điện thế muộn trong thăm dò bệnh tim mạch

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều kỹ thuật xâm nhập và không xâm nhập nhằm phân tầng nguy cơ rối loạn nhịp tim và tiên l ợng bệnh nhân nh : Holter điện tim 24 giờ, điện thế muộn – điện

1.ĐẶT VẤN ĐỀ

Kể từ khi Willem Einthoven ghi đ ợc dòng điện tim bằng điện kế dây, điện tâm đồ đã trở thành một ph ơng tiện chẩn đoán bệnh lý tim mạch đ ợc

sử dụng phổ biến nhất trong lâm sàng Điện tâm đồ là yếu tố không thể thiếu

đ ợc cho chẩn đoán và điều trị những bệnh nh loạn nhịp tim, các rối loạn dẫn truyền, thiếu máu cơ tim, nhồi máu cơ tim… Tuy nhiên, một điện tâm

đồ bình th ờng không thể loại trừ bệnh lý tim mạch Ví dụ, nhịp tim của chúng ta không đều và xuất hiện từng cơn, nếu đo giữa các cơn thì điện tâm

đồ sẽ bình th ờng Cũng vậy, không phải tất cả các tr ờng hợp nhồi máu cơ tim đều đ ợc phát hiện bằng điện tâm đồ, đau thắt ngực là bệnh lý tim mạch phổ biến nh ng có thể không phát hiện bằng cách đo điện tâm đồ th ờng quy Lúc này sẽ cần đến những cách đo điện tâm đồ khác nh :

Điện tâm đồ gắng sức: Là một ph ơng pháp chẩn đoán và tiên l ợng quan trọng để đánh giá những bệnh nhân bị bệnh mạch vành

Holter điện tim 24 giờ : Là kỹ thuật nhằm phát hiện các rối loạn nhịp tim tiềm tàng nguy hiểm nh nhanh thất, rung thất… nhờ vào thời gian đo kéo dài mà điện tâm đồ lúc nghĩ không thể phát hiện đ ợc

Tuy vậy, không phải lúc nào Holter điện tim 24 giờ cũng phát hiện

đ ợc các rối loạn nhịp tim nguy hiểm nh nhanh thất, rung thất…; tình trạng đột tử do các rối loạn nhịp tim nguy hiểm vẫn th ờng xãy ra

Ở Mỹ hơn 400.000 tr ờng hợp đột tử mỗi n m vì bệnh nhanh thất liên tục hoặc rung thất.Tại các n ớc phát triển, bệnh động mạch vành chiếm khoảng 80% các ca đột tử Hầu hết các nguyên nhân gây ra nhịp nhanh là chứng bệnh nhồi máu cơ tim cũ [42]

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều kỹ thuật xâm nhập và không xâm nhập nhằm phân tầng nguy cơ rối loạn nhịp tim và tiên l ợng bệnh nhân

nh : Holter điện tim 24 giờ, điện thế muộn – điện tâm đồ trung bình tín hiệu (SAECG), th m dò điện sinh lý tim, siêu âm doppler tim…

Tuy nhiên, điện thế muộn nổi bật lên nh là một kỹ thuật đơn giản, rẻ tiền, và đ ợc thực hiện dễ dàng, nhanh ngay tại gi ờng bệnh nhân ở nhiều bệnh viện, đồng thời nó cũng là một trong những ph ơng tiện khá quan trọng trong việc dự báo các rối loạn nhịp tim nguy hiểm và tiên l ợng các bệnh tim mạch, đặc biệt là các bệnh cơ tim thiếu máu cục bộ, nhồi máu cơ tim, rối loạn nhịp tim …

Nhằm tìm hiểu kỹ thêm về kỹ thuật đo điện thế muộn và giá trị của nó

trong việc dự báo các rối loạn nhịp tim tiềm tàng nguy hiểm và tiên l ợng các bệnh tim mạch, tôi tiến hành viết chuyên đề:

Điện thế muộn trong thăm dò bệnh tim mạch

2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Những điện thế t ơng tự nh vậy sau đó cũng đ ợc Durreret và cộng

sự ghi lại vào n m 1971 Mối liên hệ giữa những điện thế muộn này với các nguyên nhân gây rối loạn nhịp thất đã đ ợc chứng minh vào n m 1973 bởi các tác giả Boineau, Cox, Waldo, Kaiser và Scherlagel cùng với các cộng sự của mình vào n m 1974

Tác giả Waldo và Kaiser lần đầu tiên đã chứng tỏ có hoạt động điện liên tục kéo dài toàn bộ thời kì tâm tr ơng giữa một nhịp bình th ờng và một nhát ngoại tâm thu và giữa những nhát ngoại tâm thu liên tiếp Qua sự quan sát này đã xác minh hiện t ợng vào lại cũng nh cơ chế của các rối loạn nhịp thất trong những tr ờng hợp thiếu máu cơ tim cục bộ, một khái niệm đ ợc đề xuất lần đầu tiên bởi các tác giả Harris, Guevara-Rojas vào

