Năng lượng chuyển hóa được sử dụng để tạo ra môi trường trong giàu Kali nhưng ít Natri so với thành phần ngoại bào Natri cao và Kali thấp. Do có sự không cân bằng tồn tại điện thế tĩnh trên màng tế bào, bên trong chừng 90mV so với bên ngoài.
TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 2.1 LÝ THUYẾT ĐIỆN TIM: 2.1.1 Các trình điện học tim: Đối với tế bào tim điển hình: Năng lượng chuyển hóa sử dụng để tạo môi trường giàu Kali Natri so với thành phần ngoại bào Natri cao Kali thấp Do có khơng cân tồn điện tĩnh màng tế bào, bên chừng 90mV so với bên Khi tế bào bị kích thích (bằng cách cho dịng điện vốn làm tăng tạm thời ngang màng), tính chất màng thay đổi theo chu trình, pha thứ độ thẩm mạnh Natri, dịng Natri lớn (sớm) chảy vào gradient khuếch tán điện Hình 2.1 Các tác động ngang màng (tâm thất) Dòng chảy tạo dòng điện Trong di chuyển tiếp, tế bào có tính chất nguồn lưỡng cực điện Dịng Natri chuyển tiếp chịu trách nhiệm (và phần của) dòng mạch điện nội Theo cách này, hoạt động mở rộng tiếp tới tế bào lân cận Khi màng hồi phục (trở tính chất nghỉ), tác động tế bào kết thúc trở lại trạng thái nghỉ có khả tái kích thích PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2.1.2 Sự hình thành điện tim đồ: a) Tính dẫn truyền: Tim khối rỗng gồm buồng, dày mỏng không Cấu trúc phức tạp làm cho tín hiệu điện tim phát thực chất tổng hợp sợi tim, phức tạp tế bào hay sợi Nút SA chùm nhỏ tế bào (khoảng 3x10mm) nằm cuối thành tâm nhĩ, điểm gắn vào tĩnh mạch (đóng vai trị khởi phát) Nó cung cấp tín hiệu kích thích truyền xung nhĩ làm cho nhĩ khử cực, nhĩ bóp trước đẩy máu xuống thất Vận tốc truyền động nút SA khoảng 30cm/s mơ tâm nhĩ Sau nút nhĩ thất Tawara (AV node: Aschoff- Tawara node) nhờ tiếp nhận xung động truyền qua bó His Có dãy mơ chun biệt nằm nút SA AV, vận tốc truyền nhanh vận tốc mô tâm nhĩ khoảng 51cm/s, đường truyền dẫn bên mang tín hiệu đến tâm thất Do tâm thất phải hoạt động đáp ứng lại động trước tâm nhĩ rỗng nên mức động 45cm/s đạt đến nút AV khoảng 30 đến 50ms sau phóng từ nút SA Sau nốt AV hoạt động giống giới hạn hoãn nhằm làm chậm lại phần đến trước động với hệ thống dẫn điện bên hướng đến tâm thất Hình 2.2: : Xung truyền dẫn qua tim Xung truyền qua hai nhánh tâm thất nhờ mạng Purkinje làm khử cực tâm thất Lúc thất đầy máu bóp mạnh đẩy máu ngồi Tính dẫn sợi PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Purkinje nhanh Thế động chạy qua khoảng cách nút SA AV khoảng 40ms bị làm chậm lại nút AV khoảng 100ms cho kích hoạt ngăn đồng với phần trống ngăn Việc dẫn vào chùm nhánh nhanh giả định cho 60ms khác vươn đến sợi Purkinje xa b) Tính trơ thời kì trơ: Tính chất tế bào (phụ trách truyền dẫn) liên quan đến hình thành chứng loạn nhịp trơ (khơng phản ứng) kích thích giai đoạn xác định Khoảng thời gian biết đến chu kì trơ Trong suốt chu kì trơ, tế bào tái cực Mật độ iơn K+, Na+ bên bên ngồi thay đổi iôn di chuyển qua màng tế bào để tạo điện nghỉ Chu kì trơ phân làm hai: - Giai đoạn đầu theo sau giai đoạn khử cực, tế bào hoàn tồn khơng phản ứng lại với kích thích bên ngồi gọi giai đoạn trơ tuyệt đối (APRabsolute refractory period) - Giai đoạn sau