Điện tim có độ phân giải cao là nhằm xác định điện thế muộn, nó thể hiện bằng biểu đồ độ lớn vector lọc của những chuyển đạo XYZ.
Bảng 1.1. Đặc điểm khác nhau giữa điện tim tiêu chuẩn và điện tim có độ
phân giải cao [14], [89]
Điện tim chuẩn Điện tim có độ phân giải cao
Độ phân giải tín hiệu thấp Độ phân giải tín hiệu cao
Điện tim có tần số thấp 0-80/100Hz Điện tim có tần số rộng 0,05-300Hz
Tín hiệu điện tim được làm mẫu ở tốc độ thấp 300Hz
Tín hiệu điện tim được làm mẫu ở tốc độ rất cao ≥1Hz
Chuyển tín hiệu sóng sang tín hiệu số có độ phân giải thấp: 8 bit.
Chuyển tín hiệu sóng sang tín hiệu số có độ phân giải cao: 12 bit.
Không thể phát hiện điện thế muộn Phát hiện điện thế muộn sau xỷ lý tín
hiệu số Phần trọng tâm là diễn giải tất cả các
phần của điện tim
Phần trọng tâm là diễn giải phần cuối QRS và những vùng ở xa.
Khoảng PR, QRS, ST chênh lên/xuống là những thơng số cần phân tích
Thời gian QRS, RMS 40, LAS40 là những thơng số chính cần phân tích.
1.6.2.5. Mơ tả và phân tích kỹ thuật ghi điện thế muộn thất
* Trung bình dấu hiệu
Sóng tạp ghi trong điện tim thay đổi từ 8 đến 10µV, được sinh ra bởi hoạt động cơ xương. Tính đặc trưng về mặt thời gian và quang phổ của điện tim để xác định những bệnh nhân nhịp nhanh thất bị che lấp bởi sóng tạp này. Mục đích của trung bình dấu hiệu là cải tiến tỷ lệ dấu hiệu / sóng tạp để dễ dàng cho việc phát hiện các điện thế sinh học biên độ thấp. Dấu hiệu có thể được trung bình về mặt khơng gian và thời gian. Những hệ thống hiện nay được sử dụng trung bình về mặt thời gian làm giảm các sóng tạp bằng cách căn bậc hai của số sóng được trung bình về mặt thời gian thực hiện:
- Dấu hiệu được trung bình phải lặp đi lặp lại và khơng biến đổi. Những dấu hiệu thay đổi về thời gian như ngoại tâm thu được loại bỏ trước khi trung bình bằng cách so sánh những dấu hiệu thu vào ngược với khuôn mẫu được thiết lập trước với kỹ thuật tìm mối tương quan ngang.
- Dấu hiệu trung bình cần phải được định vị với một điểm mốc như đỉnh của phức bộ QRS, điều này làm dễ dàng phát hiện và phục vụ cho tính tốn thời điểm của thuật tốn trung bình. Nếu dấu hiệu khơng có mối liên quan về mặt thời gian với điểm mốc thì dấu hiệu trung bình sẽ được lọc.
- Dấu hiệu được trung bình và sóng tạp phải độc lập và vẫn còn độ tập trung trong quá trình trung bình. Các hệ thống hiện nay đều làm giảm sóng tạp nhỏ hơn 1,0 µV [34].
* Phân tích về mặt thời gian
Phần lớn hệ thống xử lý sử dụng phân tích về mặt thời gian để phát hiện điện thế muộn ở phần cuối phức bộ QRS. Việc phát hiện những sóng mức µV này đòi hỏi phải khuếch đại cao và hệ thống lọc kỹ thuật số đặc biệt loại bỏ những tần số thấp gắn liền với pha cao nguyên và pha tái cực của điện thế hoạt động, đoạn ST và sóng T. Điều này cho phép phát hiện những sóng có tần số cao liên quan đến hoạt động thất. Phần lớn, hệ thống sử dụng hệ thống lọc hai chiều [34].
Việc phân tích điện thế muộn địi hỏi thành lập ba thông số:
(1) HFQRSd: Thời gian phức bộ QRS tần số cao được lọc (tính bằng ms).
(2) LAHFd (LAS): Thời gian của phần cuối QRS tần số cao mà biên độ < 40 μV (tính bằng ms).
(3) RMS (40ms): Giá trị căn bậc hai trung bình của dấu hiệu tần số cao ở 40ms sau cùng của hoạt hóa thất (tính bằng μV) [8], [34].