n m 1973 và Boineau cùng với Cox đã sơ đồ hóa khái niệm này vào n m

1973

Sau đó, một nhóm các nhà khoa học ở Miami gồm Hope, Scherlag, El-Sherif và Lazzara đã chứng minh có sự phân tán, trì hoãn và kéo dài liên tục của hoạt động điện ở những nhát ngoại tâm thu thất do vòng vào lại và nhịp nhanh thất trong những tr ờng hợp nhồi máu cơ tim bán cấp ở chó bằng cách sử dụng điện cực Composite Nh vậy, hoạt động điện phân tán này kéo dài hơn quá trình khử cực thất hay còn gọi điện thế muộn xuất hiện

nh là dấu chứng của cơ tim bị sẹo; cơ sở điện thế của các rối loạn nhịp thất

có vòng vào lại

Bị lôi cuốn bởi những gì đang diễn ra, Edward Berbari đã thực hiện lại những nghiên cứu đó trong phòng thí nghiệm, cố gắng ghi lại điện thế muộn bằng cách áp dụng kỹ thuật trung bình tín hiệu không xâm lấn Tuy nhiên, Fontaine và đồng nghiệp đã ghi đ ợc điện thế muộn ở th ợng tâm

mạc của những bệnh nhân có dị dạng Uhl’s (Uhl‘s anomaly - thất phải không có hoàn toàn hay một phần lớp cơ, nội tâm mạc và ngoại tâm mạc áp

sát vào nhau, có nguồn gốc bẩm sinh và do Henry Uhl phát hiện n m 1952)

và tiếp đó là trên một chuyển đạo ngực l ỡng cực khuếch đại Họ đã tiến hành báo cáo lợi ích của việc sử dụng kỹ thuật trung bình tín hiệu để ghi điện thế muộn trên những bệnh nhân loạn sản thất phải và nhịp nhanh thất

th ờng xuyên

T ơng tự nh vậy vào n m 1978, Utheret và cộng sự báo cáo giá trị của ph ơng pháp trung bình tín hiệu để phát hiện quá trình kích hoạt chậm ở những bệnh nhân có nhịp nhanh thất

Cũng nh vậy, n m 1978, Josephson và các đồng nghiệp đã ghi đ ợc điện thế muộn ở lớp nội tâm mạc thất trái bằng Catheter Ngoài ra, lần đầu tiên họ đã chứng minh đ ợc có hoạt động điện liên tục trong quá trình nhịp nhanh thất ở bệnh nhân bị nhồi máu cơ tim tr ớc đó và có phình thất trái Công việc quan trọng này không chỉ xác định lớp nội mạc cũng nh vị trí của vòng vào lại ở bệnh nhân có nhồi máu cơ tim cũ mà còn cho thấy hình ảnh bản đồ của lớp nội mạc và hổ trợ trong quá trình phẩu thuật cắt bỏ hay phá hủy trực tiếp tổn th ơng gây ra nhịp nhanh thất

Vì vậy, từ đó điện thế muộn đ ợc xác định nh là sự phản ánh của hiện t ợng dẫn truyền chậm, không đồng nhất ở những mô sẹo và sự dẫn truyền chậm này nh là một điều kiện tất yếu cho các rối loạn nhịp thất có vòng vào lại Tuy nhiên, các nghiên cứu này có phần bị giới hạn vì thiếu sự chuẩn hóa cũng nh các tiêu chuẩn cho việc định nghĩa sự có mặt của điện thế muộn

Hình1: Vị trí gắn các điện cực đo điện thế muộn

N m 1982, Michael Simson đã đ a ra nhiều đóng góp kỹ thuật quan trọng cho cả phần ghi và phân tích điện thế muộn Đó là việc giới thiệu bộ lọc Butterworth hai chiều và sự kết hợp các chuyển đạo l ỡng cực X, Y, Z thành vectơ c ờng độ của nó, điều này cho phép đánh giá các thông số định

l ợng bằng cách sử dụng một thuật toán vi tính để xác định điểm kết thúc của vectơ c ờng độ tín hiệu trung bình sau khi đ ợc lọc Những cải tiến kỹ thuật mặc dù không phải không có những hạn chế Tác giả Simson đã cho thấy ở những bệnh nhân có nhịp nhanh thất liên tục sau nhồi máu cơ tim với phức bộ QRS sau khi lọc có thời gian dài hơn một cách đáng kể và điện thế trung bình (root-mean-square voltage) thấp hơn ở 40 mili giây cuối cùng của phức bộ QRS với tần số lọc từ 25 đến 250 Hz Sau đó một thông số khác là thời gian của những tín hiệu có biên độ thấp hơn 40µV và những thông số trung bình tín hiệu ở những tần số lọc cao từ 40 đến 80 Hz cũng nh những giá trị bình th ờng và bất th ờng của các thông số định l ợng đ ợc dùng để công bố

Đầu thu tín hiệu

Hệ thống CĐ l ỡng cực XYZ

Những nghiên cứu sau này đã xác minh quan điểm điện thế muộn là

những dấu chỉ điểm không xâm lấn của nền móng (substrate) loạn nhịp

Quan điểm này mặc dù gập khó kh n do có nhiều sự hạn chế, nh ng nó

đ ợc hổ trợ bởi những điều đã quan sát đ ợc :

