Nghiên cứu tín hiệu điện não

Điều đó được thể hiện trong hai ứng dụng cơ bản được quan tâm hiện nay đó là tín hiệu điện não trong chẩn đoán bệnh động kinh và trong đánh giá trạng thái hoạt động của não bộ khi gây mê

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

Nguyễn Thị Thu Hà

NGHIÊN CỨU TÍN HIỆU ĐIỆN NÃO

Chuyên ngành : Kỹ thuật y sinh

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

( Kỹ thuật y sinh)

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS Nguyễn Đức Thuận

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ khoa học “NGHIÊN CỨU TÍN HIỆU ĐIỆN NÃO” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi Các số liệu trong luận văn là số liệu

trung thực

Hà Nội ngày 26 tháng 03 năm 2012

NGUYỄN THỊ THU HÀ Học viên cao học khóa 2009 Chuyên ngành Kỹ thuật y sinh Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

MỤC LỤC

Trang

TRANG BÌA PHỤ………1

LỜI CAM ĐOAN……….2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 6

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN NÃO 9

1.1 Lịch sử 9

1.2 Cơ sở sinh lý thần kinh của điện não 10

1.2.1 Nguồn điện cơ bản 10

1.2.2 Dẫn truyền các xung điện 11

1.2.3 Hoạt hóa các sóng điện não 12

1.3 Kĩ thuật ghi điện não 12

1.3.1 Máy ghi điện não 13

1.3.2 Điện cực 13

1.3.3 Vị trí các điện cực ở ngoài da đầu 13

1.3.4 Quy trình ghi điện não thường quy 19

1.3.5 Các nghiệm pháp hoạt hóa (Activation Procedures) 20

1.3.6 Đánh giá bản ghi điện não 23

1.4 Các dạng sóng điện não 23

1.4.1 Xác định sóng dựa vào tần số 23

1.4.2 Xác định sóng dựa vào hình dạng 27

1.4.3 Các dạng sóng phức hợp 27

1.4.4 Nhiễu 30

1.4.5 Các biến thể bình thường 32

1.5 Khác biệt theo vùng trên bản ghi điện não 34

1.6 Lợi ích của điện não đồ 35

1.7 Chỉ định của điện não đồ 36

CHƯƠNG 2: ĐIỆN NÃO ĐỒ VÀ ĐỘNG KINH 38

2.1 Khái niệm về động kinh 38

2.2 Giá trị thực tế của điện não đồ trong lĩnh vực động kinh 38

2.3 Điện não đồ ở bệnh nhân động kinh 39

2.3.1 Điện não đồ trong cơn động kinh 39

2.3.2 Điện não đồ ngoài cơn động kinh 43

CHƯƠNG 3 : SÓNG ĐIỆN NÃO VÀ GÂY MÊ 52

3.1 Giới thiệu 52

3.2 Tín hiệu điện não trong gây mê và hồi sức tích cực 53

3.2.1 Phân loại EEG 53

3.2.2 Sóng điện não trong gây mê 53

3.3 Propofol và tín hiệu điện não 57

3.3.1 Tác dụng chống co giật của propofol và tín hiệu EEG 57

3.3.2 Mối quan hệ giữa liều lượng propofol và tín hiệu điện não thu được 58

3.4 Phép đo entropy đánh giá trạng thái hoạt động của não bộ khi gây mê 61 3.4.1 Nguyên lý 61

3.4.2 Entropy phổ tín hiệu 63

3.4.3 Entropy phổ cân bằng thời gian – tần số 67

3.4.4 Entropy trạng thái và Entropy đáp ứng 68

3.4.5 Entropy trong quá trình khử kịch phát 71

3.5 Ứng dụng trong thực tế 72

3.6 Khởi mê tĩnh mạch bằng kỹ thuật TCI-propofol kết hợp theo dõi độ mê bằng entropy 75

3.6.1 Đặt vấn đề 75

3.6.2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 76

3.6.3 Kết quả nghiên cứu 76

3.6.4 Phân tích 77

3.6.5 Kết luận 78

3.7 Lợi ích của phép đo Entropy trong gây mê 78

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Các chữ viết tắt

BS Thành phần kịch phát - ức chế

BSR Tỉ lệ kịch phát - ức chế

ECG Điện tâm đồ

EEG Điện não đồ

EMG Điện cơ đồ

Nleo Bộ phát năng lượng không tuyến tính

NLEO Bộ phát năng lượng không tuyến tính tổng

OAAS Thang điểm đánh giá độ sâu an thần

RE Entropy đáp ứng

SE Entropy trạng thái

Các ký hiệu

α Thành phần Sóng alpha trong tín hiệu điện não

β Thành phần Sóng beta trong tín hiệu điện não

θ Thành phần Sóng delta trong tín hiệu điện não

γ Thành phần Sóng gamma trong tín hiệu điện não

Xác suất của hai điểm gần hơn khoảng cách r trong không gian pham chiều

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Định nghĩa các sóng EEG theo tần số Error! Bookmark not defined

Bảng 3.2 - Ảnh hưởng của gây mê bằng sevoflurane (qua cách hít vào) và propofol

(tiêm tĩnh mạch) tới đặc tính sóng điện não .Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Thang điểm đánh giá độ sâu an thần ( OASS) Error! Bookmark not

defined

Bảng 3.3.Chỉ số Entropy thu được theo thang điểm OAAS: Error! Bookmark not

defined

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1 1 Cấu tạo của một nơron thần kinh 10

Hình 1 2 Cơ sở hình thành điện thế màng tế bào 11

Hình 1 3 Hệ thống đặt điện cực ghi 10-20 14

Hình 1 4 Cách đặt điện cực theo kiểu 21 kênh 18

Hình 1 5 Cách đặt điện cực theo kiểu 36 kênh 18

Hình 1.6 Cách đặt điện cực theo kiểu 74 kênh 19

Hình 1 7 Các dạng sóng chính 25

Hình 1 8 Dạng sóng Alpha 25

Hình 1 9 Dạng sóng Beta 26

Hình 1 10 Dạng sóng Theta 26

Hình 1 11 Dạng sóng Delta 27

Hình 1 12 Dạng gai và sóng 28

Hình 1 13 Dạng đa gai và sóng 28

Hình 1 14 Dạng PLEDS 29

Hình 1.16 Dạng bùng nổ và ức chế 30

Hình 1 17 Nhiễu do mồ hôi 30

Hình 1 18 Nhiễu do điện tâm đồ và do mạch 31

Hình 1 19 Dạng nhiễu kiểu POP 31

Hình 1 20 Nhiễu do dụng cụ truyền và nhiễu 60Hz 31

Hình 1 21 Sóng Lambda và Posts 32

Hình 1 22 Phức bộ K 32

Hình 1 23 Sóng V 33

Hình 1 24 Hoạt động điện MU 33

Hình 1 25 Psychomotor Variant 34

Hình 1 26.Nhịp 14Hz và 6Hz 34

Hình 2.1 Sơ đồ minh họa các hoạt động ghi được ở ngoài tế bào, trong tế bào và điện thế khu vực của một lát cắt hồi hải mã người bị động kinh 38

Hình 2.1 Bản ghi điên não của bệnh nhi 12 tuổi, có tiền sử ghép thận lúc 4 tuổi 40

Hình 2.2 Cơn động kinh cục bộ thùy thái dương 42

Hình 2.3 Điện não ngoài cơn 44

Hình 2.4 Điện não ngoài cơn 46

Hình 2.5 Nhọn sóng 2 -2,5 Hz khi kích thích ánh sáng ngắt quãng 47

Hình 3.1 – Ví dụ về thành phần kịch phát - ức chế 55

Hình 3.2 Tín hiệu EEG minh họa cho tác dụng chống co giật của propofol 57

Hình 3.3 Minh họa mối quan hệ liều lượng propofol và điện não đồ 60

Hình 3.4 Khối đo Entropy của hãng Datex Ohmea 62

Hình 3.5 Vị trí đặt điện cực đo entropy 62

Hình 3.6 Sóng sin hoàn hảo chỉ gồm 1 thành phần khác không, được chuẩn hóa tới 1 theo các bước chuẩn hóa 65

