Phân loại máy điện tim theo số kênh

Đây là cách phân loại theo số kênh ghi đồng thời (lần lượt ghi từng đạo trình). Loại đơn giản nhất là máy điện tim 1 kênh, được sử dụng ở dạng xách tay, đặc biệt là có kích thước và khối lượng nhỏ. Trong các bệnh viện thực hành và các bệnh viện lớn thường sử dụng các máy điện tim cố định, nhiều kênh (2, 3, 6, 12 kênh, có khi đến 60 kênh) ghi đồng thời. Chúng có khả năng không chỉ ghi điện tim  đồng thời tại vài đạo trình mà thậm chí ghi các quá trình khác nhau nào đấy liên quan đến hệ tim mạch (âm tim, nhịp đập của mạch, áp suất mạch máu…).

Phân biệt máy điện tim 3 kênh ,6 kênh và 12 kênh:

Đo điện tim phải đo 12 chuyển đạo :I ,II ,III, avr,avl,avf + 6 chuyển đạo ngực V1,2,3,4,5,6.
máy điện tim 3 kênh (3 cần) ghi 1 lúc 3 chuyển đạo sau đó chỉnh máy để tiếp tục ghi các chuyển đạo khác
máy 6 kênh (6 cần ) ghi 1 lúc 6 chuyển đạo sau đó chỉnh máy để ghi 6 chuyển đạo còn lại…tương tự với máy 12 kênh.
như vậy máy 12 kênh sẽ ghi điện tim nhanh nhất và mắc tiền nhất….

2.Về mặt dạng sóng thì không khác nhau nếu cùng hãng sản xuất. Điện tim 6 cần đương nhiên tốt hơn điện tim 3 cần cùng loại.

Thứ nhất có thể in đồng thời cùng lúc 6 kênh điện tim giúp cho bác sỹ có điều kiện thăm khám tốt hơn. Có thể dùng thước so sánh các cung tim ngay trên một tờ giấy.

Thứ 2 ,điện tim 6 cần có thể in 1 hoặc 3 kênh điện tim đồng thời cộng thêm một kênh II kéo dài để có thể so sánh các kênh khác nhau với kênh II. Điều này giúp cho các chẩn đoán bác sỹ tốt hơn.Khổ giấy to hơn, in nhanh chóng hơn là các lợi điểm còn lại.

Có nhiều loại máy nhưng các bệnh viện thường chuộng dùng Nihonkohden và một số hãng tốt của Đức và Mỹ.Các nhu cầu cao chỉ nên dùng máy tốt.

3. Về mặt kỹ thuật, số kênh (cần) của máy điện tim tương ứng với số kênh đo và hiển thị (in ra). Số kênh phụ thuộc vào mục đích sử dụng và yêu cầu của bác sĩ. Tối thiểu từ 3 kênh, tối đa có thể lên tới 60 kênh. Các thiết bị phổ biến ở Việt Nam hiện nay là 3 kênh, 6 kênh, 12 kênh.
– Độ bền của máy điện tim phụ thuộc vào hãng sản xuất và cách sử dụng của bác sĩ, không bị ảnh hưởng bởi số kênh của máy.

+ Phân loại theo tính chất nguồn cung cấp

Có thể phân thành nguồn một chiều và nguồn xoay chiều. Tính chất của nguồn cung cấp ở mức độ nào đó có thể coi là nguyên nhân gây nên sự phức tạp của các bộ phận trong thiết bị. Các thiết bị sử dụng nguồn một chiều từ pin khô hoặc ắc quy có các bộ phận đơn giản, gọn nhẹ hơn nhưng khi khai thác sẽ gặp những khó khăn tất yếu của việc thay pin hoặc nạp ắc quy…Thông thường các máy xách tay một kênh sử dụng nguồn này. Các máy điện tim cố định, nhiều kênh thường sử dụng nguồn xoay chiều (điện mạng) song thường kèm theo nguồn pin hoặc ắc quy để sử dụng khi cần thiết.