(1) Điện thế muộn ghi bằng điện tâm đồ tín hiệu trung bình có liên

quan tới hoạt động điện không liên tục (fragmented) tại những vị trí của lớp

nội mạc ở ng ời

(2) Sau khi lấy đi tổn th ơng là nguyên nhân gây ra nhịp nhanh thất

bằng cách cắt bỏ và/hoặc phẩu thuật sữa túi phình vách thất

(aneuvrysmectomy) có thể đ a đến kết quả loại trừ đ ợc điện thế muộn, và

(3) Một sự liên quan rất có giá trị cần l u ý là giữa tác nhân có thể đ a

đến nhịp nhanh thất và điện thế muộn trên những bệnh nhân có bệnh lý

mạch vành

Từ giữa và cuối những n m 80 có nhiều nghiên cứu đ ợc thiết kế để

đánh giá ý nghĩa tiên l ợng của điện thế muộn trên những bệnh nhân sau

nhồi máu cơ tim

Beraithardt và Gomes n m 1985, Denniss n m 1986 cùng với những

Hình 2: Vị trí các điện cực nằm trên 3 mặt cắt (tr ớc, ngang và dọc)

cộng sự của mình đã chứng minh sự có mặt của điện thế muộn trong giai đoạn sớm sau nhồi máu cơ tim có liên quan tới biến cố rung thất/nhịp nhanh thất ở giai đoạn sau của quá trình nằm viện hoặc sau khi xuất viện

N m 1987, hai nghiên cứu đ ợc thực hiện bởi Kuchar và Gomes cùng các cộng sự của mình đã xác định giá trị tiên l ợng độc lập của điện thế muộn trong việc phân tầng nguy cơ sau nhồi máu cơ tim Vai trò của điện tâm đồ tín hiệu trung bình trong việc dự báo nhịp nhanh thất ở bệnh nhân có dấu hiệu ngất và nhịp nhanh thất, rung thất dai dẳng tự phát cũng đ ợc báo cáo trong khoảng thời gian này

Một hạn chế quan trọng gây khó kh n cho ph ơng pháp phân tích theo thời gian (time domain method of analysis) của điện tâm đồ tín hiệu trung bình là sự có mặt của block phân nhánh, một vấn đề vẫn ch a đ ợc giải quyết một cách triệt để N m 1991, một ủy ban chuyên trách của Hiệp Hội Tim Mạch Châu Âu, Hội Tim Mạch Hoa K và Tr ờng Môn Tim Mạch Hoa K đã đ a ra thông báo về những chuẩn hóa đối với ph ơng pháp phân tích điện thế muộn và những lợi ích tiềm n ng của nó

Những ph ơng pháp khác để phát hiện và phân tích điện thế của bó His-Purkinje và điện thế muộn cũng đ ợc quan tâm Đầu tiên là việc sử dụng ph ơng pháp phân tích theo từng nhịp (beat to beat) và sau đó là nghiên cứu điện thế muộn bằng ph ơng pháp phân tích theo tần số (frequency domain analysis) Ph ơng pháp gần đây nhất do tác giả Michael Cain giới thiệu vào n m 1984

N m 1989 Harberl và những ng ời cộng sự giới thiệu một biến thể của ph ơng pháp phân tích theo tần số gọi là ph ơng pháp bản đồ theo phổ thời gian (Spectral Temporal Mapping) và mới đây George Kelen đã giới thiệu một kỹ thuật đ ợc gọi là phân tích nhiễu loạn (Turbulance Analysis)

Cả ba ph ơng pháp đều bằng hoặc tốt hơn ph ơng pháp phân tích theo thời gian đặc biệt ở những bệnh nhân có block phân nhánh Rõ ràng ph ơng pháp phân tích tần số có những lợi thế về lý thuyết hơn ph ơng pháp phân tích theo thời gian Tuy nhiên, việc thiếu sự tiêu chuẩn hóa đã làm phát sinh những tranh cải liên tục về vấn đề này Phổ tần số và n ng l ợng của những dòng điện bình th ờng, phân tán và kéo dài đã không đ ợc nghiên cứu một cách thích hợp trên động vật trong giai đoạn cấp và bán cấp của nhồi máu cơ tim với có hoặc không có nhịp nhanh thất Gần đây những nghiên cứu có hệ thống lần nữa đặt ra câu hỏi về giá trị tiên l ợng và giá trị lập lại của ph ơng pháp tần số và ph ơng pháp vẽ bản đồ theo phổ thời gian

Đối với ng ời bác sĩ lâm sàng sẽ không có một xét nghiệm đơn lẽ nào

dự đoán đột tử với sự chính xác cao Điều này không có gì ngạc nhiên khi

những tr ờng hợp đột tử trên lâm sàng th ờng do nhiều yếu tố tạo nên Vì thế, sự kết hợp đa dạng của nhiều xét nghiệm có thể tốt hơn trong việc phân tầng các yếu tố nguy cơ

2.2.Cơ chế rối loạn nhịp tim :

2.2.1.Rối loạn hình thành xung động ( rối loạn tính tự động ):