Hình 3.7 Một lượng nhiễu trắng được đưa lên đầu sóng sin 66

Hình 3.8 Sóng sin biến mất và chỉ có nhiễu trắng ở bên phải 67

Hình 3.9 Các cửa sổ thời gian 70

Hình 3.10 Phổ công suất điển hình của một tín hiệu sinh thế 70

Hình 3.11 Thông số RE và SE hiển thị trên màn hình theo dõi 71

Hình 3.12 Tín hiệu EEG chứa các thành phần kịch phát - ức chế 72

Hình 3.13 Hàm spine 74

Hình 3.14 Tương quan Entropy với Ce 77

Hình 3.15 Tương quan Entropy với OAA/S 77

MỞ ĐẦU

Cho đến nay, điện não đồ vẫn luôn giữ một vị trí không thể thiếu trong thực hành thần kinh để có thể tham gia vào chẩn đoán, tiên lượng, điều trị những bệnh nhân bị tổn thương hoặc có nghi ngờ tổn thương não bộ Nên phép đo tín hiệu điện não là một phép đo cơ bản và quan trọng của sự sống trong lĩnh vực y học Điều đó được thể hiện trong hai ứng dụng cơ bản được quan tâm hiện nay đó là tín hiệu điện não trong chẩn đoán bệnh động kinh và trong đánh giá trạng thái hoạt động của não

bộ khi gây mê Các vấn đề này đã được nghiên cứu và sử dụng như phương pháp thương mại trong nhiều thập kỷ qua Tuy nhiên các nhà khoa học vẫn không ngừng phát triển những nghiên cứu này để có được những thành tựu tốt hơn

Nội dung luận văn thực hiện gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý thuyết về điện não

Chương 2: Điện não đồ và động kinh

Chương 3: Sóng điện não và gây mê

Luận văn được thực hiện nhằm mục đích cung cấp một số những hiểu biết cơ bản về điện não đồ ứng dụng trong lâm sàng thần kinh và tính đều đặn/phức tạp của tín hiệu điện não trong các trường hợp bệnh động kinh Đồng thời luận văn cũng đề cập đến phương pháp đánh giá hoạt động não bộ trong gây mê phổ biến hiện nay được thực hiện bằng phép đo EntropyTM Thông số này giúp các bác sỹ đánh giá đúng tình trạng bệnh nhân và sử dụng liều gây mê chính xác, an toàn cho bệnh nhân Hiện tại phương pháp này đã được triển khai tại một số bệnh viện như: bệnh viện Việt Đức, bệnh viện Bạch Mai, bệnh viện 103, bệnh viện Xây Dựng, v.v… Các luận điểm và số liệu chứng minh được thực hiện trong quá trình tác giả làm việc và nghiên cứu tại một số bệnh viện trên, đồng thời tham khảo các nghiên cứu của các tác giả khác

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN NÃO

1.1 Lịch sử

Từ đầu thế kỷ 18, nhiều tác giả nghiên cứu thực nghiệm ở châu Âu đã ghi được hoạt động điện não của động vật Sau đó, Hans Berger ghi điện não người thành công vào ngày 6-7-1924 ở bán cầu trái của bệnh nhân nam 17 tuổi bằng điện cực trực tiếp qua lỗ khoan sọ Từ 1924-1938 với 14 công trình có giá trị của H.Berger được công bố bao gồm điện não đồ sinh lý và bệnh lý ở người Điện não đồ mở ra

kỷ nguyên mới trong nghiên cứu lâm sàng , ở các nước Đức , Nga, Mỹ và Pháp Máy điện não EEG lần đầu tiên được giới thiệu với thế giới bởi Hans Berger vào năm 1929 Berger, một chuyên gia về tâm thần học thần kinh ở trường đại học Jena của Đức đã sử dụng thuật ngữ tiếng Đức Elektrenkephalogramm để mô tả dạng biểu diễn đồ thị của các dòng điện do não sinh ra Ông đề xuất quan điểm rằng các dòng điện não thay đổi dựa trên các trạng thái hoạt động của não như ngủ, hôn mê, và động kinh Đó là ý tưởng rất cách mạng giúp hình thành nên một nhánh mới trong nghiên cứu y học là bệnh học thần kinh

Gibbs ( 1933) đề xuất điện não đồ lâm sàng là một ngành riêng, liên quan chặt chẽ với lâm sàng, mở đầu bằng những nghiên cứu bệnh nhân động kinh năm 1934 ở

Mỹ

Cùng với sự phát triển về kĩ thuật hiện đại, kĩ thuật ghi điện não luôn được cải tiến , từ máy có 4 đường ghi tăng lên 8,10,12,14,16,18,20 64 đường ghi với các chương trình khác nhau Ghi bằng bút nhiệt, bút mực đến ghi vi tính, video hoặc ghi điện não có vi tính và camera, dữ liệu được lưu trữ trong máy tính

Ở Việt Nam, điện não đã được ứng dụng trong lâm sàng ở các trung tâm y tế, ở các bệnh viện, viện của tỉnh thành trong cả nước, góp phần quan trọng cho chẩn

1.2 Cơ sở sinh lý thần kinh của điện não

1.2.1 Nguồn điện cơ bản

Như mỗi tế bào khác, tế bào não cũng sinh những thay đổi dòng điện đối với những yếu tố hóa học, lý học và các yếu tố khác kèm theo Dù là loại tế bào não khác nhau về hình dạng, kích thước nhưng chức năng của chúng thống nhất và giống nhau về hoạt động điện sinh học Có thể nói một cách đại cương là mỗi tế bào thần kinh gồm có hai cực :

- Cực vào hay cực tiếp thu là đuôi gai ( dendrite)

- Cực ra hay cực phát dẫn truyền là sợi trục (axon )

Hình 1 1 Cấu tạo của một nơron thần kinh

Những nghiên cứu gần đây đã chứng minh đầy đủ tính chất bán thấm chọn lọc của màng tế bào hình sao đã có tác dụng duy trì, điều chỉnh thế cân bằng của các ion ở trong và ngoài màng tế bào

Hình 1 2 Cơ sở hình thành điện thế màng tế bào

- Ở trong tế bào chủ yếu là K+ ( khoảng 150mEq )

- Ở ngoài màng tế bào chủ yếu là Na+ (150mEq ) và Cl- (125mEq)

Điện thế màng tế bào lúc nghỉ ngơi bên ngoài dương so với bên trong khoảng +70mV gọi là trạng thái “cực hóa” Bất kì một yếu tố nào có khả năng làm giảm điện thế màng khoảng 10mV, thì ngay tại đó K+ từ trong ra ngoài và ngược lại

Na+ từ ngoài vào trong tế bào gây hiện tượng “khử cực” Hiện tượng khử cực này

từ đó lan tỏa khắp màng tế bào và dẫn truyền xung điện qua sợi trục đến các tế bào

kế cận Nếu điện thế yếu thì hiện tượng lan tỏa ở màng tế bào hoặc qua sợi trục ngừng và tế bào lại trở về trạng thái cực hóa

1.2.2 Dẫn truyền các xung điện

+ Cấu tạo của hệ thần kinh trung ương gồm 2 thành phần cơ bản: các nơron và các tế bào thần kinh đệm

+ Cấu tạo của một nơron bao gồm một thân tế bào, một sợi trục và nhiều đuôi gai Các thành phần này của các nơron tiếp xúc với nhau thông qua các sinap

+ Các tế bào thần kinh đệm nằm xen kẽ vào mạng lưới các nơron và tiếp xúc không chỉ với các nơron mà còn tiếp xúc với cả hệ thống mạch máu trong các tổ chức thần kinh

+ Khi có một xung động thần kinh đi đến và đạt tới ngưỡng , xung động này sẽ khởi phát một điện thế hoạt động của màng nơron Độ tập trung của các ion K+ tại khoảng gian bào trong quá trình khử cực nơron tăng lên sẽ tạo ra một điện thế hoạt động của màng tế bào thần kinh đệm nằm xung quanh nơron này Điện thế hoạt động được tạo ra ở tế bào thần kinh đệm có vai trò làm lan toả các điện thế hoạt động của nơron ra một vùng nhất định , người ta gọi đây là điện thế khu vực

Không phải bất kỳ xung điện nào cũng được truyền đi, mà còn phụ thuộc vào

Sự dẫn truyền xung điện chủ yếu ở các khớp thần kinh

- Màng tận cùng của sợi trục là màng trước khớp (presynapse )

- Màng đuôi gai hay ở thân tế bào thứ hai là màng sau khớp ( postsynapse) Một xung điện tới đủ kích thích trước khớp giải phóng các chất trung gian tác động lên màng sau khớp tạo hiện tượng khử cực tại đó và dòng điện xuất hiện dẫn truyền qua khớp và tế bào tiếp theo bị khử cực Nếu dòng điện yếu không truyền qua khớp được thì nhanh chóng trở lại “cực hóa”

1.2.3 Hoạt hóa các sóng điện não

Việc xuất hiện một nhóm những xung đồng bộ trong hệ thống các sợi hướng tâm dẫn đến hoạt hoá các cấu trúc ở mặt ngoài của vỏ não và tạo nên các sóng điện não có biên độ cao, rất dễ phân biệt giữa sóng này với sóng kia Nếu các tần số của các phóng lực hướng tâm xảy ra thành từng nhịp thì các điện thế hoạt động khu vực

sẽ biểu hiện bằng những dao động hình sin Khi tần số của các dao động hướng tâm nhanh, đồng bộ và kéo dài thì các điện thế khu vực ghi được bằng bút ghi điện não thông thường sẽ biểu hiện bằng những sóng biên độ và tần số cao