Phân loại máy điện tim theo phương pháp ghi điện tim

Máy điện tim đầu ghi quang: được thực hiện bằng những tia sáng phản xạ từ gương của điện kế ghi (bộ rung) trên giấy hoặc phim ảnh chuyển động. Việc ghi bằng ánh sáng bảo đảm chính xác và thuận lợi cho việc đọc điện tâm đồ, nhưng để hiện ảnh lên thì yêu cầu phải xử lý hoá học các băng ghi này, có nghĩa là phương pháp này không đưa ra khả năng quan sát trực tiếp các đường cong điện tâm đồ ghi được. Đây là nhược điểm cơ bản của phương pháp này.

– Máy điện tim với đầu ghi mực trên băng giấy: nhờ ngòi bút đặc biệt loại bỏ được nhược điểm của máy điện tim đầu ghi quang. Tuy nhiên, khi này ngòi bút sẽ di chuyển theo cung tròn có bán kính bằng chiều dài giá kẹp bút, do đó việc ghi sẽ bị lệch tâm và có dạng khác với việc ghi trong toạ độ vuông góc (ở phương pháp ghi quang). Việc ghi như vậy gây ra những khó khăn  nhất định trong quá trình phân tích nó. Để giảm nhẹ việc phân tích điện tâm đồ, giấy ghi được vạch trước các lưới tỷ lệ hình vòng cung.

– Máy điện tim với đầu ghi nhiệt: Phép ghi được thực hiện bằng dụng cụ ghi đặc biệt: tại đầu mút của bút ghi có phần tử  nung nóng nhỏ, nhẹ, được cấp điện. Việc ghi được thực hiện trên giấy chuyên dụng màu đen phủ một lớp dễ chảy màu trắng (lớp nến). Khi đầu bút ghi chuyển động, các lớp trên giấy bị nóng chảy, để lộ ra  những điểm ghi màu đen trên nền giấy trắng. Muốn lưu lại các điện tâm đồ ghi bằng bút nhiệt, cần chụp lại (photocopy) vì loại giấy này dễ có vệt đen do bị xây xát.

Theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các máy ghi điện tâm đồ hiện nay rất gọn nhẹ và có nhiều công dụng khác nhau. Sự ra đời của các vật liệu bán dẫn cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật số, kỹ thuật vi xử lý, các linh kiện bán dẫn, các IC chuyên dụng…đã thay thế phần lớn các linh kiện điện tử cồng kềnh trong hầu hết các máy điện tim ngày nay. Mặt khác, các tín hiệu điện tim có thể được xử lý, điều khiển và lưu trữ một cách đơn giản khi các tín hiệu điện tim dạng tương tự được biến đổi sang dạng số, giúp cho việc phân tích, chẩn đoán và điều trị thuận lợi, nhanh chóng. Do đó, có thể phân loại máy điện tim theo loại linh kiện sử dụng trong máy điện tim (điện tử, bán dẫn) hay phân loại theo loại tín hiệu xử lý trong máy điện tim (tương tự, số ).

Đặc tính chung của máy điện tim:

Khi sử dụng các thiết bị điện tử y sinh nói chung và các thiết bị điện tim nói riêng cần phải biết những đặc tính chung của chúng như sau:

– Dải tần công tác của thiết bị: Đây là dải tần từ giá trị thấp  nhất đến giá trị cao nhất mà thiết bị có khả năng đo được. Ví dụ, máy đo tần số nhịp tim có dải công tác từ 0 đến 5Hz.

– Độ nhạy: Là mối quan hệ giữa giá trị của các chỉ số vật lý với phản ứng của thiết bị ghi. Ví dụ, máy theo dõi tim có độ nhạy 1mV/cm. Biết độ nhạy có thể xác định được giá trị của thế điện sinh học theo độ cao của xung so với đường thế điện bằng không.

– Sai số của thiết bị: Xác định giá trị nhỏ nhất mà thiết bị có thể đo được. Ví dụ, áp suất máu trong động mạch chủ khoảng -100mmHg, còn trong tĩnh mạch từ -5mmHg đến 2mmHg. Thiết bị có độ nhạy là 2mmHg có thể sử dụng để đo áp suất  máu trong động mạch chủ nhưng không được sử  dụng để xác định áp suất máu trong tĩnh mạch.