+ Giảm tính tự động của nút xoang nh kích thích phế vị, khi có tác động của axetycholine hoặc digital với liều điều trị, khi có t ng kali máu, khi các adenosine và các nucleotic khác đ ợc giải phóng do thiếu máu cơ tim…Giảm tính tự động làm cho nhịp tim bị chậm lại, nếu nhịp tim quá chậm thì ổ tạo nhịp sẽ chuyển xuống các trung tâm phía d ới nh các tế bào

tự động của vùng nối tiếp nhĩ thất (vùng nút nhĩ thất), có khi xuống các tế bào của hệ his- purkinje tạo nên các phức bộ thoát nối hoặc thoát thất với tần

số tim thấp hơn

+ T ng tính tự động của nút xoangvà các tổ chức khác nh khi kích thích hệ thần kinh giao cảm, khi có tác động của catecholamine, khi có giảm oxy máu, giảm kali, giảm canxi máu, khi bị nhiễm độc digital…

Ở nút xoang t ng tính tự động sẽ làm cho nhịp xoang nhanh hơn

Ở ngoài nút xoang t ng tính tự động sẽ gây ngoại tâm thu hoặc nhịp nhanh vùng vùng nối tiếp ( bộ nối) hoặc nhịp nhanh thất

Một số tế bào cơ tim bình th ờng không có tính tự động có thể trở thành tế bào kích thích nếu điện thế tâm tr ơng trở nên dao động và đạt mức điện thế ng ỡng để từ đó bắt đầu quá trình khử cực tế bào: những trung tâm này gọi là những ổ lạc chỗ, nó là nguồn gốc của ngoại tâm thu và cơn nhịp nhanh

2.2.2.Rối loạn dẫn truyền xung động : Có nhiều cơ chế tham gia tham gia hình thành loạn nhịp tim này:

+ Blốc dẫn truyền do sự có mặt của tổ chức trơ tr ớc sóng kích thích: bình th ờng từ nút xoang qua nút nhĩ thất xuống đến thất , thời gian của điện thế hoạt động tế bào và của thời k trơ có hiệu lực của mỗi loại tổ chức dài dần cho tới một giới hạn nhất định, quá mức đó thì dẫn truyền thần kinh bị chận lại Blốc dẫn truyền dễ gặp ở nút nhĩ thất khi nhịp nhĩ quá nhanh nh trong rung nhĩ , cuồng nhĩ : trong cuồng nhĩ dạng 2/1, 3/1, cứ 2 hoặc 3 sóng

P mới có một phức bộ QRS ; Trong loạn nhịp thất do digital , do sự sắp xếp các sợi song song trong nút nhĩ thất , có thể có dẫn truyền xung động không đồng đều theo chiều dọc làm các vùng d ới thất bị kích thích với thời gian khác nhau và xuất hiện các ngoại tâm thu thất hoặc nhịp nhanh thất mà

th ờng đ ợc cho là t ng tính tự động của thất

Blốc dẫn truyền cũng dễ xảy ra trong trong bệnh thiếu máu cơ tim cục bộ: ở những

tế bào bị tổn th ơng , khử cực không đ ợc hoàn toàn , sóng khử cực diễn ra chậm và có biên độ thấp làm cho dẫn truyền xung động

Trong hình vẽ bên cạnh , xung động đến 2 bị ng n lại vì các tế bào ch a ra khỏi thời k trơ , trở thành blốc một chiều trên

đ ờng dẫn truyền xung động , xung động quay trở lại và đi theo h ớng 1, lúc này xung động có thể quay trở lại 2 nếu các tế bào đã ra khỏi thời k trơ; từ 1 xung động tiếp tục quay trở lại rồi men theo đ ờng 2, cứ nh thế tạo nên một vòng khép kín , biểu hiện trên lâm sàng bằng một cơn nhịp nhanh hoặc ngoại tâm thu nhịp đôi Hiện t ợng ‖ vào lại ― th ờng xãy ra ở một vùng cơ tim có điện thế màng khi nghĩ bớt âm hơn, làm tốc độ dẫn truyền xung động thần kinh bị chậm lại nh trong bệnh thiếu máu cục bộ cơ tim do xơ vữa động mạch vành , thiếu kali máu làm giảm độ dốc của pha 3 ( đoạn cuối của quá trình tái cực) cũng làm t ng nguy cơ có hiện t ợng‖ vào lại‖

Hiện t ợng ―vào lại‖ có thể diễn ra trong một mạch có kích th ớc rất nhỏ ( d ới 2mm ) nh trong nút nhĩ thất hoặc ở một mức lớn hơn nh giữa các nhánh và phân nhánh của bó His ; Những khu vực dễ có hiên t ợng vào lại là :

- Nhĩ : Gây rung nhĩ, cuồng nhĩ

- Nút nhĩ thất : Gây nhịp nhanh của hội chứng Bouveret

- Thất : Giữa nhánh hoặc phân nhánh gây nhịp nhanh thất , giữa vùng nối tiếp của hệ Purkinje và cơ thất hoặc giữa các tế bào trong thất gây rung thất , nhịp xoắn đỉnh

- Các bó phụ của hội chứng Wolff-Parkinson-White với đ ờng nút –His gây cơn nhịp nhanh

2.2.3 Vai trò của thần kinh giao cảm phế vị :

+ Thần kinh giao cảm làm t ng tính tự động gây nhịp nhanh, làm ngắn thời k trơ có hiệu lực, t ng tính kích thích, làm quá trình tái cực diễn ra không đồng bộ, ngoài ra còn làm t ng sức co bóp cơ tim , làm t ng công và mức tiêu thụ oxy của cơ tim nên dễ gây loạn nhịp tim