+ Biên độ: là biểu hiện mức độ mà một xung động điện được tạo ra

+ Tần số là số lần một sống được lập lại trong một khoảng thời gian nhất định (thường là giây)

+ Pha : khi một dòng điện đi vào có nhiều điện tử sẽ tạo ra một sóng hướng lên phía trên gọi là pha âm ngược lại tại đầu của khuếch đại có ít điện tử, bút ghi sẽ vẽ một sóng hướng xuống phía dưới gọi là pha dương

Biên độ và tần số cũng như thời khoảng của các dao động điện thế khu vực dưới dạng sóng điện não thường khác nhau và phụ thuộc vào các lớp tế bào mà người ta thăm dò

1.3 Kĩ thuật ghi điện não

Ghi điện não đồ là phương pháp ghi hoạt động điện học của não bằng các điện cực đặt ở bề mặt của da đầu một cách chuẩn mực Các điện cực này được nối với

nhau theo từng chuyển đạo đơn giản hoặc phức tạp Sau đây là các nguyên tắc cơ bản của ghi điện não :

1.3.1 Máy ghi điện não

Các máy ghi điện não được sản xuất dựa trên nguyên tắc phối hợp của nhiều chuyển đạo Mỗi chuyển đạo được tạo nên bởi:

+ Một khuếch đại biên độ cho phép khuếch đại một cách trung thực các điện thế ở mức độ từng microvolt

+ Một bộ phận ghi cơ học hoặc số hoá cho phép tiếp nhận những tín hiệu và thể hiện chúng trên giấy hoặc trên màn hình vi tính Tốc độ chạy của giấy từ 15mm/s cho đến 30mm/s tuỳ theo từng tác giả

Tuỳ theo số lượng của các thông tin cần phân tích mà các bản ghi có thể đặt từ 8,12, 16 đến 20 chuyển đạo Hiện nay các máy ghi điện não số hoá dần dần thay thế hệ thống ghi trên giấy Các tín hiệu được ghi bằng chuyển đạo đơn cực sau đó được số hoá và dự trữ trong các bộ nhớ có dung lượng cao của các máy tính

1.3.2 Điện cực

Có nhiều loại điện cực được sản xuất để thích nghi với từng yêu cầu cụ thể

Để ghi điện não đồ trong 1 thời gian ngắn, người ta thiết kế các điện cực bằng bạc gắn trong một khung chất dẻo Một đầu của điện cực được tẩm nước muối sinh lý (điện cực của Gray – Walter) Các điện cực này được cố định trên da đầu bằng một

mũ lưới bằng các sợi cao su Để ghi điện não đồ trong một thời gian dài và để ghi được trực tiếp các cơn động kinh, các điện cực thường được sản xuất dưới dạng những cúc nhỏ bằng bạc có thể dán trực tiếp lên da đầu nhờ hồ dẫn điện

Gần đây , một hệ thống điện cực mới ra đời , đó là các điện cực được gắn kết và nối với nhau dưới dạng chiếc mũ chụp rất thuận tiện, có thể giúp ghi ở trẻ nhỏ và những bệnh nhân giãy giụa

Hệ thống 10-20% của Jasper, từ 1981 được quốc tế công nhận và thông dụng nhất Đó là hệ thống gồm các điện cực được đặt theo một tỉ lệ nhất định trên toàn bộ vùng da đầu Bằng phương pháp này người ta có thể xác định được nhiều nhóm chuyển đạo khác nhau : đỉnh đầu ,thái dương, chẩm… Ở người lớn, điện não đồ tiêu chuẩn cho phép ghi được đồng thời 16 chuyển đạo Trong trường hợp cấp cứu hồi sức hay ở trẻ nhỏ, số lượng các chuyển đạo này có thể giảm xuống 12,10,8

Các điện cực cần đặt thật đối xứng, giống hệt nhau ở 2 bên Đầu bệnh nhân phải sạch và tại tất cả các vị trí sẽ đặt điện cực phải bôi chất dẫn điện ( hồ dẫn điện, nước muối sinh lý) để làm giảm tối da điện trở da đầu ( theo quy định chuẩn là < 5k Sau đây là trình tự các bước xác định vị trí đặt điện cực

Hình 1 3 Hệ thống đặt điện cực ghi 10-20

Hệ thống đặt điện cực ghi 10-20 quốc tế (international 10-20 system) để ghi điện não Có 3 đường nối chính: d1- nốì 2 ống tai ngoài (thực ra là ngay trước tai - preauricular points), d2- nối gốc mũi với ụ chẩm ngoài, cả 2 đường nối này đều đi qua đỉnh sọ, và d3- đường chu vi của sọ kết nối 2 điểm tận cùng nhất trên sọ Ba đường này được chia theo tỷ lệ 10-20-20-20-20-10%, theo cả trục trực giao (2 đường vuông góc), lẫn theo vòng tròn chu vi, theo kiểu chia đôi các điểm nối Khi nghiên cứu giấc ngủ, có thể người ta không dùng hết các vị trí ghi này, và chỉ đặt điện cực ở một số vị trí: trên hình vẽ là những chỗ có vòng tròn đen

Thông thường chúng ta sẽ dùng một bộ 21 điện cực gắn trên da đầu theo hệ thống đặt điện cực 10-20 của quốc tế (the 10-20 International System)

Ta lấy các điểm mốc sau đây:

- Điểm gốc mũi (nasion), nằm giữa 2 chân lông mày (glabella)

- Điểm chẩm (inion)

- Ống tai ngoài 2 bên

Với các k ý hiệu sau đây:

- F là trán (Frontal)

- O là chẩm (Occipital)

- C là trung tâm (Central)

- P là đỉnh (Parietal)

Đánh số lẻ nếu là bên trái, và số chẵn nếu là bên phải

Nối 2 điểm gốc mũi và chẩm với nhau, ta có đường dọc giữa Ta chia chiều dài của đường này theo tỷ lệ %: điểm cách gốc mũi 10% là F0 (hay Fpz), cách tiếp theo 20% nữa là Fz, tiếp 20% nữa là Cz Cz chính là điểm chính giữa đỉnh đầu, tiếp sau

nó 20% là Pz Cách điểm chẩm 10% (tức cách Pz 20%) là O0 (hay còn gọi Oz) Nối 2 ống tai ngoài với nhau, ta được một đường cắt ngang đường dọc giữa ở điểm Cz Các ống tai ngoài 10% bên trái là T3, bên phải là T4 Cách thêm 20% (chính giữa T3 hay T4 với Cz) là C3 (bên trái) và C4 (bên phải)

Vẽ đường đồng tâm với đường chu vi của đầu, nối các điểm mốc phía ngoài nhất: Fpz-T3-Oz-T4 Trên đường (gần như là đường tròn) này, cũng chia theo tỷ lệ % như vậy Cách 10% phía trước có Fp1 bên trái và Fp2 bên phải, sau đó 20% là F7 và F8 Cách Oz 10% từ phía sau là O1 bên trái và O2 bên phải Cách tiếp 20% (là chính giữa O1 với T3) là T5 bên trái và (là chính giữa O2 với T4) T6 bên phải

Vẽ tiếp đường vòng cung phía trong, tiếp nối Fp1-C3-O1 bên trái, và Fp2-C4-O2

bên phải Ở khoảng cách 20% (chính giữa các mốc) là F3 phía trước bên trái, F4 phía trước bên phải, P3 phía sau bên trái, P4 phía sau bên phải

Vậy ta có 1 mạng ghi điện não đồ Về phương diện điện học, người ta coi tai và

điện não đồ với tai, ta có kiểu ghi đơn cực Còn cách nối 2 điện cực trên mạng với nhau mà không nối với tai, thì gọi là cách ghi lưỡng cực

Vị trí Oz và Fpz ít được dùng để đặt điện cực ghi trong điện não đồ, nhưng lại hay được dùng khi ghi điện thế gợi (ví dụ điện thế gợi thính giác thân não BAEPs – Brainstem Auditory Evoked Potentials ) Theo sơ đồ điện cực như trên, ta có 19 vị trí đặt điện cực để ghi điện não đồ Với những cách nối điện cực khác nhau, ta sẽ có nhiều kênh ghi Máy điện não đồ cần có tối thiểu 24 kênh Tại một số phòng ghi điện não trên thế giới, người ta còn chia tách ra tỉ mỉ hơn để đặt được nhiều điện cực ghi EEG hơn, có thể có số vị trí đặt điện cực ghi trên da đầu là 32, 64, thậm chí 256)

Điện cực đối chiếu: Cũng như điện tim và điện cơ, để ghi được 1 đường ghi trên màn hình, điện cực ghi cần có 1 cặp gồm điện cực hoạt động và điện cực đối chiếu Điện cực hoạt động (active electrode) là điện cực đặt trên da đầu theo các vị trí như