–  Tính ổn định: Là khả năng duy trì các thông số hoạt động của thiết bị trong thời gian dài sau khi hiệu chuẩn. Việc hiệu chuẩn được thực hiện nhờ các tác động chuẩn ở đầu vào của thiết bị.

– Dải tần số: Phổ của tín hiệu khảo sát chứa các tần số sóng hài chiếm một khoảng nào đó. Để tín hiệu không bị sai lệch thì tất cả các thành phần hài của tín hiệu phải được biến đổi giống nhau. Khoảng tần số được gọi là dải tần số, mà trong khoảng tần số này các  thành phần sóng hài được biến đổi giống nhau.

– Tính chống nhiễu: Nhiễu bất kỳ gây ra sự thay đổi các chỉ số đo. Khi ghi ECG, nhiễu có thể xuất hiện do cơ thể bệnh nhân có vai trò như một anten thu nhận các trường điện từ ở bên ngoài (nhiễu ngắm). Nhiễu có thể được ghi lại cùng với tín hiệu có ích. Cấu trúc của thiết bị cần phải tính trước khả năng chống nhiễu, còn người bác sỹ cần phải biết phân biệt tín hiệu có ích và các tín hiệu sai lệch do nhiễu để chẩn đoán bệnh được chính xác.

Máy điện tim có ba bộ phận chính, hoạt động nối tiếp nhau sau đây:

+ Thiết bị đầu vào:

Thiết bị đầu vào có bộ chuyển mạch đạo trình, các điện cực được mắc nối với nó đóng vai trò là bộ phận thu nhận dòng điện tim: Các điện cực dùng để ghi lại thế điện sinh học xuất hiện ở các tế bào, các mô và các cơ quan trong quá trình hoạt động của chúng. Các điện cực – là vật dẫn có dạng đặc biệt (dạng tấm và dạng kim), dùng để nối thiết bị điện với đối tượng sinh học.

Theo công dụng điện cực được chia ra các dạng sau:

– Điện cực để sử dụng nhất thời trong các phòng chẩn đoán chức năng (ví dụ như để lấy các thế điện sinh học).

– Điện cực để sử dụng lâu dài khi theo dõi liên tục các bệnh nhân nặng trong phòng có cường độ điều trị lớn.

– Điện cực để sử dụng trên các đối tượng di động (ví dụ trong thể thao hoặc trong vũ trụ ).

– Điện cực để sử dụng trong các trường hợp khẩn cấp (ví dụ trong các xe cứu thương).

Các yêu cầu cơ bản đối với các điện cực:

– Không được gây những tác động có hại đến các mô sinh học.

– Không được tạo ra nhiễu.

– Có tính ổn định cao đối với các tham số điện.

– Được lắp và tháo ra nhanh chóng.

– Cố định chắc chắn vào đối tượng sinh học.

+ Bộ khuếch đại: Vì các thế điện sinh học rất nhỏ nên để thiết bị điện tâm đồ có thể ghi lại được chúng phải được khuếch đại lên nhờ bộ khuếch đại.

+ Bộ phận ghi: Đồ thị điện tim (điện tâm đồ) được hiện lên màn hình nhỏ hoặc được ghi lên băng giấy chuyên dụng nhờ các thiết bị ghi ( ghi kim, ghi số, máy ghi dao động…).

Một sơ đồ của máy điện tim đơn giản với phương pháp ghi trên phim ảnh được chỉ ra trên hình 1-9: 1- Bệnh nhân cùng các điện cực; 2- Bộ chuyển mạch đạo trình; 3- Bộ khuếch đại; 4- Điện kế; 5- Hệ thống ghi quang học; 6- Cuộn giấy bằng cơ khí.