+ Thần kinh phế vị làm giảm tính tự động của các nút , nhịp tim chậm lại và nếu chậm đến quá một giới hạn nhất định thì sẽ làm các ổ tạo nhịp phía d ới trở thành những ổ tạo nhịp chính (hiện t ợng thoát nút), làm ngắn điện thế hoạt động tế bào, làm quá trình tái cực ở các tế bào của nhĩ diễn ra cũng không đồng bộ nên cũng dễ gây loạn nhịp tim Thiếu oxy, thừa khí cacbonic, trạng thái giảm nhiệt, nhiễm toan, giảm kali máu là những điều kiện thuận lợi cho c ờng phế vị gây loạn nhịp tim

2.3 Điện thế muộn :

Nhiều thập kỹ qua, đã có nhiều tiến bộ rõ ràng trong nghiên cứu, chẩn đoán, và điều trị các bệnh tim mạch Những tiến bộ nh vậy trong nhiều lĩnh vực tim mạch bao gồm các kỹ thuật không xâm nhập, xâm nhập tối thiểu và xâm nhập Điện tâm đồ độ phân giải cao, máy tạo nhịp tim, can thiệp mạch vành có đặt stent… là những lĩnh vực có tiến bộ rõ nét nhất Những ph ơng pháp không xâm nhập của chẩn đoán các rối loạn tim đòi hỏi ghi bằng kỹ thuật số các tín hiệu tim ở bề mặt cơ thể và sau đó đ ợc phân tích bằng máy

vi tính Những ph ơng pháp và công cụ nh vậy cung cấp b ớc chẩn đoán ban đầu về tim rất quan trọng mà không cần thủ thuật xâm nhập Một của những lĩnh vực không xâm nhập nh vậy là điện tâm đồ độ phân giải cao (High resolution electrocardiography - HRECG)

Điện tâm đồ độ phân giải cao phát hiện những tín hiệu biên độ rất thấp

ở trong thất đ ợc gọi là ―điện thế muộn‖ ở những bệnh nhân có tình trạng tim mạch bất th ờng Một điện tâm đồ chuẩn không thể phát hiện các tín hiệu này Sự hiện diện của điện thế muộn đ ợc chấp nhận rộng rãi để đánh giá tiên l ợng bệnh nhân sau nhồi máu cơ tim

Điện tâm đồ độ phân giải cao làm t ng khả n ng chẩn đoán các bệnh tim bằng ECG, sau đây chúng tôi sẽ nêu các nguyên lý đòi hỏi phải có trong điện tâm đồ độ phân giải cao và các kỹ thuật đ ợc áp dụng để khả n ng chẩn đoán tối u hơn Sự xử dụng các kỹ thuật tiên tiến này có thể dẫn đến phát hiện nhiều nguyên nhân của các rối loạn nhịp tim và từ đó phát minh ra các thuốc tốt hơn để điều trị các rối loạn này

2.3.1.Nguyên lý hoạt động của điện tâm đồ độ phân giải cao :

Điện tâm đồ (ECG) là một đại diện của điện thế đ ợc sinh ra bởi tim Những tín hiệu điện nh vậy đ ợc ghi qua các chuyễn đạo ECG đ ợc đặt trên bề mặt của cơ thể Dựa vào độ phân giải của đầu ghi kỹ thuật số của những tín hiệu t ơng tự (analog) , những dụng cụ và kỹ thuật đ ợc phân

thành 2 nhóm:

1) Điện tâm đồ độ phân giải thấp (hay ECG chuẩn)

2) Điện tâm đồ độ phân giải cao (HRECG)

Một điện tâm đồ chuẩn 12 CĐ là một ví dụ điển hình của điện tâm đồ

độ phân giải thấp đ ợc xử dụng rộng rãi, loại này chỉ ghi các dữ liệu tim trong 9 giây

Điện tâm đồ trung bình tín hiệu (SAECG) là một ví dụ điển hình của điện tâm đồ độ phân giải cao, loại sau là một cuộc cách mạng gần đây trong phân tích và chẩn đoán ECG nâng cao Công cụ này ghi những tín hiệu ECG thất có biên độ rất nhỏ đ ợc gọi là điện thế muộn thất 'Ventricular Late Potentials' (VLP) bằng cách trung bình cộng các tín hiệu Sự hiện diện điện thế muộn thất đ ợc xem nh có nguy cơ cao xãy ra loạn nhịp sau đó, chủ yếu nhanh thất kéo dài hay rung thất

Hình 3: Máy điện tâm đồ độ phân giải cao

2.3.1.1.Điện thế muộn tim (Cardiac Late Potentials)

Điện thế muộn tim là những tín hiệu biên độ thấp xãy ra trong thất

Nó cũng đ ợc gọi Điện thế muộn (Ventricular Late Potentials -VLPs), những tín hiệu nầy đ ợc gây ra bởi dẫn truyền chậm trễ của hàng chuỗi hoạt động tim D ới một số điều kiện bất th ờng, có thể có những vùng nhỏ của thất trong vùng thiếu máu hay bị bệnh sinh ra sự dẫn truyền chậm trể Điều này dẫn đến những tín hiệu khử cực kéo dài qua giai đoạn trơ của những mô

bao quanh và kích thích lại tâm thất Kích thích lại tâm thất đ ợc biết nh

cơ chế vào lại 'reentry' ‗Vào lại‘ đ ợc xem nh là yếu tố chính để gây ra điện thế muộn thất