đã mô tả trên mạng ghi EEG Như vậy có nhiều điện cực hoạt động Còn điện cực đối chiếu (reference electrode) thường chỉ có 1, và được dùng chung cho tất cả các điện cực hoạt động, mỗi một điện cực hoạt động (active) sẽ được đối chiếu về mặt điện tích so với điện cực đối chiếu Thông thường nó được đặt ở một nơi coi như không có hoạt động điện, đó thường là dái tai bên trái hoặc bên phải Tuy nhiên có thể có chênh lệch về điện giữa 2 bán cầu khi đặt điện cực đối chiếu ở 1 bên như vậy,

và bản ghi điện não đồ có thể mất cân xứng 2 bên Vì vậy người ta có thể kết nối tất

cả các điện cực hoạt động lại với nhau, kết nối ấy tạo nên một điện cực trung bình hóa của tất cả hoạt động điện của các điện cực, và coi đó là điện cực đối chiếu Cách này giúp tránh hiện tượng mất cân đối giữa 2 bên trên bản ghi EEG, nhưng lại không phản ánh đúng biên độ điện thế thực sự Như đã nêu ở trên, cách ghi đơn cực

là nối mỗi một điện cực hoạt động trên mạng với điện cực đối chiếu, còn cách ghi lưỡng cực là nối 2 điện cực hoạt động với nhau

Bổ xung mới:

Hệ thống đặt điện cực 10-20 quốc tế, được đề nghị vào năm 1958, hiện được dùng rộng rãi, và được coi là phương pháp chuẩn (standard method) để ghi điện não trên

da đầu (scalp EEG) Gần đây Hội điện não Hoa Kỳ (The American EEG Society) tán thành một biến đổi nhỏ trong danh pháp theo số và chữ cái nguyên thủy Trong

đó, trước đây là T3, T4, T5 and T6 thì nay chuyển thành T7, T8, P7 và P8 Cải tiến này nhằm làm tăng phạm vi đặt điện cực đã chuẩn hóa vào trong vùng dưới thái dương - subtemporal region (ví dụ: F9, T9, P9, F10, T10, P10) và chỉ rõ tên của vị trí điện cực nằm ở đường vòng trung gian, giữa các đường vòng chuẩn (ví dụ: AF7, AF3, FT9, FT7, FC5, FC3, FC1, TP9, TP7, CP5, CP3, CP1, PO7, PO3 và v.v.) Những điện cực đặt thêm và gần sát nhau hơn, cách đặt thêm điện cực ở chính giữa các điện cực tiêu chuẩn của hệ thống đặt điện cực 10-20, tất cả những cách đặt thêm điện cực như vậy thường sẽ giúp cho định khu các bất thường tốt hơn (ví dụ định khu ổ phát sóng dạng động kinh - epileptiform discharges ở bệnh nhân bị động kinh cục bộ - partial seizures) Cũng có một vài kiểu điện cực được chế để ghi hoạt động điện ở thùy thái dương Các điện cực xương bướm (sphenoidal electrodes) cũng đặc biệt hữu ích để phát hiện các phóng điện bất thường ở thái dương giữa nền não (mediobasal temporal discharges), chúng được găm vào phía dưới khuyết xương hàm dưới (mandibular notch) – khoảng 2.5 tới 3 cm phía trước của gờ bình tai (tragus), và hướng theo hướng lên trên và ra sau về phía lỗ bầu dục (foramen ovale) Các điện cực xương bướm này hiện nay tỏ ra ưu việt hơn so với các điện cực mũi họng (nasopharyngeal electrodes), và có thể dùng cách dẫn đường bằng huỳnh quang (fluoroscopic guidance) để đảm bảo là chúng đã tiến sát Điện cực gò má trước (anterior "cheek" electrodes) đặt trên xương hàm trên và khoảng 2 cm trước chổ găm điện cực xương bướm, và điện cực thái dương trước (anterior temporal electrodes) đặt ở 1 cm phía trên của điểm nối 1/3 của khoảng cách từ ống tai ngoài (external auditory meatus) cho tới đuôi mắt (external canthus) cũng giúp ích cho việc tìm kiếm các phóng điện bất thường từ thùy thái dương và hiệu quả có thể so sánh được với các điện cực xương bướm

Cách đặt điện cực thông thường có thể không phát hiện được sóng dạng động kinh ở khoảng 10% bệnh nhân động kinh thùy trán, có thể tăng khả năng phát hiện

hơn, kiểu như F1, C1, F2, C2 (đặt ở giữa khoảng cách của Fz/F3, Cz/C3, Fz/F4 và Cz/C4), hoặc điện cực trên ổ mắt (supraorbital electrodes) ở 2.5 cm phía ngoài điểm gốc mũi (inion) và trên gờ xương trên ổ mắt (supraorbital ridge)

Hình 1.6 Cách đặt điện cực theo kiểu 74 kênh

1.3.4 Quy trình ghi điện não thường quy

Trước khi ghi điện não đồ, cần thực hiện việc đo chuẩn độ (calibration) để đảm bảo là máy sẽ cho đường ghi chính xác Sóng ghi chuẩn độ cung cấp cho ta giá trị

so sánh biên độ các sóng điện não Người ta dùng một xung điện hình chữ nhật, hình tam giác, hay hình sin, có biên độ biết trước, đưa vào đầu vào của bộ phóng đại của máy ghi điện não đồ Như vậy tín hiệu chuẩn độ sẽ đi vào tất cả các đường ghi EEG, tạo ra một sóng chuẩn độ trên bản ghi Căn cứ vào sóng chuẩn độ này, người

ta đánh giá các sóng điện não về mặt biên độ

Hình chuẩn độ: đỉnh nhọn chứng tỏ máy đủ độ nhậy để ghi được những sóng có tần số cao và biên độ nhỏ; đoạn dốc xuống phải bằng khoảng 2/3 tổng chiều cao

Trong quá trình ghi điện não, người bệnh ở tư thế thư giãn, nửa nằm nửa ngồi hoặc nằm Buồng ghi điện não phải kín đáo, cách âm, thoáng mát và có màn che ánh sáng Người bệnh được yêu cầu thực hiện nhiều lần mở mắt và nhắm mắt để đánh giá đáp ứng của bản ghi Tiếp theo làm nghiệm pháp thở sâu trong 3 phút và cuối cùng thực hiện nghiệm pháp kích thích ánh sáng ngắt quãng ( một nguồn ánh sang ngắt quãng với các tần số khác nhau được chiếu vào mắt bệnh nhân với mục đích để hoạt hoá các hoạt động kịch phát tiềm ẩn ) Ngoài ra, tuỳ từng theo yêu cầu cụ thể

có thể tiến hành một số nghiệm pháp hoạt hoá khác Thời gian ghi điện não kéo dài khoảng 20 phút

1.3.5 Các nghiệm pháp hoạt hóa (Activation Procedures)

Mục đích của các nghiệm pháp trong quá trình ghi điện não đồ làm xuất hiện các sóng bệnh lý hoặc làm rõ hơn, điển hình hơn khi nghi ngờ mà ghi ở điều kiện không

có hoạt hóa hay các kết quả chưa đáp ứng được yêu cầu chẩn đoán ở lâm sàng Các nghiệm pháp hoạt hóa gồm:

ý nghĩa ở bệnh lý rõ hơn

Mỗi chương trình chỉ cần thực hiện nghiệm pháp này một lần, không để mở mắt quá lâu, sóng alpha xuất hiện trở lại không có ý nghĩa hoặc nhắc lại nghiệm pháp nhiều lần cũng không có giá trị Cần chú ý bệnh nhân mở mắt thực sự ,hạn chế

chớp, rung mi mắt hay nhãn cầu thay đổi Tất nhiên nghiệm pháp này không thực hiện được khi ghi ở bệnh nhân ngủ, rối loạn ý thức hoặc không hợp tác

1.3.5.2 Nghiệm pháp tăng thông khí (hyperventilation – HV) hoặc thở nhanh sâu (hyperpnea)

Cơ sở của nghiệm pháp là tăng thở dòng máu qua não chậm hơn, đặc biệt là đào thải CO2, độ pH trong máu kiềm hóa kích thích tế bào vỏ não ổ động kinh và các rối loạn khác xuất hiện rõ hơn

Tiến hành : Gibbs thực hiện từ 1934 , trong khi ghi điện não bênh nhân thở sâu và nhanh hơn bình thường với mức vừa phải, khoảng 20 lần trong một phút, kéo dài 2-

4 phút và tiếp tục ghi 1-2 phút sau khi bệnh nhân đã thở ở trạng thái bình thường.Các dạng sóng bệnh lý xuất hiện thường ở phút thứ 2-3