giai đoạn khử cực thực điện tương đối nhỏ nên xung không đủ lan tế bào bên cạnh Trong giai đoạn tế bào gọi trơ tương đối (RRP-relative refractory period) c) Điện trường tim: Sự lan truyền xung tim môi trường trung gian từ tim đến da hình dạng bề mặt thể • Xét phân bố điện thế: Giả sử thể môi trường dẫn điện điện môi không đồng Điện tăng mô dẫn truyền tim lúc khử cực tái cực Sự phân bố điện xem tương đương với phân bố điện trường.Theo tính chất điện trường, điểm thể có vectơ mật độ dịng điện Tim nằm chất khơng đồng lớn vơ hạn có độ dẫn truyền Trong trường hợp chất trung gian có giới hạn, điểm bề mặt có vecto mật độ dòng điện r khác nên xem cấu trúc tim dipole Giá trị tức thời momen điện ( E ) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP chu kỳ làm việc tim tạo đường cong khơng gian phức tạp khép kín Lúc trường điện tim biểu diễn đường đẳng áp Vì điện tim đo gián tiếp nhờ điện cực đặt lên điểm xác định bề mặt thể Nếu ta đặt tim vào hệ tọa độ vng góc ba chiều hình chiếu đường cong khơng gian lên ba mặt phẳng có dạng ba vịng cong có tên P, QRS, T Vector tạo đường cong mặt phẳng diện cho vecto điện tim Phương pháp gọi điện tim đồ 2.1.3 Phép ghi điện tim: Trong phép ghi điện tim, hình chiếu vector điện tim ghi nhận theo hai trục tạo thành 600 cho phép chân tay dùng để gắn điện cực Các kết có tương đối độc lập với chỗ mà gắn dây dẫn vào chân tay Theo lý thuyết cần hai phép đo để xác định biên độ tương đối vị trí góc vecto mặt phẳng trước, thực hành ghi điện tim thường ghi nhận tối thiểu ba hình chiếu vecto mặt phẳng trước theo ba trục tạo thành góc 60 với Hình 2.3: Tam giác Eithven Nền tảng lý thuyết điện tim đồ thuyết Eithoven Ơng tìm mối liên hệ giá trị vecto điện tim, hướng chúng hiệu điện đo ghi lại số điểm xác định bề mặt thể Ba điểm ba góc tam giác có tâm trùng với điểm gốc vecto điện tim Lý thuyết chứng minh hiệu điện ghi hai điểm tỉ lệ thuận với hình chiếu vector điện tim cạnh tương ứng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ngồi Eithoven cịn tìm định luật: tổng vector hình chiếu vector tìm mặt phẳng trước thời điểm lên ba trục tam giác (tam giác Eithoven) không Trong thực tế điện cực không đặt đỉnh tam giác mà điểm có điện thuận lợi hơn: mặt cổ tay trái, mặt cổ tay phải, cổ chân trái Bất kỳ hai điểm để đặt điện cực gọi chuyển đạo đường nối chúng gọi trục chuyển đạo Nếu vecto điện tim suốt chu kỳ làm việc tim tạo đường cong có dạng ba vịng hình chiếu cạnh tam giác ABC hàm theo thời gian tạo thành đường cong với đỉnh P, QRS, T tương ứng Từng đường cong gọi ECG trục chuyển đạo tương ứng Như ECG đồ thị phản ánh thay đổi hình chiếu vector điện tim theo thời gian trục chuyển đạo Hình 2.4: Sóng điện tim PQRST PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ø Nhĩ đồ: Xung động từ nút xoang (ở nhĩ phải) tỏa làm khử cực nhĩ hình đợt sóng với hướng chung từ xuống từ phải sang trái Như vector khử cực nhĩ có hướng từ xuống từ phải sang trái, làm với đường ngang góc +49 gọi trục điện nhĩ, tạo sóng dương thấp, nhỏ với thời gian khoảng từ 0,05s → 0,1s gọi sóng P Do đó, trục điện nhĩ lại cịn có tên gọi trục sóng P Khi nhĩ tái cực, có phát dịng điện