2.3.1.2.Điện thế muộn và điện tâm đồ

Điện tâm đồ là kết quả của sự khử cực và tái cực của phần lớn các buồng tim D ới những điều kiện bình th ờng , những vùng thất đ ợc hoạt hóa trùng với phần cuối phức bộ QRS Tuy nhiên, trong tình trạng bất

th ờng với cơ chế vào lại, điện thế muộn thất xuất hiện kéo dài hơn một vài microvolts sau phần cuối của phức bộ QRS trong điện tâm đồ

Do biên độ rất thấp của nó , điện thế muộn không thể nhìn thấy ở điện tâm đồ chuẩn Hơn nửa, những yếu tố nh khoảng cách từ điện cực bề mặt

cơ thể đến tim t ng, và những tiếng ồn (tạp âm) vốn có ở bệnh nhân làm cho việc xác định điện thế muộn nằm ngoài khả n ng của điện tâm đồ chuẩn có

độ phân giải thấp Do đó, kỹ thuật điện tâm đồ có độ phân giải cao và đ ợc

xử lý vi tính là cần thiết cho việc phát hiện điện thế muộn Việc xử lý những tín hiệu điện tâm đồ nh vậy bao gồm những kỹ thuật để cải thiện tỷ lệ tín hiệu-tạp âm (signal-to-noise ratio - SNR) Một kỹ thuật đ ợc xử dụng rộng rãi để cải thiện tỷ lệ tín hiệu-tạp âm của điện tâm đồ để phát hiện điện thế muộn là trung bình tín hiệu

2.3.1.3.Trung bình tín hiệu ( Signal Averaging)

Trung bình tín hiệu là một kỹ thuật xử lý tín hiệu đ ợc áp dụng đối với những tín hiệu có tính chất chu k Mỗi tín hiệu đều có hai thành phần : 1) tín hiệu, và 2) tạp âm Bằng cách thêm vào nhiều tín hiệu, nhìn chung thành phần tạp âm của tổng tín hiệu sẽ giảm trong khi thành phần tín hiệu mong muốn vẫn không đổi[45]

Vì những tín hiệu ECG bản chất có tính chu k , tạp âm lẫn trong tín hiệu có thể đ ợc làm giảm nh vậy làm t ng thành phần tín hiệu trong quá trình xử lý Sự làm t ng tín hiệu này sẽ cải thiện độ phân giải của tín hiệu nói chung, đặc biệt trong việc phát hiện điện thế muộn

Hình 4a và 4b: Thể hiện một điện tâm đồ độ phân giải th ờng (ECG chuẩn) và điện tâm đồ độ phân giải cao (SAECG ) của cùng một bệnh nhân

Tạp âm

2.3.1.4.Cấu tạo máy đo điện tâm đồ độ phân giải cao:

Máy đo điện tâm đồ độ phân giải cao đ ợc chia làm 2 thành phần chính:

- Bộ phận thu nhận tín hiệu đầu vào

- Bộ phận xử lý tín hiệu bằng vi tính

Các cấu hình chi tiết của từng bộ phận sẽ đ ợc trình bày d ới đây: Một điện tâm đồ độ phân giải cao bao gồm bốn thành phần chính: 1) Bộ khuyếch đại (Amplifiers)

2) Bộ phận lọc b ng thông ( Bandpass filters)

3) Bộ phận chuyển tín hiệu t ơng tự thành tín hiệu số (Analog/Digital converter- ADC)

4) Bộ phận xử lý điện tâm đồ độ phân giải cao ( SAECG Processor)

Bộ phận xử lý điện tâm đồ độ phân giải cao bao gồm bốn thành phần

nh sau :

a) Bộ trung bình tín hiệu ( Signal Averager)

b) Bộ phận lọc b ng thông hai h ớng (Bidirectional Bandpass Filter) c) Độ lớn vector lọc (Filtered Vector Magnitude)

d) Bộ xác định số l ợng điện tâm đồ độ phân giải cao ( SAECG Quantifier) Thêm vào đó, thiết bị còn có 7 chuyển đạo ECG Những chuyển đạo này là l ỡng cực, những điện cực trực giao bao gồm X+, X-, Y+, Y-, Z+, Z-,và điện cực tiếp đất đ ợc đặt trên vị trí đặc biệt của cơ thể Những điện cực này th ờng đ ợc xem nh là chuyễn đạo XYZ

1)Bộ khuyếch đại

(Amplifiers)

2)Bộ phận lọc b ng thông

(Bandpass filters)

3)Bộ phận chuyển tín hiệu t ơng tự thành tín hiệu số (Analog/Digital converter)

a) Bộ trung bình tín hiệu (SignalAverager) b) Bộ phận lọc b ng

(Bidirectional Bandpass Filter) c) Độ lớn vector lọc

Tạp âm giảm

(Filtered Vector Magnitude)

d) Bộ xác định số

l ợng điện tâm đồ độ phân giải cao

( SAECG Quantifier) Bảng 1: Cấu hình của máy điện tâm đồ độ phân giải cao

2.3.1.4.1.Bộ khuyếch đại (Amplifiers)