sơ đồ máy điện tim đơn giản

Quá trình hình thành tín hiệu điện tim

Điện tim ECG (Electrocadiography) là các hoạt động điện của tim được tạo ra bởi quá trình co bóp của cơ tim. Tim hoạt động được là nhờ một xung động truyền qua hệ thống thần kinh tự kích của tim. Đầu tiên xung động đi từ nút xoang tỏa ra cơ nhĩ làm cho tâm nhĩ khử cực, tâm nhĩ co làm đẩy máu xuống tâm thất, tiếp đó nút nhĩ thất AV tiếp nhận xung động rồi truyền qua bó His xuống tâm thất làm tâm thất khử cực, lúc này tâm thất đầy máu co mạnh sẽ đẩy máu ra ngoại biên. Hiện tượng tâm nhĩ và thất khử cực lần lượt trước sau như vậy chính là để duy trì quá trình huyết động bình thường của hệ thống tuần hoàn. Vì thế điện tim đồ gồm hai phần, phần nhĩ đồ đi trước ghi lại hoạt động điện của tâm nhĩ và thất đồ đi sau ghi lại hoạt động điện của tâm thất.

Dạng sóng điện tim bao gồm một chuỗi các sóng lặp lại theo mỗi chu kỳ tim. Những sóng thành phần này được ký hiệu bằng các ký tự P, Q, R, S, T theo quy ước thường dùng trong lâm sàng. Các sóng thành phần này tương ứng với các hoạt động của một chu kỳ tim. Tổng thời gian cho một chu kì tín hiệu điện tim là khoảng 800ms, tương ứng với khoảng 75 nhịp/phút.

GHI (THU NHẬN) TÍN HIỆU ĐIỆN TIM

Tín hiệu điện tim được lấy trên da bệnh nhân thông qua hệ thống điện cực và cáp nối. Số điện cực có thể là 3, 5, hay 12 điện cực tuỳ theo từng loại thiết bị. Càng nhiều điện cực thì thông tin đo được càng chính xác. Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị theo dõi bệnh nhân thường sử dụng cáp điện tim tiêu chuẩn 3 hoặc 5 điện cực. Vị trí đặt điện cực trên người bệnh nhân tuỳ thuộc vào số điện cực của cáp điện tim. Ví dụ với hệ thống 3 điện cực (hình thành 3 đạo trình), các điện cực này sẽ được gắn ở tay phải (R/RA – Right arm), tay trái (L/LA- Left arm) và chân trái (F/LL – Left Leg) của bệnh nhân. Đối với cáp điện tim 5 điện cực thì thêm các vị trí ngực (C/V – Chest) và chân phải (N/RL – Right Leg).

Các điện cực ECG gắn trên da bệnh nhân để thu nhận các tín hiệu điện ECG và được kết nối với một mạch đầu vào của thiết bị theo dõi bằng các dây dẫn/ cáp. Mạch đầu vào bao gồm mạch cách ly và mạch bảo vệ. Mạch cách ly có chức năng cách ly bệnh nhân khỏi các dòng điện nguy hiểm có thể phát ra trong quá trình thu tín hiệu ECG và mạch bảo vệ để tránh thiết bị theo dõi không bị phá hỏng bởi các điện áp cao có thể xuất hiện trong quá trình khử rung tim bệnh nhân. Bộ khuếch đại ECG gồm bộ tiền khuếch đại và bộ khuếch đại điều khiển. Các tín hiệu ECG thu được ban đầu có biên độ rất nhỏ sẽ được khuếch đại vi sai có hệ số khuếch đại rất lớn. Bộ khuếch đại này có trở kháng đầu vào lớn và tỉ số Mode chung CMRR cao. Bộ khuếch đại điều khiển sẽ khuếch đại các tín hiệu ECG tới một biên độ đủ lớn và truyền tín hiệu ECG này tới bộ chuyển đổi AD và khối xử lý trung tâm.

ĐẶC ĐIỂM CỦA TÍN HIỆU ĐIỆN TIM

Tín hiệu điện tim là tín hiệu sinh học lấy từ cơ thể người thông qua các điện cực, do vậy nó có một số đặc điểm sau:

– Biên độ của tín hiệu điện tim tương đối nhỏ, khoảng 1mV.

– Tần số nằm trong khoảng từ: 0.1Hz đến 250Hz.

– Dễ bị can nhiễu, nguồn nhiễu này sinh ra do một số nguyên nhân cơ bản như: Nhiễu 50Hz (nhiễu của nguồn điện áp xoay chiều cung cấp cho thiết bị), nhiễu do tiếp xúc của các điện cực, do sự chuyển động của bệnh nhân, do sự co cơ,….