệt. Các van này đảm bảo cho máu di chuyển theo một chiều từ tâm nhĩ xuống tâm thất vào động mạch, do đó đảm bảo được sự tuần hoàn máu. Hình 1.1. Cấu tạo tim người Các sợi cơ tim có cấu tạo đặc biệt liên kết với nhau làm thành cầu lan truyền xung từ sợi này sang sợi kia. SV: Bùi Đức Hạnh 4 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Trong tim còn có một cấu trúc đặc biệt có khả năng tự phát xung gọi là hệ thống nút (hạch). Hệ thống gồm có: * Nút xoang nhĩ (SAN) : nằm ở cơ tâm nhĩ chỗ tĩnh mạch chủ trên đổ vào tâm nhĩ phải. Nút xoang nhĩ phát xung với tần số vào khoảng 120 lần/phút và là nút tạo nhịp cho toàn bộ trái tim. * Nút nhĩ thất (AVN) : nằm ở bên phải củioa vách liên nhĩ, cạnh lỗ xoang tĩnh mạch vành. Nút nhĩ thất phát xung với nhịp vào khoảng 50-60 lần/phút. * Bó His : đi từ nút nhĩ thất tới vách liên thất thì chia làm hai nhánh phải và trái chạy dưới nội mạc tới hai tâm thất, ở đó chúng phân nhánh thành mạng Purkinje chạy giữa các sợi cơ tim. Bó His phát xung với nhịp khoảng 50- 60lần/phút. Hình 1.2. Vị trí các nút bó His SV: Bùi Đức Hạnh 5 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khi có xung động truyền đến cơ tim, tim co giãn nhịp nhàng. Tim hoạt động co bóp theo một thứ tự nhất định. Hoạt động này được lặp đi lặp lại và mỗi vòng được gọi là một chu chuyển của tim. Một chu chuyển của tim gồm 3 giai đoạn : - Tâm nhĩ thu - Tâm thất thu - Tâm trương Hình 1.3. Chu c h uyển của t i m * Tâm nhĩ thu : đầu tiên tâm nhĩ co bóp, áp suất trong tâm nhĩ tăng lên, van nhĩ thất đang mở nên máu chảy từ tâm nhĩ xuống tâm thất, làm cho áp SV: Bùi Đức Hạnh 6 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp suất tâm thất tăng lên. Thời tâm nhĩ thu kéo dài 0,1 giây, sau đó tâm nhĩ giãn ra suốt thời gian còn lại của chu kỳ tim. * Tâm thất thu : khi tâm nhĩ giãn ra thì tâm thất bắt đầu co lại. Giai đoạn tâm thất thu kéo dài 0,3 giây gồm hai thời kỳ : + Thời kỳ tăng áp suất kéo dài 0,05 giây. Tâm thất co bóp nên áp suất trong tâm thất tăng, cao hơn áp suất trong tâm nhĩ làm van nhĩ thất đóng lại, nhưng chưa cao hơn áp suất ở động mạch nên van bán nguyệt chưa mở làm áp suất tâm thất tăng lên nhanh. + Thời kỳ tống máu kéo dài 0,25 giây gọi là thời kỳ tâm thất co đẳng trương. Lúc này áp suất trong tâm thất rất cao làm van bán nguyệt mở ra, máu chảy mạnh vào động mạch. * Tâm trương : tâm thất bắt đầu giãn ra trong khi tâm nhĩ đang giãn, áp suất trong tâm thất thấp hơn trong động mạch, van bán nguyệt đóng lại. Áp suất tâm thất giảm nhanh và trở nên nhỏ hơn áp suất tâm nhĩ, van nhĩ thất mở ra, Máu được hút mạnh từ tâm nhĩ xuống tâm thất, đó là giai đoạn tâm trương toàn bộ,kéo dài 0,4 giây 1.2 TÍN HIỆU ĐIỆN TIM 1.1.1. Cơ sở phát sinh điện thế tế bào Bên trong và bên ngoài màng tế bào đều có các ion