Tín hiệu điện tâm đồ đòi hỏi xử dụng những công cụ khuyếch đại chính xác Mạch điện tử là một phần quan trọng trong tín hiệu đầu vào, do tạp âm là trở ngại lớn nhất trong việc thu nhận những tín hiệu độ phân giải cao Những thiết bị này kết hợp những thành phần âm và d ơng của tín hiệu (X+, X-) tạo ra một tín hiệu khác với âm tạp rất ít

2.3.1.4.2.Bộ phận lọc b ng thông (Bandpass Filter):

Hầu hết n ng l ợng trong những tín hiệu điện tâm đồ đ ợc tập trung trong độ rộng b ng tần từ 1Hz - 80Hz B ng tần của tín hiệu t ơng tự này là đặc tr ng cho điện tâm đồ chuẩn Tuy nhiên, để thu nhận những tín hiệu cho điện tâm đồ độ phân giải cao, một b ng tần rộng hơn từ 0.05Hz - 300Hz để

có thể thu nhận đ ợc nhiều tần số Do đó, những tín hiệu mẫu ở tần số rất cao, tần số mẫu nhỏ nhất là ≥ 1000Hz (1KHz)

2.3.1.4.3.Bộ phận chuyển tín hiệu t ơng tự thành tín hiệu số (Analog / Digital Converter-ADC)

Bộ phận chuyển tín hiệu t ơng tự thành số (ADC) cho phép số hóa những tín hiệu t ơng tự Sau khi chuyển, những tín hiệu t ơng tự tiếp tục

đ ợc thể hiện nh một dòng tín hiệu đ ợc số hóa Tín hiệu số hóa này đ ợc tích lũy trong bộ nhớ d ới dạng mẫu nhị phân Bộ phận chuyển tín hiệu

t ơng tự thành số trong máy điện tâm đồ độ phân giải cao sẽ có tối thiểu 12 bit phân giải, có nghĩa là mỗi điểm dữ liệu là 12 bit dữ liệu số Một khi đ ợc chuyển, tín hiệu biểu thị đ ợc chuyển từ lĩnh vực t ơng tự sang lĩnh vực số

2.3.1.4.4.Bộ phận xử lý điện tâm đồ độ phân giải cao (SAECG Processor):

Bộ phận xử lý điện tâm đồ độ phân giải cao chức n ng là bộ phận kỹ thuật số hoặc qua phần cứng hoặc qua phần mềm thông qua một quá trình xử

lý vi tính Trong phần cứng, một mục đích chung là quá trình xử lý tín hiệu

số có thể thực hiện tất cả 4 b ớc quan trọng của điện tâm đồ độ phân giải cao Ng ợc lại, mỗi block điện tâm đồ độ phân giải cao có thể đ ợc thực hiện trong phần mềm Mỗi chức n ng này sẽ đ ợc mô tả chi tiết hơn d ới đây:

a)Trung bình tín hiệu ( Signal Averager )

Trung bình tín hiệu là vấn đề nan giải của điện tâm đồ độ phân giải cao Nh đã giải thích ở trên, một trung bình tín hiệu là sự ớc l ợng giá trị trung bình của mỗi điểm dử liệu trong tín hiệu ở tim sau khi đã trung bình nhiều tín hiệu nh vậy Vì vậy, kết quả của trung bình sẽ dẫn đến giảm thiểu tạp âm và cho phép xử lý trung bình tín hiệu với độ phân giải cao

b)Bộ phận lọc b ng thông hai h ớng (Bidirectional Bandpass Filter): Trung bình tín hiệu có thể làm thay đổi đoạn ST Bộ phận lọc đ ợc xử dụng để loại bỏ bất cứ một yếu tố gây nhiễu nào, đặc biệt là phần cuối của phức bộ QRS và đoạn ST Điển hình một bộ phận lọc b ng thông hai h ớng đựơc xử dụng bao gồm bộ lọc cấp 2 tần số thấp và bộ lọc cấp 4 tần số cao với tần số cắt là 250Hz và 400Hz Những bộ lọc này sẽ chuyển những tín hiệu nhiễu ra khỏi vùng cuối phức bộ QRS nhờ đó sự sai lệch của điện thế muộn sẽ đ ợc giảm thiểu tối đa

c)Độ lớn vector lọc (Filtered Vector Magnitude)

Độ lớn vector lọc đ ợc ớc tính bằng (X2 + Y2 + Z2)1/2 Kết quả của

sự tính toán này là cơ sở cho việc xác định số l ợng các thông số của điện tâm đồ độ phân giải cao trong việc xác định điện thế muộn

d)Bộ xác định số l ợng điện tâm đồ trung bình tín hiệu (SAECG Quantifier)

Bộ xác định số l ợng điện tâm đồ trung bình tín hiệu xác định các thông số điện tâm đồ độ phân giải cao từ đó xác định điện thế muộn Tiêu chuẩn để xác định điện thế muộn đ ợc mô tả d ới đây

Các thông số điện tâm đồ trung bình tín hiệu dựa vào tiêu chuẩn này 2.3.1.5.Những thông số điện tâm đồ độ phân giải cao:

@Tiêu chuẩn để xác định điện thế muộn (Châu Âu và Châu Mỹ):