ghi lên máy sóng âm nhỏ gọi sóng Ta (auricular T) Ngay lúc xuất khử cực thất (QRS) với điện mạnh nhiều nên điện tim đồ thông thường ta khơng nhìn thấy sóng Ta Tóm lại, nhĩ đồ có nghĩa hoạt động nhĩ thể lên điện tim sóng đơn độc: sóng P P Ø Thất đồ: • Khử cực : Xảy nhĩ khử cực bắt vào nút nhĩ – thất truyền qua thất hai nhánh bó His xuống khữ cực thất Việc khử cực phần mặt trái vách liên thất xuyên sang mặt phải vách này, tạo vecto khử cực hướng từ trái sang phải tạo sóng âm nhỏ, nhọn, gọi sóng Q Xung truyền xuống tiến hành khử cực đồng thời hai tâm thất theo hướng xuyên qua bề mặt dày tim, từ lớp nội tâm mạc thượng tâm mạc Lúc vecto khử cực hướng nhiều bên trái thất trái dày tim nằm nghiêng hướng trục giải phẫu bên trái Vector khử cực lúc hướng từ phải sang trái máy ghi sóng dương cao, nhọn, gọi sóng R Sau đó, khử cực vùng đáy thất lại hướng từ trái sang phải, tạo vector hướng từ trái sang phải: ghi sóng âm, nhỏ, nhọn, gọi sóng S PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 www.bme.vn LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tóm lại , khử cực thất bao gồm ba sóng cao, nhọn Q, R, S biến thiên phức tạp nên gọi phức QRS (QRS complex) Vì có sức điện động tương đối lớn lại biến thiên nhanh thời gian ngắn (chỉ khoảng 0.07s) nên gọi phức nhanh Cần ý phức nhanh, sóng lớn sóng R Nếu ta đem tổng hợp vector khử cực Q, R, S lại, ta vector khử cực trung bình có hướng từ xuống từ phải sang trái, làm với đường ngang góc khoảng 850, vector cịn gọi trục điện trung bình tim, hay gọi tắt trục điện tim, trục QRS • Tái cực : Thất khử cực xong qua thời kỳ tái cực chậm, thể điện tâm đồ đoạn thẳng đồng điện gọi đoạn ST, sau đến thời kỳ tái cực nhanh Tái cực có hướng xuyên qua tim, từ lớp thượng tâm mạc vào lớp nội tâm mạc Tái cực ngược chiều với khử cực tiến hành vào lúc tim bóp với cường độ mạnh nhất, làm cho lớp tim nội tâm mạc bị lớp nén mạnh nên tái cực muộn Trái với khử cực, tái cực tiến hành từ vùng điện dương tới vùng điện âm Vecto tái cực hướng từ xuống từ phải sang trái làm phát sinh sóng dương thấp gọi sóng T Sóng T khơng đối xứng, mà có sườn lên thoai thoải sườn xuống dốc đứng Thời gian dài nên gọi sóng chậm Sau T kết thúc, cịn thấy sóng chậm nhỏ gọi sóng U Người ta cho sóng U giai đoạn muộn tái cực Tóm lại, thất đồ chia làm hai giai đoạn : - Giai đoạn khử cực, bao gồm phức QRS gọi pha đầu (initial phase) - Giai đoạn tái cực, bao gồm ST T (và U nữa),được gọi pha cuối (terminal phase) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP R T Q S 2.1.4 Các chuyển đạo tim: Tại điểm chu kỳ tim, có phân bố rõ rệt điện bên thể Giữa hai điểm bên thể ln có hiệu điện đo hiệu điện hai cực đặt điểm Để chẩn đoán trường hợp đặc biệt, điểm dung đặt điện cực đặt tim ống thực quản Mười hai chuyển đạo mẫu: Trên giới có hai tiêu chuẩn máy điện tim: § AHA (American Heart Association): Hội tim Hoa Kỳ § IEC (International Electrotechnical Commission): Ủy ban kỹ thật điện tử quốc tế Các chuyển đạo thường dùng nhiều sau : § chuyển đạo lưỡng cực chi: I, II, III § chuyển đạo đơn cực chi: aVR, aVL, aVF § chuyển đạo ngực V1, V2, V3, V4, V5, V6 2.1.4.1 Các chuyển đạo lưỡng cực