1.6.2.6. Các ứng dụng lâm sàng của điện thế muộn ở bệnh nhân tứ chứng Fallot sau phẫu thuật sửa chữa hồn tồn
Hệ thống dẫn truyền, bó His và các nhánh dẫn truyền trong tim chạy dọc theo mép dưới của lỗ thông liên thất thường bị ảnh hưởng trong quá trình phẫu thuật do đóng lỗ thơng liên thất. Tổn thương của nó có thể gây ra bloc nhĩ thất hoặc rối loạn dẫn truyền vách liên thất. Mặc khác, nút xoang ở vị trí khá xa nên hiếm khi bị tổn thương. Bệnh nhân có cắt cơ thất phải,
vết sẹo được hình thành chịu trách nhiệm về bloc nhánh phải nhưng cũng có thể trở thành một vịng vào lại và gây loạn nhịp thất. Ngồi ra, xơ hóa ở vùng phễu do diễn tiến tự nhiên là một chất nền có thể xảy ra vòng vào lại ở thất. Điều này giải thích lý do tại sao loạn nhịp thất thường xảy ra ở những bệnh nhân tứ chứng Fallot không phẫu thuật ở bệnh nhân lớn tuổi [49]. Sự ghi nhận điện thế giữa tế bào cơ tim bình thường và bất thường đã tạo nên điện thế muộn tế bào cơ tim.
Ảnh hưởng của phì đại khối cơ tim dẫn đến thiếu oxy cấp ở cơ tim và những can thiệp tim mạch như vá lỗ thông liên thất, loại bỏ tắc nghẽn phần phễu động mạch phổi... có thể dẫn đến tổn thương cơ tim ở tứ chứng Fallot và chính những tổn thương này có thể tạo ra những vùng xơ hoá cục bộ và làm mất cân bằng dẫn truyền của thất điều đó dẫn đến xuất hiện những rối loạn nhịp thất. Những bất thường mô học này là nguyên nhân làm chậm dẫn truyền và dẫn đến vòng vào lại rối loạn nhịp thất hoặt làm gia tăng tính tự động của tâm thất làm chậm và gián đoạn các hoạt động điện thế. Vấn đề này đã được phát hiện ở thất phải của bệnh nhân tứ chứng Fallot bằng cách ghi họa đồ tim ở nội tâm mạc và ngoại tâm mạc [8].
Một số kết quả nghiên cứu cho thấy kết quả phân tích điện thế muộn liên quan đến sự chính xác xuất hiện loạn nhịp thất. Dựa vào kết quả nghiên cứu, phân tích điện thế muộn có độ nhạy từ 71% đến 100%, độ đặc hiệu từ 60% đến 86%, giá trị tiên lượng âm tính từ 94% đến 100% và giá trị tiên lượng dương tính từ 25% đến 45% [8].
1.6.3. Biến thiên nhịp tim / Holter điện tim 24 giờ
Năm 1965, Hon và Lee lần đầu tiên đánh giá BTNT trong lâm sàng bằng phát hiện thay đổi thời khoảng giữa các nhịp xảy ra trước bất kỳ một thay đổi nào của nhịp tim trong suy tim thai [7].
Đến 1976, Ewing và cộng sự thử nghiệm lâm sàng về sự khác biệt RR ngắn hạn để phát hiện bệnh thần kinh tự động ở bệnh nhân đái đường.
Wolf và cs (1977) công bố giảm BTNT phối hợp với nguy cơ tử vong cao sau nhồi máu cơ tim. Akselrod và cộng sự (1981), giới thiệu phân tích phổ toàn bộ của BTNT để lượng giá phân tầng nguy cơ tim mạch [7].
Biến thiên nhịp tim là một phương pháp không xâm nhập phản ánh hoạt động thần kinh giao cảm và phế vị của hệ thần kinh tự động trên nút xoang của tim. Nó thể hiện tổng số các biến đổi tức thì của nhịp tim và khoảng RR (khoảng thời gian giữa phức hợp QRS của quá trình khử cực nhịp xoang bình thường) [113]. Do đó, phân tích biến thiên nhịp tim cơ bản là đánh giá chức năng thần kinh tự động. Ở trái tim bình thường với một hệ thần kinh tự động nguyên vẹn, sẽ có sự thay đổi sinh lý liên tục của chu kỳ xoang phản ánh một trạng thái cân bằng giao cảm -phó giao cảm và biến thiến nhịp tim bình thường [113].
Đánh giá biến thiên nhịp tim bao gồm sự thay đổi chu kỳ của các phức hợp tim kế cận hay sự thay đổi của các tần số tim nhất thời kế tiếp nhau. Các
yếu tố sinh lý có thể ảnh hưởng đến biến thiên nhịp tim như giới tính, tuổi,
nhịp sinh học, hô hấp và tư thế cơ thể. Phương pháp đánh giá biến thiên nhịp tim là khơng xâm lấn và có thể dùng nhiều lần. Biến thiên nhịp tim thường được thực hiện trên Holter điện tim 24 giờ hoặc trên khoảng thời gian ngắn từ 0,5 đến 5 phút đặc biệt là trong lĩnh vực điện tim động [113].