Hiệp hội tim mạch Châu Âu (ESC), Hiệp hội tim mạch Mỹ(AHA) và

tr ờng môn tim mạch Hoa K đ a ra tiêu chuẩn xác định điện thế muộn nh sau:

Điện thế muộn d ơng tính khi có ít nhất 2 trong 3 tiêu chuẩn sau :

LAS40 Thời gian tín hiệu biên độ thấp <40µV

của phần cuối phức bộ QRS

> 38 msec

RMS40 Giá trị trung bình tín hiệu tần số cao

của 40 msec cuối cùng phức bộ QRS

< 20 µV

@ Tiêu chuẩn chẩn đoán điện thế muộn ở người Việt nam:

LAS40 Thời gian tín hiệu biên độ thấp <40µV

của phần cuối phức bộ QRS

> 33 msec

RMS40 Giá trị trung bình tín hiệu tần số cao

của 40 msec cuối cùng phức bộ QRS

< 24 µV

Hình5: Sơ đồ giới thiệu 3 thông số chính của phức bộ QRS lọc của ECG trung bình tín hiệu Mức tạp âm của 3 thông số rất thấp

a)Điện tâm đồ độ phân giải cao:

Hai hình ảnh quan trọng nhất của SAECG là thời gian phức bộ QRS kéo dài và điện thế muộn

Điện thế muộn t ợng tr ng cho sự dẫn truyền xuyên qua vùng cơ tim

bị xơ đây là nguồn gốc của loạn nhịp do cơ chế vào lại , th ờng gây ra loạn nhịp nhanh thất , rung thất

Điện tâm đồ độ phân giải cao là nhằm xác định điện thế muộn nó biểu thị bằng biểu đồ độ lớn vector lọc của những chuyển đạo XYZ

Hình d ới đây minh họa một bệnh nhân có điện thế muộn d ơng tính ( bất th ờng)

Hình 6A: Cả 3 thông số đều bình th ờng => điện thế muộn âm tính

Hình 6B: Chỉ có QRS duration >114ms=> điện thế muộn âm tính Hình 6C: Cả 3 thông số đều bất th ờng => điện thế muộn d ơng tính

b)Điện tâm đồ chuẩn và điện tâm đồ độ phân giải cao:

Nh đã mô tả ở phần trên điện tâm đồ độ phân giải cao khác với điện tâm đồ chuẩn ở nhiều điểm Bảng 2 tóm tắt vài khác biệt chính của 2 loại

Độ phân giải tín hiệu thấp Độ phân giải tín hiệu thấp cao

Tín hiệu ECG có tần số thấp

0-80/100Hz

Tín hiệu ECG có tần số rộng 300Hz

0.05Hz-Tín hiệu ECG đ ợc làm mẫu ở tốc

độ thấp 300Hz

Tín hiệu ECG đ ợc làm mẫu ở tốc độ rất cao ≥ 1KHz

Bộ phận chuyển tín hiệu t ơng tự

thành tín hiệu số có độ phân giải

thấp: 8 bit

Bộ phận chuyển tín hiệu t ơng tự thành tín hiệu số có độ phân giải cao:

12 bit Không thể phát hiện điện thế muộn Có thể phát hiện điện thế muộn sau khi

xử lý tín hiệu số Phần trọng tâm là giải thích tất cả

các phần của tín hiệu điện tâm đồ

Phần trọng tâm là giải thích phần cuối của phức bộ QRS và những vùng ở xa Khoảng PR, thời gian QRS, đoạn

2.3.1.6 Cài đặt các thông số HRECG:

Bộ lọc phân tích Lựa chọn bộ lọc phân tích anh muốn dùng

GE khuyên dùng 0,3 µV

Ng ỡng t ơng

quan

Lựa chọn mức t ơng quan

GE khuyên dùng rât cao

Sự hiện diện của điện thế muộn thất ở bệnh nhân nhồi máu cơ tim cấp là một

dự báo của nguy cơ loạn nhịp thất và chết đột ngột do tim sau nhồi máu cơ tim Việc thực hiện sớm phân tầng nguy cơ này và chẩn đoán tiếp theo chỉ

có thể qua những kỹ thuật xâm nhập hay xâm nhập tối thiểu Một nghiên cứu điện tâm đồ trung bình tín hiệu đ ợc chấp nhận nh là một thủ thuật chuẩn ở

Mỹ và đ ợc bảo hiểm thanh toán

Điện tâm đồ độ phân giải cao có rất nhiều nghiên cứu và có ý nghĩa lâm sàng Những kỹ thuật đ ợc xử dụng trong điện tâm đồ trung bình tín hiệu có thể đ ợc áp dụng đối với nhiều chủ đề nghiên cứu khác để hiểu tốt hơn về cơ chế những bất th ờng tim mà nó biểu hiện trên bề mặt cơ thể nh những tín hiệu bất th ờng, VD: Ngoại tâm thu thất

2.3.2.Điện tâm đồ trung bình tín hiệu thất (ventricular averaged electrocardiography) :

signal-Điện tâm đồ trung bình tín hiệu thất là ph ơng pháp th ờng xử dụng nhất của điện tâm đồ độ phân giải cao và nhằm để ghi những tín hiệu tim từ