chi: Hình 2.5: Chuyển đạo lưỡng cực chi ü Điện cực âm đặt mặt cổ tay phải, điện cực dương đặt mặt cổ tay trái gọi chuyển đạo I, viết tắt D1 Do trục chuyển đạo đường thẳng nối từ vai phải (R) sang vai trái (L) 10 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ü Điện cực âm đặt mặt cổ tay phải, điện cực dương đặt cổ chân trái gọi chuyển đạo II, viết tắt D2 Như trục chuyển đạo đường thẳng nối từ vai phải (R) xuống chân trái (F) ü Điện cực âm đặt mặt cổ tay trái, điện cực dương đặt cổ chân trái gọi chuyển đạo III, viết tắt D3 Như trục chuyển đạo đường thẳng LF 2.1.4.2 Các chuyển đạo đơn cực chi: Các chuyển đạo mẫu có hai cực điện thăm dò để ghi hiệu điện hai điểm điện trường tim Nhưng muốn nghiên cứu điện riêng biệt điểm ta phải biến điện cực thành trung tính Muốn vậy, người ta nối điện cực âm cực trung tính gọi tắt CR (central terminal) có điện Nó tâm mạng điện hình mắc vào ba đỉnh tam giác Einthoven (điểm Wilson) Còn điện cực thăm dò lại (điện cực dương) đem đặt lên vùng cần thăm dị: ta gọi chuyển đạo đơn cực (một cực) Thường thường người ta đặt ba vị trí sau: ü Cổ tay phải: ta thu chuyển đạo VR, thu điện bên phải mé tim, từ đáy tim “nhìn” thẳng vào buồng hai tâm thất ü Cổ tay trái: ta chuyển đạo VL, nghiên cứu điện phía thất trái ü Cổ chân trái: ta chuyển đạo VR, chuyển đạo độc “nhìn” thấy thành sau nơi đáy tim Hình 2.6: Chuyển đạo đơn cực chi 11 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Năm 1947, Goldberger đem cải tiến ba chuyển đạo cách cắt bỏ cánh nối với chi có đặt điện cực thăm dị làm cho chuyển đạo tăng biên độ lên gấp rưỡi mà giữ hình dạng cũ, ký hiệu aVR, aVL, aVF (a- augmented: tăng thêm ) 2.1.4.3 Các chuyển đạo trước tim: Sáu chuyển đạo chi trình bày hình chiếu vector điện tim mặt phẳng trước Người ta thường ghi đồng loạt cho bệnh nhân chuyển đạo trước tim thông dụng nhất, ký hiệu chữ V ( Voltage- điện ) kèm theo số từ 1à 6, nhũng chuyển đạo đơn cực, có điện cực trung tính nối vào cực trung tâm (CT) điện cực thăm dò, đặt điểm vùng trước tim Như trục chuyển đạo chúng đường thẳng hướng từ tâm điểm tim tới vị trí điện cực tương ứng Các trục nằm mặt phẳng nằm ngang ( ECG mặt phẳng ngang ) Hình 2.7: Chuyển đạo trước tim Đứng mặt giải phẫu học: ü Chuyển đạo V1 va V2 coi có điện cực thăm dị đặt lên vùng thành ngực sát mặt thất phải gần khối tâm thất nhĩ, chúng có khả chuẩn đoán rối loạn điện học thất phải khối tâm nhĩ cách rõ rệt nên người ta gọi V1 V2 la chuyền đạo trước tim phải ü Chuyển đạo V5, V6 thành ngực sát thất trái, gọi chuyền đạo trước tim trái 12 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ü Chuyền đạo V3, V4 khu vực trung gian hai thất, vách liên thất nên gọi chuyền đạo trung gian 2.1.4.4 Các chuyển đạo khác: Hình 2.8: Các chuyển đạo khác ü V7, V8, V9 : điện cực mé trái sau lồng ngực dùng để thăm dò thất trái ü VR3, VR4 : điện cực mé phải lồng ngực dùng để nghiên cứu thất phải hay tim sang phải ü Chuyển đạo thực quản (ký hiệu VOE): điện cực nuốt vào thực quản ghi điện tim nhiều vị trí khác nhau, dùng để phát sóng P cực mà chuyển đạo thơng dụng khơng thấy P, để chẩn đốn nhồi máu thành sau ( hình chiếu cắt dọc ) 2.1.5 