dương và ion âm, chủ yếu là Na + , K + và CL - . Do sự chênh lệch nồng độ của các ion bên trong và bên ngoài màng tạo ra sự chuyển dời các ion qua màng gây nên dòng điện sinh học. Cho nên các tế bào sống có tính chất như một pin điện, điện cực (+) quay ra ngoài và cực (-) quay vào trong. Tính phân cực của màng và trạng thái điện bình thường gọi là điện thế nghỉ (khoảng -90mV). Khi có kích thích, màng tế SV: Bùi Đức Hạnh 7 Trng i hc Bỏch Khoa H Ni ỏn tt nghip bo thay i tớnh thm thu v cú s dch chuyn ion. S vn chuyn tớch cc ú lm thay i trng thỏi cõn bng ion v gõy nờn bin i in th - c gi l in th ng. Nh vy khi t bo hot ng s c chia thnh hai giai on: b kớch thớch to nờn hin tng kh cc v lp li trng thỏi cõn bng to nờn hin tng tỏi cc.luc đó tế bào dần lặp lại thế cân bằng ion lúc nghỉ, điện thế mặt ngoài trở lại dơng tính, tơng đối tái lập cực. Hiện tợng này gọi là tái cực. Quá trình này sẽ đợc mô tả ở hình vẽ sau đây: Trong tổ chức sinh học có một loại tế bào có khả năng tự khử cực nghĩa là không cần kích thích từ bên ngoài nh tế bào ở nút xoang của tim là những tế bào có khả năng tự khử cực. Hình 1.4.: Điện thế màng tế bào khi có xung kích thích SV: Bựi c Hnh 8 Điện thế ghỉ (phân cực) Kích thích Tr Tái cực Kh cc 0 t u - 90 +20 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 1.2.2. Cơ sở hình thành tín hiệu điện tim Một sợi cơ bao gồm nhiều tế bào, khi hoạt động sợi cơ co lại, lúc đó sẽ xuất hiện điện thế động giữa những phần đã được khử cực và đang khử cực, điện thế động này sẽ làm xuất hiện một điện trường lan truyền trên dọc theo sợi cơ. Sau đó khoảng nửa giây bắt đầu xuất hiện quá trình tái cực, kèm theo sự xuất hiện của một điện trường ngược lại và chuyển động với vận tốc chậm hơn. Chính cấu trúc phức tạp của tim đã làm phát ra các tín hiệu (khử cực và tái cực), thực chất là tổng các tín hiệu điện của các sợi cơ tim cũng phức tạp hơn một tế bào hay một sợi cơ. Hình 1.5. Sự khử cực và tái cực SV: Bùi Đức Hạnh 9 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 1.2.2. 1. Giai đoạn khử cực Trước khi bị kích thích các tế bào cơ tâm thất có điện thế nghỉ là -90mV. Khi bị kích thích, điện thế màng trở nên kém âm dần (điện thế tăng từ -90mV về phía 0). Khi điện thế ở khoảng từ -70mV đến -50mV thì gây mở đột ngột kênh Na + , đồng thời tính thấm của màng tế bào với Na + tăng khoảng từ 500- 5000 lần. Lúc đó Na + ùa vào bên trong tế bào làm điện thế tế bào tăng từ -90mV đến 0mV. Trạng thái này đạt được trong vài phần vạn giây. 1.2.2. 2. Giai đoạn tái cực Cỡ vài phần vạn giây sau khi màng tăng vọt tính thấm với Na + thì kênh Na + đóng lại. Lúc này kênh K + mới bắt đầu mở rộng ra, và K + khuyếch tán ra ngoài, tái tạo lại trạng thái cực tính như lúc ban đầu (khoảng -90mV). Trạng thái này kéo dài cỡ hàng vạn giây, nhưng thời gian tái cực dài hơn khử cực do kênh K + mở từ từ, sau giai đoạn tái cực điện thế màng không chỉ trở về trạng thái điện thế nghỉ (-90mV) mà còn âm hơn nũa (tới khoảng -100mV) trong vài ms mới trở vể trạng thái bình thường. 