Kết quả tăng 30-80% tùy thuộc loại bệnh so với kết quả ghi không có hoạt hóa tăng thở Một số bệnh nhân có thể xuất hiện cơn lâm sàng trong lúc tăng thở, đặc biệt cơn nhỏ vắng ý thức (absence petit mal) ở trẻ em Từ đó phương pháp hoạt hóa này trở thành phương pháp thường quy trong EEG Phương pháp này đặc biệt hữu ích để tìm kiếm các phóng điện kiểu động kinh toàn thể hóa (generalized epileptiform discharges), nhưng ở khoảng 10% bệnh nhân bị động kinh cục bộ (partial epilepsies) nó cũng có thể hoạt hóa được các phóng điện dạng động kinh cục bộ (focal epileptiform discharges) Khả năng dễ bị kích thích của các neuron trong khi tăng thông khí được cho là do co thắt mạch não qua trung gian thân não

do tình trạng giảm carbonic trong máu (hypocapnia) gây ra Đừng làm nghiệm pháp tăng thông khí này ở những bệnh nhân có nguy cơ tổn thương não do co thắt mạch như cao huyết áp ác tính (malignant hypertension), chảy máu dưới nhện (subarachnoid hemorrhage), bệnh hồng cầu hình liềm (sickle cell disease)

1.3.5.3 Nghiệm pháp kích thích ánh sáng ngắt quãng (Intermitent photic simulation – IPS )

Chỉ định nghiệm pháp này ở bệnh nhân động kinh toàn thể nguyên phát (generalized epileptiform discharges) hoặc động kinh có liên quan đến kích thích ánh sáng (photic seizures) mà ghi bình thường không có biểu hiện bệnh lý

Nguồn sáng nhấp nháy cách mắt bệnh nhân khoảng 20-30cm, cho nhấp nháy với tần số tăng dần từng nấc, cho tới mức 30Hz, kéo dài 5-10 giây, nghỉ 5-10 giây sau mỗi lần thay đổi tần số (điều khiển bằng tay hoặc tự động )

Người ta khuyên làm nghiệm pháp với mở mắt, rồi cho nhắm mắt lại Cho nhắm mắt trong khi đang nhấp nháy sáng đặc biệt hữu ích làm tăng phóng điện động kinh,

và cần thực hiện thường quy Những phóng điện dạng động kinh (epileptiform discharges - ED) mà kéo dài lâu hơn kích thích ánh sáng (ngừng nhấp nháy, mà vẫn

có các ED) thì sẽ tác động mạnh mẽ tới bệnh động kinh toàn thể hóa (generalized seizure disorder), trong khi đó nếu những phóng điện đó gắn liền với chuỗi kích thích ánh sáng (hết nhấp nháy thì cũng hết các sóng đó ngay) có thể chỉ là những biểu hiện ngẫu nhiên tình cờ ở người không có bệnh động kinh, nhất là trong trạng thái cai thuốc (drug withdrawal) hoặc bệnh não do nhiễm độc chuyển hóa Kích thích ánh sáng đặc biệt hữu ích trong bệnh động kinh toàn thể hóa nguyên phát (primary generalized epilepsy) và các sóng dạng động kinh khi làm kích thích ánh sáng có thể có ở khoảng 40% bệnh nhân Người ta thấy khoảng ¼ cho tới 1/3 bản ghi điện não có sóng dạng động kinh liên quan với kích thích ánh sáng thì cũng có các sóng dạng động kinh tự phát cục bộ hoặc toàn thể hóa ở chỗ khác trên bản ghi EEG

1.3.5.4 Nghiệm pháp thiếu ngủ ( Sleep Deprivation)

Khi trên một bệnh nhân bị động kinh, nhưng điện não đồ không thấy có sóng động kinh, thì bản ghi khi mất ngủ (sleep deprived recording) thường sẽ có ích Một

số nghiên cứu đã chứng minh rằng khả năng tìm được sóng dạng động kinh sẽ tăng

lên khi dùng nghiệm pháp ghi EEG lúc thiếu ngủ, cho cả bệnh động kinh cục bộ lẫn toàn thể hóa, và ở mọi lứa tuổi Các phóng điện dạng động kinh sau khi mất ngủ sẽ xuất hiện cả ở phần EEG ghi lúc tỉnh táo, lẫn ghi lúc ngủ Rowan và cộng sự còn thấy EEG sau khi thiếu ngủ thì có nhiều khả năng có sóng dạng động kinh hơn là EEG sau khi uống thuốc an thần (sedation) với cùng một độ dài ghi

1.3.6 Đánh giá bản ghi điện não

Bản ghi điện não có ý nghĩa và giá trị cho chẩn đoán, theo dõi điều trị của lâm sàng, khi bản ghi được thực hiện đúng các quy định về kĩ thuật:

- Vị trí điện cực ở da đầu đúng hệ thống 10-20% hoặc 10%

- Hạn chế hoặc không có nhiễu trên bản ghi

- Thời gian ghi điện não từ 15-30 phút cho một lần ghi ở bệnh nhân Cá biệt

có thể lâu hơn

- Có các phương pháp hoạt hóa khác nhau

- Có các chương trình khác nhau: ít nhất 4 chương trình gồm :

+ Ghi đơn cực (unipolar): các điện cực nối với điện cực chung ở 2 tai (A1 và A2) hoặc từng tai một bên

+ Ghi lưỡng cực ( Bipolar): các điện cực nối nhau theo các chương trình khác nhau: dọc hai bán cầu, ngang hay vòng tròn hai bán cầu

1.4 Các dạng sóng điện não

1.4.1 Xác định sóng dựa vào tần số

Tổng quát: Năm 1924, nhà tâm thần học người Áo tên là Hans Berger là người đầu tiên ghi được EEG Ông nhận thấy trên bản ghi EEG bình thường, nhịp của các sóng điện não gồm có vài loại Nhịp sóng dễ thấy nhất được Berger đặt tên cho là nhịp hay sóng alpha (alpha wave, alpha rhythm) Đôi khi người ta cũng gọi là nhịp Berger (Berger rhythm) nhằm vinh danh ông Các sóng này thường có biên độ

xuất hiện 8-13 lần trong 1 giây (8-13 Hertz) Sóng này thấy rõ nhất ở phần phía sau của não người, vốn là nơi xử l ý các tín hiệu thị giác, tức là vùng chẩm (occipital region) Vì vậy, đôi khi người ta còn gọi nhịp alpha là nhịp trội ở phía sau (the posterior-dominant rhythm) Sóng alpha trở nên rõ nhất khi ta nhắm mắt lại Nó bị triệt tiêu khi ta mở mắt Như vậy sóng alpha là dấu hiệu cho biết não đang ở tình trạng không chú ý (inattentive brain), và đang chờ để được kích thích Thực tế là có một vài tác giả đã gọi nó là “nhịp chờ đợi” ("waiting rhythm") Nói một cách hình ảnh, ta có thể hình dung nó như là một người đang sốt ruột chờ đợi, với biểu hiện nhịp 2 chân hay gõ ngón tay trên mặt bàn, chờ đợi được vùng đứng dậy làm một việc gì đó Khi mà không còn phải chờ đợi nữa (bằng cách mở mắt hay tính nhẩm trong đầu), thì sóng alpha cũng biến mất

Ở các phần vùng trán của não (frontal region), có một sóng nhanh hơn, gọi là sóng beta (beta wave) Nó xuất hiện 13-35 lần trong 1 giây, nhưng có biên độ dưới

30 microvolts Còn một loại sóng khác nữa, gọi là sóng theta (theta wave), thì có tần

số 4-8 Hz, và thường thấy khi đang trong tình trạng buồn ngủ và trong các giai đoạn ngủ nông (light stages of sleep) Dạng sóng thứ tư là sóng delta (delta wave) thì hiếm khi ghi được trên người bình thường đang thức tỉnh, nhưng bình thường vẫn thấy khi ngủ sâu (deep sleep) hoặc vào lúc tỉnh giấc của trẻ nhỏ Sóng delta là sóng

có biên độ cao nhất trong tất cả các sóng điện não Nói chung nếu nó xuất hiện trên một người lớn (trừ khi đang ngủ) thì chứng tỏ não có vấn đề nào đó: ví dụ u não, động kinh, tăng áp lực nột sọ, khiếm khuyết về trí tuệ, hay hôn mê Khi đã xuất hiện, thì nó có khuynh hướng thay thế cho nhịp alpha Cả sóng beta lẫn sóng delta đều không bị ảnh hưởng bởi mở mắt hay nhắm mắt

Chi tiết: Tần số của sóng tức là số lượng của sóng đó trong một đơn vị thời gian,

ở đây là trong 1 giây Tần số của các sóng điện não ở vào khoảng từ 0,5/giây cho tới vài trăm/giây Tuy nhiên các máy ghi EEG thường chỉ ghi được các sóng có tần số dưới 26/giây

Các sóng được phân biệt bởi tần số, và được chia thành các loại sau:

thấy rõ alpha nhất là ở các vùng phía sau của đầu, cả 2 bên, nhưng thường bên bán cầu ưu thế thì có biên độ (chiều cao) cao hơn Alpha thường rõ lên khi nhắm mắt và thư giãn, và biến đi khi mở mắt hoặc thức tỉnh cảnh giác bởi bất cứ cơ chế nào (suy nghĩ, đếm) Đây là nhịp sóng chủ yếu thấy được trên người lớn bình thường và thư giãn – sóng hiện diện trong hầu hết các thời kỳ của cuộc đời, nhất là khi trên 30 tuổi, khi ấy sóng này chiếm ưu thế trên đường ghi EEG lúc nghỉ ngơi