Năm 1996, một ủy ban đặc biệt gồm các thành viên của hiệp hội Tim mạch châu Âu và hiệp hội tạo nhịp và điện sinh lý Hoa Kỳ đã đưa ra các hướng dẫn cần thiết để so sánh đánh giá các mơ hình khác nhau của BTNT. Các phương pháp đánh giá BTNT được chia thành hai loại: phương pháp đo lường theo thời gian và phương pháp đo lường theo tần số [126]. Theo đó dữ liệu thu được từ phương pháp ghi ngắn hạn (5 phút) nên được xử lý bằng các phương pháp đo lường theo tần số, trong khi phân tích miền thời gian nên thực hiện ở phương pháp ghi 24 giờ. Cả hai phương pháp ghi đều có một số hạn chế. Phương pháp ghi ngắn hạn có thể khơng phát hiện dao động tần số rất thấp, trong khi dữ liệu từ các phương pháp ghi dài dễ bị bị ảnh hưởng bởi xen kẽ điều kiện môi trường bên ngồi. Hơn nữa, các thơng số biến thiên nhịp tim phản ánh hoạt động của hệ thống thần kinh tự động trên nút xoang, các
trường hợp nhịp tim bất thường và yếu tố nhiễu được loại trừ khỏi ghi điện tim để đạt được kết quả đáng tin cậy hơn [126].
1.6.3.1. Phương pháp đo lường theo thời gian
Phân tích biến thiên nhịp tim theo phương pháp thời gian là đo những thay đổi trong nhịp tim theo thời gian và khoảng thời gian giữa chu kỳ tim bình thường liên tiếp [113] từ một máy điện tim ghi nhịp tim liên tục (Holter), thường là 24 giờ, mỗi phức hợp QRS được phát hiện và các khoảng RR bình thường (khoảng NN), do khử cực xoang, hoặc nhịp tim tức thời sau đó được xác định. Các biến theo phương pháp thời gian có thể được tính tốn đơn giản, chẳng hạn như khoảng thời gian RR trung bình, nhịp tim trung bình, sự khác biệt giữa dài nhất và ngắn nhất khoảng thời gian RR và sự khác biệt giữa ngày và đêm nhịp tim, hoặc phức tạp hơn dựa trên các phép đo thống kê. Hiện nay, những thông số miền thời gian được chia thành hai loại, bao gồm cả khoảng thời gian các nhịp tim hoặc các biến có nguồn gốc trực tiếp từ khoảng thời gian hoặc tần số tim tức thời và khoảng thời gian bắt nguồn từ sự khác biệt giữa các khoảng NN liền kề.
Bảng 1.2. Các thông số biến thiên nhịp tim phổ thời gian [113]
Các thông số Đơn vị Tính chất
SDNN ms Độ lệch chuẩn của tất cả các thời khoảng NN giữa các phức hợp QRS bình thường trong tồn bộ Holter điện tim 24 giờ.
SDANN ms Độ lệch chuẩn của trung bình các thời khoảng NN mỗi 5 phút trong toàn bộ Holter điện tim 24 giờ. SD(SDSD) ms Phương sai của các đoạn RR.
rMSSD ms Căn bậc hai của trung bình tổng bình phương các khác biệt giữa các thời khoảng NN.
pNN50 % Tỷ lệ của NN50 trên tổng thời khoảng NN bình thường
SDNN là một chỉ số đại diện của BTNT và phản ánh tất cả các thành phần lâu dài và nhịp sinh học chịu trách nhiệm về sự thay đổi trong giai đoạn ghi nhịp tim. SDANN là một chỉ số của sự thay đổi của mức trung bình khoảng 5 phút trong 24 giờ. Do đó, nó cung cấp thơng tin dài hạn và đây là một chỉ số nhạy cảm của tần số thấp như hoạt động thể chất, thay đổi vị trí, nhịp sinh học. SD thường được coi là phản ánh ngày / đêm thay đổi của biến thiên nhịp tim. rMSSD và pNN50 là các thông số phổ biến nhất dựa trên sự khác biệt khoảng thời gian. Các phép đo tương ứng với những thay đổi BTNT ngắn hạn và không phụ thuộc vào ngày / đêm biến đổi [113]. Chúng phản ánh những thay đổi hệ thần kinh tự động chủ yếu là giao cảm. So với pNN50, rMSSD có vẻ là ổn định hơn và nên được ưa thích sử dụng lâm sàng. rMSSD là thông số thường được sử dụng hầu hết bắt nguồn từ sự khác biệt khoảng thời gian. Chỉ số này sử dụng sai phân đầu tiên theo lý thuyết toán thống kê và hoạt động như một bộ lọc tần số cao, do đó loại bỏ xu hướng biến đổi các tần số biến thiên nhịp tim một cách chậm và kéo dài hơn từ các tín hiệu. Do đặc tính tần số của những ảnh hưởng thần kinh tự động trên tim như vậy mà ảnh hưởng phế vị bao gồm toàn bộ các dải tần số và ảnh hưởng giao cảm là chủ yếu giới hạn trong các tần số thấp hơn, rMSSD phản ánh ảnh hưởng của phế vị [114].