1.2.2. 3. Các giai đoạn tạo sóng Tim hoạt động được nhờ một xung động truyền qua hệ thống thần kinh tự động của tim. Đầu tiên nút xoang của tim phát xung động lan toả ra cơ nhĩ làm cho cơ nhĩ khử cực trước, nhĩ bóp và đẩy máu xuống thất. Sau đó nút nhĩ tiếp nhận xung động truyền qua bó His xuống thất làm thất khử cực, lúc này thất đã đầy máu sẽ bóp mạnh đẩy máu ra ngoại biên. Hiện tượng nhĩ và thất khử cực lần lượt trước sau như thế chính là để duy trì quá trình huyết động bình thường của hệ tuần hoàn. Đồng thời điều đó cũng tạo nên điện tâm đồ gồm ba phần : SV: Bùi Đức Hạnh 10 [...]... thờng sử dụng cáp điện tim tiêu chuẩn 3 hoặc 5 điện cực.Vị trí đặt điện cực trên ngời bệnh nhân tuỳ thuộc vào số điện cực của cáp điện tim Với hệ thống 3 điện cực (3 đạo trình) các điện cực này sẽ đợc gắn ở R/RA (right arm), L/LA (left arm), F/LL (left leg) của bệnh nhân Đối với cáp điện tim 5 điện cực thì thêm các vị trí C/V (chest) và N/RL (right leg) Số lợng đạo trình phụ thuộc vào số điện cực, đợc... nghip Tóm lại tin hiệu điện tâm đồ (ECG) là một đờng cong đặc trng, phản ánh sự thay đổi theo thời gian hình chiếu của vector điện tim (VCG) trên đờng chuyển đạo tơng ứng (theo chu trình hoạt động của tim) , trong đó, vector điện tim là các giá trị tức thời của mômen điện lỡng cực trong chu trình hoạt động thay đổi của tim, nó đợc xác định theo độ lớn và theo hớng Việc theo dõi điện tim ECG nhằm kiểm tra... 1.23 : Điện tim 12 kênh ghi Hình 1.24 : Điện tim 6 kênh ghi 26 SV: Bựi c Hnh Trng i hc Bỏch Khoa H Ni ỏn tt nghip Hình 1.25 : Điện tim 3 kênh ghi Hình 1.26 : Điện tim 3 kênh ghi + 1 nhịp tim chuẩn 27 SV: Bựi c Hnh Trng i hc Bỏch Khoa H Ni ỏn tt nghip CHNG II THIT B GHI SểNG IN TIM Kt cu ca thit b ghi in tim gm 3 b phn : B in cc bnh nhõn Giy ghi Mỏy ghi in tim V cỏc b phn ny cú chc nng v nhim v... khối xử lý trung tâm, sơ đồ khối đợc mô tả nh hình 10 25 SV: Bựi c Hnh Trng i hc Bỏch Khoa H Ni ỏn tt nghip Hình 1.22: Sơ đồ khối của việc thu nhận và xử lý tín hiệu ECG Nếu sử dụng cáp điện tim 12 điện cực ta sẽ đo đợc dạng sóng của 12 đạo trình trên Nếu sử dụng cáp 3 hoặc 5 điện cực có dạng sóng của 3 đạo trình hoặc 6 đạo trình, đợc minh họa trong hình, 1.23, 1.24, 1.24, 1.26 Hình 1.23 : Điện tim 12... của tim là rất quan trọng trong việc theo dõi tình trạng của bệnh nhân trong suốt quá trình gây mê bệnh nhân trong phòng mổ Công việc này đợc sử dụng để tính nhịp tim, phân tích chứng tạo nhịp, phát hiện chức năng tạo nhịp và chứng thiếu máu Tín hiệu điện tim đợc lấy trên da bệnh nhân thông qua