Cách mắc điện cực: 2.1.5.1 Bộ điện cực gồm phần: - Bản điện cực - Phích cắm điện cực - Cáp dẫn - Giắc cắm đầu vào • Bản điện cực: Gồm cực chi, điện cực ngực Điện cực máy điện tim loại tiếp xúc điện tốt với da Thông thường da điện cực có lớp dung dịch dẫn điện giúp cho tiếp xúc tốt Hai loại chất liệu thường chọn để làm điện cực Niken Clorua bạc 13 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Bản điện cực cịn có thêm phận dùng để cố định thể phần để gắn với phích cắm • Phích cắm điện cực: Phích cắm nằm đầu cáp dẫn, có kí hiệu màu sắc để phân biệt: ü IEC: Điện cực chi: tay phải R (đỏ), tay trái L (vàng), chân trái F (xanh cây), chân phải: N (đen) .Điện cực ngực: C1(đỏ), C2(vàng), C3(xanh), C4(nâu), C5(đen), C6(tím) ü AHA: Điện cực chi: tay phải RA (trắng), tay trái LA (đen), chân trái LL (đỏ), chân phải: RL (xanh cây) .Điện cực ngực: V1(nâu), V2(vàng), V3(xanh), V4(cam), V5(lam), V6(tím) • Cáp dẫn có nhiệm vụ truyền tín hiệu từ cực qua phích cắm tới giắc cắm đầu vào máy ghi điện tim Cáp dẫn phải đảm bảo chống nhiễu nên thường dùng dây có bọc kim • Giắc cắm đầu vào có nhiệm vụ truyền nối điện cực bệnh nhân với đầu vào máy ghi sóng điện tim 2.1.5.2 Cách đặt: • Điện cực chi: - Tay phải R (đỏ) - Tay trái L (vàng) - Chân trái F (xanh cây) - Chân phải: N (đen) • Cách đặt điện cực ngực: - V1 khoảng gian sườn phải thứ tư rìa xương ức - V2 khoảng gian sườn trái thứ tư rìa xương ức - V4 khoảng gian sườn trái thứ năm đường xương đòn - V3 điểm đường nối V2 V4 14 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - V5 mức V4 đường nhánh trước - V6 mức V4 đường nhánh 2.2 NHIỄU: 2.2.1 Nhiễu ECG: Nhiễu vấn đề quan trọng việc ghi sóng điện tim Các loại nhiễu thường gặp sóng điện tim: Hình 2.9a: Nhiễu nguồn cung cấp Hình 2.9b: nhiễu Nhiễu ECG thông thường: - Nhiễu nguồn AC, nhiễu tần số thường nhiễu trắng vào khoảng 50/60Hz - Nhiễu trắng Gaussian khoảng (-20 dB < SNR< 18 dB) 2.2.2 Các công thức liên quan: - Cơng thức tính độ lệch chuẩn: σ= N N ∑ (x i =1 i − x)2 15 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com (1.1) TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - Cơng thức tính tỉ số S/N: σ s2 SNR = 10 log 10 σn (1.2) Với σ s2 : độ lệch chuẩn tín hiệu σ n : độ lệch chuẩn tín hiệu - Cơng thức tính trung bình bình phương sai số tín hiệu gốc tín hiệu sau khử nhiễu: N MSE = E (∑ xi − x i* ) i =1 Với xi giá trị tín hiệu gốc xi* giá trị tín hiệu sau khử nhiễu E toán tử lấy trị trung bình kì vọng www.bme.vn 16 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com (1.3) ... điện cực: 2. 1. 5 .1 Bộ điện cực gồm phần: - Bản điện cực - Phích cắm điện cực - Cáp dẫn - Giắc cắm đầu vào • Bản điện cực: Gồm cực chi, điện cực ngực Điện cực máy điện tim loại tiếp xúc điện tốt... NHIỄU: 2. 2 .1 Nhiễu ECG: Nhiễu vấn đề quan trọng việc ghi sóng điện tim Các loại nhiễu thường gặp sóng điện tim: Hình 2. 9a: Nhiễu nguồn cung cấp Hình 2. 9b: nhiễu Nhiễu ECG thông thường: - Nhiễu nguồn... vecto điện tim Phương pháp gọi điện tim đồ 2. 1. 3 Phép ghi điện tim: Trong phép ghi điện tim, hình chiếu vector điện tim ghi nhận theo hai trục tạo thành 600 cho phép chân tay dùng để gắn điện