Phương pháp này sử dụng các kỹ thuật toán học đơn giản để đo lượng thay đổi hiện tại trong một khoảng thời gian xác định trong một điện tim liên tục [98]. Sau khi chỉnh sửa để loại bỏ các yếu tố nhiễu, còn lại khoảng thời gian R-R thơng thường được đo và phân tích thống kê đơn giản. Kỹ thuật này thường được sử dụng nhất là vẽ một biểu đồ của thời gian khoảng R-R so với số lượng khoảng R-R trong một khoảng thời gian 24 giờ và sau đó để tính tốn độ lệch chuẩn của phân phối tần số (SDNN). Một phương pháp khác là sử dụng một kỹ thuật dựa trên phân tích hình học của 24 giờ R-R khoảng thời gian biểu đồ (chỉ số St George hoặc chỉ số BTNT ) [98]. Những phương pháp
này liên quan chặt chẽ đến chỉ số SDNN, nhưng có lợi thế là ít phụ thuộc vào phân loại chính xác của từng nhịp đập, và do đó làm giảm chỉnh sửa nhiều ở Holter điện tim. Tất cả các chỉ số định lượng toàn bộ biến thiên nhịp tim trong Holter điện tim 24 giờ, và bị ảnh hưởng bởi những thay đổi trong hoạt động giao cảm và phó giao cảm, do đó đây là các phương pháp khá đặc hiệu đánh giá sự cân bằng giao cảm-phế vị. Đó là những cơng cụ hữu ích lâm sàng để phát hiện những bất thường của hoạt động tự động, nhưng không thể được sử dụng để đánh giá hoạt động thay đổi cụ thể của thần kinh giao cảm hoặc đối giao cảm.
Có một số kỹ thuật để đo biến đổi nhịp tim ở những thay đổi khoảng thời gian R-R, các phép đo thay thế cho nhau trong hoạt động đối giao cảm. Một cách tiếp cận là để đo liên tiếp biến đổi nhịp tim sự khác nhau khoảng thời gian R-R, và tính tốn một chỉ số thể hiện sự phân bố của những khác nhau này như chỉ số rMSSD, dựa trên độ lệch chuẩn của sự khác nhau liên tiếp. Một kỹ thuật khác là để đếm số lượng lớn các biến đổi nhịp tim vượt quá một ngưỡng xác định trong một bản ghi điện tim. Nếu những biến đổi nhịp tim vượt quá 50 ms (chỉ số pNN50), một chỉ số phân cách rõ ràng cá nhân bình thường từ những người có rối loạn chức năng phó giao cảm thu được. Các chỉ số này cung cấp chỉ số nhạy cảm và tính đặc hiệu của hoạt động giao cảm, dễ dàng để đo điện tim trong lâm sàng [98].
1.6.3.2. Phương pháp phổ tần số
Phân tích theo phương pháp phổ tần số cung cấp thông tin về số lượng của sự dao động hoặc năng lượng (phổ) đối với nhịp tim hoặc chuỗi thời gian hoạt động của tim bằng dao động định kỳ ở tần số khác nhau. Phân tích quang phổ của chuỗi thời gian cung cấp thông tin cơ bản về số lượng của sự dao động hoặc năng lượng (phổ) như một chức năng của tần số. Thông thường, bốn dải tần số có thể được phân biệt trên Holter điện tim 24 giờ và hai dải tần số có thể được phân biệt đáng tin cậy trong các bản ghi điện tim ngắn hạn. Đây là những
tần số cao (HF: 0,15-0,4 Hz), tần số thấp (LF: 0,04-0,15 Hz), tần số rất thấp (VLF: 0,003-0,04 Hz), và tần số siêu thấp (ULF: 0.003 Hz) [114].
- HF, ms2 - độ lớn biến thiên nhịp tim ở dãy tần số cao, nằm trong khoảng 0.15 -0.4 Hz, độ dài chu kỳ 2.5-6 giây: biểu hiện hoạt động thần kinh phó giao cảm trong điều hồ hơ hấp [126].
- LF, ms2- độ lớn biến thiên nhịp tim ở dãy tần số thấp, nằm trong khoảng 0.04 -0.15 Hz, độ dài chu kỳ > 6 giây: biểu hiện hoạt động thần kinh giao cảm và thần kinh phó giao cảm. Tuy vậy, khi tăng LF, người ta thường