hệ thống điện cực ECG và cáp nối Số điện cực có thể là 3, 5 hay 12 điện cực tuỳ theo loại máy Càng nhiều điện. .. im in tim (im 0) ti cỏc v trớ in cc tng ng, cỏc trc ú nm trờn nhng mt phng nm ngang hay gn ngang 20 SV: Bựi c Hnh Trng i hc Bỏch Khoa H Ni ỏn tt nghip Hỡnh 1.17 V trớ t in cc ly chuyn o trc tim Hỡnh 1.18 S minh ho mt ct kho sỏt tim v cỏc chuyn o tng ng 1.2 CC C IM C BN CA TN HIU IN TIM Tớn hiu in tim l tớn hiu cú dng phc tp, vi tn s lp li trong khong t 0.05 ữ 300Hz Hỡnh dng súng ca súng in tim bao... phớa xung quanh qu tim trờn mt phng chn (Frontalplane) Nhng cũn ri lon ca dũng in tim chng hn thỡ cỏc chuyn o ny khụng th phỏt hin c Vn t ra l cn cú thờm cỏc chuyn o khỏc biu hin rừ c cỏc dũng in tim, v ngi ta ó tỡm ra c cỏc chuyn o trc tim 1.2.3.3 Chuyn o trc tim Chuyn o ny bao gm mt in cc trung tớnh t ti cỏc trung tõm v in cc thm dũ t ti 6 v trớ trờn ngc to nờn 6 chuyn o trc tim kớ hiu V1 V6 Nh... gi l pha cui Tõm trng : Tim trng thỏi ngh, khụng cú in th ng, ng ghi l ng thng nm ngang gi l ng ng in 15 SV: Bựi c Hnh Trng i hc Bỏch Khoa H Ni ỏn tt nghip Hỡnh 1.12 Phc b in tõm Hình 1.13 : Dạng của một sóng điện tim hoàn chỉnh 1.1.2 H thng cỏc chuyn o C th con ngi l mt mụi trng dn in, vỡ th dũng in do tim phỏt ra c dn truyn i khp c th ti da, bin c th thnh in trng ca tim Nu ta t hai in cc lờn... đợc khuếch đại và xử lý bởi modul hoặc khối đo ECG và sau đó dữ liệu đợc chuyển tới BSM và hiển thị dạng sóng ECG trên màn hình tinh thể lỏng LCD Các điện cực ECG gắn trên da bệnh nhân để thu nhận các tín hiệu điện ECG và đợc kết nối với một mạch đầu vào bằng các dây dẫn /cáp Mạch đầu vào bao gồm mạch cách ly và mạch bảo vệ Mạch cách ly có chức năng cách ly bệnh nhân khỏi các dòng điện nguy hiểm có thể... U nh ó trỡnh by phn trờn V mt lý thuyt thỡ tớn hiu ny cú th coi nh l t hp cỏc hi cú di tn (0 ữ ) Quỏ trỡnh tớnh toỏn, phõn tớch, k c n trng hp bnh lý, trng hp mộo tớn hiu, ngi ta u xỏc nh c di tn tiờu chun m bo th hin trung thc tớn hiu in tim l t 0.05 ữ 100Hz Gii hn trờn ny (0.05Hz) c t ra m bo phc b QRS khụng b mộo, v gii hn di m bo trung thc súng P v T cỏc mỏy in tim hin i nghiờn cu trong phũng . I LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN TIM 1.1 CẤU TẠO HOẠT ĐỘNG CHUNG CỦA TIM Tim là một khối cơ rỗng gồm 4 buồng có độ dày không đều nhau . Bao bên ngoài là một túi sợi gọi là bao tim. Bên trong toàn bộ tim. nghiên cứu điện tim, nó gồm 3 chuyển đạo chuẩn, 3 chuyển đạo đơn cực các chi và 6 chuyển đạo trước tim. Ở mỗi chuyển đạo sẽ có một dạng sóng điện tim đồ khác nhau. Hình 1.14. Các vị trí điện thế. dòng điện sinh học. Cho nên các tế bào sống có tính chất như một pin điện, điện cực (+) quay ra ngoài và cực (-) quay vào trong. Tính phân cực của màng và trạng thái điện bình thường gọi là điện