Hình 1 8 Dạng sóng Alpha

Beta là những sóng “nhanh” Tần số của nó là từ 14 Hz trở lên Sóng beta thường

thấy ở cả 2 bán cầu, phân bố đối xứng hai bên, và rõ nhất là ở vùng trán Sóng sẽ nổi bật lên khi dùng thuốc an thần gây ngủ, nhất là khi dùng benzodiazepines và barbiturates Sóng có thể mất hoặc suy giảm ở vùng có tổn thương vỏ não Nhịp beta thường được coi là nhịp bình thường Nó là nhịp chiếm ưu thế ở những bệnh nhân đang thức tỉnh cảnh giác hăọc lo sợ, hoặc khi mở mắt

Hình 1 9 Dạng sóng Beta

Theta là những sóng có tần số từ 3,5 tời 7,5 Hz, và được xếp vào loại sóng

“chậm” Nó được coi là bất thường nếu thấy ở người lớn đang tỉnh táo, nhưng lại coi là hoàn toàn bình thường ở trẻ dưới 13 tuổi và đang ngủ Cũng có thể thấy theta tạo thành 1 vùng bất thường cục bộ trên những nơi có tổn thương dưới vỏ cục bộ;

Có thể thấy sóng theta lan tỏa trong các bệnh l ý não lan tỏa hay bệnh não do chuyển hóa, hoặc bệnh l ý đường giữa nằm sâu (deep midline disorders) hoặc trong một số trường hợp não nước (hydrocephalus)

Hình 1 10 Dạng sóng Theta

biên độ cao nhất và là những sóng chậm nhất Nó hoàn toàn được coi là bình thường

và là sóng ưu thế ở trẻ sơ sinh dưới 1 tuổi và ở giai đoạn 3 hoặc 4 (stages 3 and 4) của giấc ngủ Nó có thể xuất hiện cục bộ khi có tổn thương dưới vỏ và phân bố rộng khắp khi có tổn thương lan tràn, trong bệnh não do chuyển hóa (metabolic encephalopathy), bệnh não nước (hydrocephalus) hay tổn thương đường giữa trong sâu (deep midline lesions) Nó thường trội nhất ở vùng trán ở người lớn (ví dụ FIRDA - Frontal Intermittent Rhythmic Delta – sóng delta có nhịp cách hồi ở vùng trán) và phân bố trội ở các vùng phía sau trên trẻ em (ví dụ OIRDA - Occipital Intermittent Rhythmic Delta - sóng delta có nhịp cách hồi ở vùng chẩm)

Hình 1 11 Dạng sóng Delta 1.4.2 Xác định sóng dựa vào hình dạng

Một số sóng có hình dạng đặc trưng, bất kể là tần số của chúng là như thế nào, và

do vậy có thể nhận biết được nhờ vào hình dạng của chúng Ngoài ra, có thể có 1 cặp hoặc 1 nhóm các sóng có hình dạng đặc trưng Một ví dụ về những sóng có hình dạng đặc trưng là các gai (spikes) và các sóng nhọn (sharp waves) – các sóng này có đường dốc lên gấp tới đỉnh rồi dốc xuống tương đối đột ngột, như vậy nền (cạnh đáy) của sóng tương đối nhỏ so với biên độ (chiều cao) của sóng Một số sóng có thể nhận biết được nhờ vào hình dạng, bao gồm 2 loại chính sau đây:

1 Những sóng có hình dạng đặc biệt

2 Những phức bộ sóng có hình dạng đặc biệt

Những sóng có thể nhận biết được nhờ vào hình dạng bao gồm: các gai (spikes) hoặc sóng chậm (slow waves) Các gai là những sóng có nền (cạnh đáy) hẹp trong khi có biên độ (amplitude - chiều cao) tương đối cao, tạo cho sóng có hình dạng cao

và hẹp với 1 đỉnh nhọn Sóng nhọn là sóng có đáy hơi rộng hơn một chút so với các gai, nhưng nghĩa thì cũng giống hệt – nó là chỉ điểm cho thấy có hoạt động điện gây cơn kịch phát (seizure activity) và nó gợi có phóng điện hay hoạt động điện đồng bộ đa ổ (multiple synchronous firing or activity) của các đuôi gai của tế bào thần kinh (dendrites) Sóng nhọn được coi là biểu hiện của một ổ phóng điện ở cách

vị trí ghi một khoảng nào đó, còn gai được coi là do ổ phóng điện nằm rất gần với vị trí ghi

1.4.3 Các dạng sóng phức hợp

- Gai và sóng (spike and wave): Dạng gai và sóng thấy có ở mọi lứa tuổi, nhưng

thường nhất là ở trẻ em Nó bao gồm 1 gai (có thể là nguồn phát nằm ở vỏ não) và

nguồn phát ở các cấu trúc của đồi thị, phức bộ này lặp đi lặp lại Chúng có thể xuất hiện đồng bộ (đồng thì – synchronously) và cân đối hai bên trong các bệnh động kinh toàn thể hóa (generalized epilepsies) hoặc khu trú trong bệnh động kinh cục

bộ Trong những dạng gai và sóng toàn thể hóa, cơn vắng thực sự (true absense) hay

là cơn nhỏ (petit mal) đặc trưng bằng gai-sóng 3 Hz, trong khi gai chậm – sóng (slow spike-wave) thường thấy hơn khi não bị tổn thương và trong hội chứng Lennox-Gastaut Những gai và sóng nhanh hơn 3 Hz sẽ được trình bày trong phần

về đa gai và sóng (polyspike-wave)

Hình 1 12 Dạng gai và sóng

- Đa gai và sóng (polyspike and wave): là một dạng của gai sóng, trong đó mỗi

một sóng chậm đi kèm với 2 hoặc nhiều gai Dạng thường gặp là dạng gai và sóng

có tần số nhanh hơn 3 Hz – thường là 3.5 tới 4.5 Hz Dạng này thường đi kèm với

co giật cơ (myoclonus) hoặc các cơn kịch phát giật cơ (myoclonic seizures) Đừng nhầm lẫn nó với gai sóng 6 Hz, vốn được coi là gai sóng không thực (phantom spike and wave) – là một biến thể của bình thường

1 vùng hay 1 bên của não Sau đó nhịp của nó chậm dần lại và xuất hiện các sóng chậm theo chu kỳ, và hoạt động điện cơ sở nằm giữa các phóng điện dạng động kinh này cũng khá dần lên Cuối cùng các sóng dạng động kinh kiểu này cũng biến mất hoàn toàn Kiểu PLEDS thường thấy khi có triệu chứng định khu nặng, hoặc là trên một bệnh nặng đang có xu hướng khá dần lên

Hình 1 14 Dạng PLEDS

- Các sóng 3 pha (triphasic waves): Sóng 3 pha là 3 sóng tạo viền cho mầu trắng

trên hình minh họa Chúng thường xuất hiện khi có các hoạt động điện giả cơn kịch phát (pseudoparoxysmal activity) Các sóng này thấy có trong bệnh não do gan (hepatic encephalopathy), nhưng cũng có thể thấy trong các dạng bệnh não do chuyển hóa khác

Hình 1 15 Dạng sóng 3 pha

- Bùng nổ và ức chế (burst supression): Bùng nổ và ức chế là một dạng bùng nổ

các sóng chậm và hỗn hợp (mixed waves) thường với biên độ cao, và xen kẽ luân phiên bằng đường đẳng điện Thường là có ở cả hai bên, nhưng không phải lúc nào cũng cân đối 2 bên Loại sóng này thường thấy sau một tổn thương não nặng, như sau đột quỵ thiếu máu não (postischemia), hay sau trạng thái thiếu oxy (postanoxia) Cũng có thể thấy tạm thời (thoáng qua) trong gây mê sâu, ở trạng thái trước khi EEG trở nên đẳng điện hoàn toàn

Hình 1.16 Dạng bùng nổ và ức chế 1.4.4 Nhiễu

Nhiễu là những sóng hoặc những nhóm các sóng do lỗi kỹ thuật hoặc do các lỗi khác gây ra, và không phải do hoạt động điện của não gây ra Nhiễu là các rối loạn

do khiếm khuyết kỹ thuật gây ra, thường đó là những lỗi có tính tạm thời Bao gồm

do di động các điện cực làm cho mất tiếp xúc, các hoạt động điện của cơ che khuất điện não đồ, do cử động của đầu, chầy xước da đầu, ra mồ hôi, v.v…

Nếu ta dùng độ phóng đại lớn, thì tất cả các biến loạn kể trên đều được phóng đại lên, bao gồm các nhiễu của mạch và điện tâm đồ, của điện cực và các cử động, nhiễu 60 Hz và nhiễu do mồ hôi, là loại nhiễu biểu hiện có dung dịch muối nằm giữa các điện cực làm cho nó bị đoản mạch

Hình 1 17 Nhiễu do mồ hôi

- Nhiễu do điện tâm đồ và do mạch (ECG and pulse artifacts): Cả 2 loại nhiễu

này đều có thể nhận biết được nhờ vào tính chất có chu kỳ của chúng Nhiễu điện tâm đồ cho thấy rõ phức bộ QRS theo chu kỳ, vì điện tâm đồ thì có tín hiệu điện lớn hơn nhiều so với điện não đồ Nhiễu do mạch là do mạch đập ở phía dưới của điện cực làm cho nó chuyển động theo chu kỳ Cả 2 loại nhiễu này đều dễ nhận diện, nhưng cũng có thể gây khó khăn cho đọc điện não

Hình 1 18 Nhiễu do điện tâm đồ và do mạch

- Nhiễu do chuyển động của điện cực và các chuyển động khác: nhiễu do

chuyển động của bệnh nhân thì có đường biểu thị đột ngột, và trong hầu hết trường

hợp nó dốc ngược đột ngột So với các sóng EEG chuẩn thì các nhiễu đó có biên độ

cao và kéo dài về thời gian Một nhiễu kiểu “POP” là do chuyển dịch điện cực rất

ngắn (nhanh), người mới vào nghề dễ nhầm lẫn nó với một gai (spike), tuy nhiên

gai kiểu này chỉ thấy ở 2 kênh cạnh nhau và không thấy ở kênh thứ ba như những

gai động kinh

Hình 1 19 Dạng nhiễu kiểu POP

- Nhiễu do dụng cụ truyền tĩnh mạch và nhiễu 60 Hz: những nhiễu này thường

được thấy trong khi ghi điện não ở trong phòng chăm sóc đặc biệt (ICU) và cả 2 đều

là những giao thoa về điện Trên hình vẽ, nhiễu do dụng cụ truyền là nhiễu có mầu

đỏ; nó có tính chất chu kỳ, có biên độ thấp và dễ dàng nhận biết Nhiễu sáu mươi

Hz thấy có ở những nơi điện cực tiếp xúc kém, nối đất không tốt, và có một thiết bị

điện chuyên dùng đặt ở gần đó Nó gây nên những gai (spikes) có tần số 60 chu kỳ

giây – tạo thành vết mực in trên giấy chạy với tốc độ thông thường

Hình 1 20 Nhiễu do dụng cụ truyền và nhiễu 60Hz

1.4.5 Các biến thể bình thường

Có một số sóng hoặc hình dạng sóng ít khi thấy xuất hiện, nhưng chúng không có nghĩa bất thường hay bệnh l ý Nhưng chúng có thể làm cho ta diễn giải nhầm lẫn về bản ghi điện não đồ Trong các biến thể bình thường này, thường gặp nhất là nhịp

mu (mu rhythm), biến thể tâm thần vận động (psychomotor variant), các sóng lambda, POSTS, các thoi (spindles), sóng của đỉnh sọ (vertex waves) và phức bộ K (K Complexes)

- Lambda và POSTS: Lambda và POSTS tương tự nhau về hình dạng và có hình

tam giác Chúng xuất hiện ở khu vực phía sau và cân xứng hai bên POSTS là biểu hiện của “sóng dương thoáng qua ở chẩm của giấc ngủ (positive occipital transients

of sleep) và xuất hiện trong giấc ngủ giai đoạn 2 Lambda xuất hiện ở bệnh nhân tỉnh táo khi nhìn trừng trừng vào một bề mặt trắng Cả hai loại này đều là dạng sóng bình thường, và xuất hiện đơn độc, hay kéo dài, hay thành một chuỗi ngắn

Hình 1 21 Sóng Lambda và Posts

- Phức bộ K: phức bộ K (K Complexes) xuất hiện khi đang ngủ mà bị đánh thức –

ta thấy nó khi có kích thích âm thanh hay các kích thích khác khi bệnh nhân đang ngủ Tiếp sau phức bộ K thường có đáp ứng thức tỉnh – cụ thể là một chuỗi các sóng theta có biên độ cao Tiếp sau phức bộ K, điện não đồ lại cho thấy biểu hiện giấc ngủ, hoặc trạng thái thức tỉnh

Hình 1 22 Phức bộ K

- Sóng V (Vertex Waves): Sóng V xuất hiện ở vùng cạnh dọc giữa (parasaggital

areas) của 2 bán cầu và có dạng một sóng nhọn (sharp waves) hoặc thậm chí là dạng gai (spikes), ở khu vực lưỡng đỉnh (biparietal regions), tức là đỉnh đầu (vertex), với pha ngược đảo nhau tại đường giữa, ở những đạo trình bắc ngang (tranverse montages) hoặc ở đỉnh sọ trên các đạo trình trước - sau (front-to-back) Các sóng này thấy có trong giấc ngủ giai đoạn 2 (stage 2 sleep), cùng với các thoi (spindles), phức bộ K, POSTS, v.v

Hình 1 23 Sóng V

- Hoạt động điện MU (MU activity): hoạt động điện MU là dạng nhịp trong đó

các sóng có hình nhọn giống như hình rào chắn (wicket fence) với đỉnh nhọn và chân cong tròn Giữa 2 kênh, nhịp MU có thể có pha nghịch đảo nhau Tần số nói chung vào khoảng một nửa của hoạt động điện nhanh hiện có

Hình 1 24 Hoạt động điện MU

- Biến thể tâm thần – vận động (Psychomotor Variant): là loại nhịp hiếm gặp, nó

xuất hiện giống như là sự hòa nhịp của 2 hay nhiều nhịp cơ bản vào với nhau để tạo nên một dạng phức hợp Như thấy ở hình dưới, nó có biên độ cao hơn so với xung quanh, và các sóng có hình dạng như dãy núi (như các khía tạo hình chữ V) Loại nhịp này hoàn toàn không cân xứng 2 bên và thường bị nhầm với hoạt động điện kịch phát Tuy nhiên nó là loại hoạt động điện lành tính

Hình 1 25 Psychomotor Variant

- Nhịp 14 và 6 (Fourteen and Six Rhythm): Nhịp 14 và 6 rất hay thấy ở trẻ em và

thanh niên mới lớn Như thấy trên hình, các sóng 6 Hz và 14 Hz đôi khi uốn lượn theo cùng 1 hướng (lên hoặc xuống), và đôi khi thì lại đi theo hướng ngược nhau Nhịp kiểu này thấy được điển hình ở trạng thái ngủ hoặc buồn ngủ (ngủ gà gật), và thường thấy được trên bản ghi đơn cực (monopolar recordings)

Hình 1 26.Nhịp 14Hz và 6Hz

1.5 Khác biệt theo vùng trên bản ghi điện não

Khác biệt theo vùng (area diferentiation) là những phân bố khác nhau của các loại sóng trên các vùng ghi của điện não đồ Sau đây là phân bố các sóng theo vùng ghi trên da đầu ở người bình thường

+ Vùng trán trước (prefrontal – điện cực Fp1 và Fp2): hoạt động bêta thấp và không đều, các nhóm alpha thành từng dải, và các sóng delta bề mặt rải rác

+ Vùng trán ngoài (trán bên – frontolateral – điện cực F7 và F8): hoạt động bêta 14-20 Hz thường xuyên, sóng theta thấp rải rác

+ Vùng trán (frontal – điện cực F3 và F4): nhịp bêta 17-20 chu kỳ giây, có các nhóm sóng MU

+ Vùng thái dương sau (temporal posterior – điện cực T5 và T6): nhịp alpha cách hồi, hoạt động theta thấp rải rác, hoạt động bêta không đều và hay bị các sóng khác chậm hơn nằm chồng lên

+ Vùng thái dương (temporal – điện cực T3 và T4): hoạt động bêta không đều và cách hồi, thường có các hoạt động điện 14-16 Hz, các sóng theta rải rác, và các sóng delta 2-4 Hz rải rác

+ Vùng thái dương (temporal – điện cực T3 và T4): hoạt động bêta không đều và cách hồi, thường có các hoạt động điện 14-16 Hz, các sóng theta rải rác, và các sóng delta 2-4 Hz rải r ác

+ Vùng trung tâm (central – điện cực C3 và C4): nhịp 20-25 Hz kéo dài, nhịp MU + Vùng đỉnh (parietal – điện cực P3 và P4): nhịp alpha, đôi khi có bêta 20-25 Hz nằm chồng lên

+ Vùng chẩm (occipital – các điện cực O1 và O2): nhịp alpha 8-13 Hz

Khi đọc một bản điện não, chúng ta phải xem xét đến sự khác biệt của các vùng Chúng ta quan tâm đến biên độ, tần số và tính đều đặn của các sóng Nói chung, các sóng alpha xuất hiện ưu thế ở vùng phía sau (chẩm), còn sóng bêta ưu thế ở vùng phía trước (trán) của bản ghi điện não đồ

So sánh giữa 2 bán cầu:

+Tính cân đối giữa 2 bán cầu: các sóng tương đối cân xứng 2 bên, các điện cực đối diện nhau qua đường giữa thì thường có các sóng giống nhau, với biên độ gần bằng nhau Chênh lệch biên độ không quá 50% giữa 2 bên

+ Tính đồng bộ ở cạnh đường giữa: những đường ghi từ các điện cực gần đường giữa thì sẽ đồng bộ với nhau giữa 2 bên Ví dụ dao động của đường ghi từ F3 và F4,

P3 và P4 sẽ cùng đi lên hay cùng đi xuống tại cùng 1 thời điểm

+ Tính không đồng bộ ở phía ngoài: những đường ghi EEG xuất phát từ các điện cực đặt ở phía ngoài thì dao động ngược chiều nhau giữa 2 bên Ví dụ khi đường ghi ở T3 đi lên, thì đường ghi ở T4 đi xuống, ngược chiều nhau

1.6 Lợi ích của điện não đồ

Phương pháp điện não ký : (EEG : Electroencephalgraphy) là phương pháp cận lâm sàng đã được sử dụng trên nhiều quốc gia trên thế giới vì những giá trị hữu dụng trong các trường hợp sau :

 Đánh giá và tiên lượng sự phục hồi của não trong các trường hợp : tai biến mạch máo não - sau chấn thương sọ não

 Đặc biệt điện não đồ phát hiện các trường hợp động kinh, giúp theo dõi và đánh giá kết quả điều trị động kinh qua việc kiểm tra điện não định kỳ

 Giúp chỉ điểm phát hiện một số trường hợp có khối choán chỗ nội sọ

 Một số trường hợp có rối loạn tuần hoàn não, thiểu năng tuần hoàn não…

Những dấu hiệu lâm sàng cần được kiểm tra điện não đồ:

 Những tình trạng ngất thoáng qua hoặc xỉu có kèm theo méo miệng, sùi nước bọt

 Những cơn co giật tự ý cơ thể xảy ra tự nhiên hay trong giấc ngủ

 Những trường hợp đau đầu kéo dài hoặc mất ngủ hoảng sợ, lo lắng vô cớ

 Các trường hợp sau tai biến mạch máu não, chấn thương sọ não có lên cơn

co giật kiểu động kinh

 Các trường hợp động kinh đã được bác sĩ chuyên khoa thần kinh chẩn đoán nguyên nhân cho kiểm tra điện não định kỳ để theo dõi quá trình kết quả điều trị

1.7 Chỉ định của điện não đồ

Điện não đồ (EEG) là một công cụ hỗ trợ cho lâm sàng EEG được dùng hữu ích nhất trong những trường hợp sau đây:

- Rối loạn ý thức: trạng thái sững sờ (stuporous), bán hôn mê (semi-comatose) hay hôn mê (comatose states)

- Các bệnh l ý có co giật (seizure disorders), đặc biệt là các biến thể co giật không kinh điển ở những bệnh nhân có những triệu chứng nguy cấp Điện não

đồ giúp chẩn đoán được trạng thái động kinh bị che khuất (occult status epilepticus) trên một bệnh nhân có rối loạn ý thức Nó giúp chẩn đoán phân biệt một căn nguyên lành tính với các căn nguyên nghiêm trọng hơn trên trẻ bị chứng co giật do sốt - infantile febrile convulsion (điện não đồ trong cơ bình thường thì là căn nguyên lành tính; ngược lại thì điện não đồ có các hoạt động điện dạng gai và sóng chậm bất thường)

- Nghi ngờ có khối u nếu thấy có một ổ khu trú sóng chậm

- Trong chấn thương sọ não, khi có các sóng chậm hay tình trạng ức chế điện thế do dập não (contusion) hay do máu tụ dưới màng cứng

- Đau đầu, kiểu như các hội chứng đau nửa đầu, khi đó có thể có các dạng EEG

có tính gợi ý

- (Cũ) Chẩn đoán phân biệt một bệnh l viêm lan tỏa hay khu trú, kiểu như apxe não

- (Cũ) Đánh giá khả năng di căn não

- Bệnh não do chuyển hóa khi có các sóng chậm 3 pha đặc trưng

- Chẩn đoán phân biệt các rối loạn hành vi do thực thể hay do chức năng (tâm thần)

CHƯƠNG 2: ĐIỆN NÃO ĐỒ VÀ ĐỘNG KINH

2.1 Khái niệm về động kinh

Động kinh là một bệnh lý biểu hiện bằng sự xuất hiện những cơn động kinh, nhắc đi nhắc lại gần như kéo dài trong suốt cả cuộc sống của người bệnh

Bản chất của các cơn động kinh là hiện tượng khử cực bất thường, kịch phát của một quần thể nơron (có thể làm thay đổi điện thế của màng nơron từ -85mV thành +30mV) Các hoạt động này có thể quan sát thấy bằng cách ghi các điện thế trong tế bào, ngoài tế bào và ở da đầu (điện não đồ thường quy)

Hình 2.1 Sơ đồ minh họa các hoạt động ghi được ở ngoài tế bào, trong tế bào

và điện thế khu vực của một lát cắt hồi hải mã người bị động kinh

Các nhọn kịch phát ghi được tại nơron khi có những khử cực bất thường nguồn gốc động kinh (đường ghi số 3) Biên độ các nhọn này thấp hơn rất nhiều nếu điện cực ghi đặt ngoài tế bào (đường ghi số 2) Điện cực bề mặt đặt ở ngoài da đầu ghi được sóng điện não (đường ghi số 1) là tập hợp nhiều gai khử cực kịch phát của tế bào

2.2 Giá trị thực tế của điện não đồ trong lĩnh vực động kinh

Thông tin thu được từ bản ghi điện não đồ rất cần thiết, không chỉ để phân biệt các hội chứng động kinh mà còn giúp tiên lượng động kinh và theo dõi quá trình điều trị của bệnh, quyết định bắt đầu hay dừng điều trị Các bản ghi điện não giúp thầy thuốc trả lời các câu hỏi sau: cơn cục bộ hay toàn bộ, hình thái hoạt động của điện não trong và ngoài cơn Điện não đồ có thể không những cung cấp thông tin để phân biệt các dạng cơn, mà trong một số trường hợp, còn giúp xác định được

bản chất của cơn nếu như các hoạt động của điện não nền đặc trưng cho một bệnh lý của não có thể gây động kinh

2.3 Điện não đồ ở bệnh nhân động kinh

Trong thực hành lâm sàng ghi điện não đồ, đối với bệnh nhân động kinh, người ta chia làm hai loại: bản ghi trong cơn (ghi trong khi đang xảy ra trong cơn động kinh) và bản ghi ngoài cơn (ghi giữa cơn động kinh)

2.3.1 Điện não đồ trong cơn động kinh

Đặc điểm chung của điện não đồ trong cơn động kinh:

+ Giảm điện thế hoạt động nền: lúc khởi đầu của cơn động kinh, người ta thấy

có hiện tượng giảm đột ngột về nhịp hoạt động điện não nền và xuất hiện một loại nhịp mới gồm những nhọn hoặc không có nhọn Cũng vào giai đoạn đầu của cơn, tần số của loại nhịp mới xuất hiện tăng lên Sau đó, song song với hiện tượng giảm tần số, biên độ của hoạt động điện não có xu hướng tăng lên, các nhọn ngày càng phân biệt rõ hơn

+ Tăng đột ngột điện thế của hoạt động nền

Ngoài ra ở một số trường hợp các cơn không phân loại có đặc điểm sau:

a Các cơn động kinh sơ sinh lành tính nguyên phát: các cơn thường ngắn, từ 1

đến 2 phút, định khu rất đa dạng có thể một hoặc hai bên, thường lúc bên này, lúc bên kia, không ổn định Trên bản ghi thấy các hoạt động điện não thành nhịp tần số beta và/hoặc delta Về nguyên tắc, không có hiện tượng suy giảm hoạt động nền sau cơn Ở giai đoạn cuối của cơn động kinh lâm sàng, các phóng lực trong cơn dưới lâm sàng có thể vẫn còn

b Các cơn co giật sơ sinh lành tính có tính chất gia đình: Điện não đồ trong

cơn có hình ảnh giảm biên độ lan tỏa của các hoạt động điện não tiếp theo là các sóng chậm thành nhịp một bên hoặc hai bên ở các vị trí rất khác nhau Các cơn kéo dài từ 1 – 2 phút

c Các cơn toàn bộ: Trong các cơn toàn bộ, phóng lực kịch phát hầu như tác

động lên toàn bộ vỏ não một cách tự phát Đặc trưng của điện não đồ trong cơn là