Sách:Điện từ sinh học/Hệ thống điện tâm đồ 12 đạo trình

Chương 15 HỆ THỐNG 12 ĐẠO TRÌNH ECG

15.1.Các đạo trình Chi

Các điều kiện:

Nguồn: Nguồn lưỡng cực hai chiều tại một điểm cố định.

Bộ dẫn: Vô hạn, bộ dẫn khối thuần nhất hoặc thuần nhất dạng cầu với lưỡng cực đặt tại tâm.

Augustus Désiré Waller đã đo điện tim đồ trên cơ thể người vào năm 1887 bằng cách sử dụng mao dẫn kế của Lippman. Ông đã chọn 5 vị trí điện cực như sau: 4 điện cực ở đầu các chi và 1 điện cực tại miệng (Waller,1889). Bằng cách này, có thể thu được trở kháng tiếp xúc đủ nhỏ và do đó tín hiệu điện tâm đồ thu được là lớn nhất. Hơn thế nữa, vị trí điện cực đựơc xác định một cách rõ ràng và các điện cực được gắn tại các chi. Năm điểm đo tạo ra tất cả 10 đạo trình khác nhau (xem hình 15.1A). Từ 10 đạo trình này ông đã chọn ra được 5 đạo trình và gọi là đạo trình tim. Hai trong số đó được xác định như là đạo trình Einthoven I và III được mô tả sau đây.

Willem Einthoven cũng đã sử dụng mao dẫn kế trong những lần đo điện tâm đồ đầu tiên. Những đóng góp chủ yếu trong kĩ thuật đo điện tâm đồ của ông là sự phát triển và ứng dụng đồng hồ đo dòng điện galvanic . Tính chính xác của nó đã vượt xa so với việc sử dụng mao dẫn kế trước đó. Đồng hồ đo dòng điện Galvanic được phát minh bởi chính Clément Ader (Ader,1897). Năm 1908, Willem Einthoven đã công bố bản mô tả đầu tiên rất quan trọng về hệ thống đo ECG lâm sàng (Einthoven,1908). Những lí do thực tế kể trên đúng hơn về một phương diện sinh học được xác định trong hệ thống đạo trình Einthoven. Đó là một ứng dụng trong 10 đạo trình của Waller. Hệ thống đạo trình Einthoven được miêu tả trong hình 15.1B.

Hình 15.1A.Hệ thống 10 đạo trình ECG của Waller. Hình 15.1B.Các đạo trình chi của Einthoven và tam giác Einthoven. Tam giác Einthoven là 1 sự mô tả gần đúng các vector đạo trình được kết hợp với các đạo trình chi. Đạo trình I được thể hiện là CI như trên hình v.v…

Các đạo trình chi của Einthoven (đạo trình chuẩn) được định nghĩa như sau:

Đạo trình I: VI = ΦL - ΦR

Đạo trình II: VII = ΦF - ΦR(15-1)

Đạo trình III: VIII = ΦF - ΦL

Trong đó:

VI là điện áp của đạo trình I

VII là điện áp của đạo trình II

VIII là điện áp của đạo trình III.

ΦL là điện thế tại tay trái.

ΦR là điện thế tại tay phải.

ΦF là điện thế tại chân trái

( Tay trái, tay phải, và chân trái cũng được biểu diễn với các kí hiệu tương ứng là LA,RA và LL ).

Theo định luật Kirchhoff thì các điện áp của các đạo trình tuân theo mối quan hệ sau:

VI + VIII = VII

(15-2)

Do đó chỉ có 2 trong số 3 đạo trình là độc lập với nhau.

Các vetor đạo trình kết hợp với hệ thống đạo trình Einthoven được tìm ra dựa trên giả thuyết rằng tim được đặt tại một khối dẫn thuần nhất vô hạn.( hoặc ở tâm của một khối cầu thuần nhất được biểu diễn như là thân trên cơ thể). Có thể thấy rằng nếu vị trí của tay phải , tay trái và chân trái là các đỉnh của một tam giác đều thì tim được đặt trùng với trọng tâm (giữa) của nó và khi đó các vector đạo trình cũng tạo thành một tam giác đều.

Một mô hình đơn giản tạo nên từ giả thiết rằng các nguồn của tim được đặc trưng bởi một lưỡng cực phân bố tại tâm của một hình cầu đặc trưng cho phần thân trên cơ thể, do đó nó cũng đặt tại trọng tâm của tam giác đều. Với những giả thiết này, các điện áp đo được từ 3 đạo trình chi là tỉ lệ các hình chiếu của các vector điện tim trên cạnh của tam giác đều vector đạo trình, được mô tả như trong hình 15.1B.

Những khái niệm này là bản tóm tắt của những thảo luận trong phần 11.4.3, ở đó cho rằng các cạnh của tam giác đều thực chất là được tạo nên từ các vector đạo trình tương ứng.

Điện áp của các đạo trình chi tính được từ phương trình 11.19, giống như dưới đây. (Einthoven, Fahr, and de Waart, 1913, 1950). ( Hãy chú ý rằng những phương trình khi viết sử dụng hệ tọa độ như trong phần phụ lục).

(11-19)

Nếu thay phương trình 11.19 vào phương trình 15.2 ,ta có thể chứng minh lại được định luật Kirchhoff. Có nghĩa là phương trình 15.2 được thỏa mãn, từ đó chúng ta thu được:

(15-3)

15.2. Tín hiệu điện tim

15.2.1.Tín hiệu điện tim tạo ra trước quá trình hoạt động

Trước khi nói về nguồn gốc của tín hiệu điện tâm đồ một cách chi tiết . Chúng ta sẽ xem xét một ví dụ đơn giản giải thích loại tín hiệu nào được truyền trước quá trình hoạt động ở trong một khối dẫn.

Hình 15.2 biểu diễn một bộ dẫn khối và cặp điện cực đặt tại bề mặt đối diện của nó. Hình này được chia thành 4 trường hợp. Trong đó, cả quá trình khử cực và tái cực được biểu diễn trước khi truyền tới cả điện cực dương và âm. Trong các trường hợp khác nhau thì các tín hiệu thu được có tính phân cực như sau:

Trường hợp A: Trước khi sự khử cực lan truyền tới điện cực dương, nó tạo ra một tín hiệu mang cực tính dương.(xem chi tiết trong hình ở dưới).

Trường hợp B: Khi quá trình hoạt động lan truyền qua khỏi điện cực dương thì tín hiệu mang cực tính âm tương ứng.

Trường hợp C: Dễ dàng hiểu rằng, trước khi sự tái cực lan truyền tới điện cực dương, tín hiệu mang cực tính âm. Mặc dù vẫn biết rằng quá trình tái cực không thực sự được lan truyền. Ở biên giới giữa vùng hoạt động và vùng tái cực có thể được xác định như một hàm của thời gian. Quá trình lan truyền trong hướng này sẽ được mô tả sau đây.

Trường hợp D: Khi hướng lan truyền trước quá trình tái cực đi ra khỏi điện cực dương thì lại tạo ra tín hiệu mang cực tính dương. Cực tính dương của tín hiệu trong trường hợp A có thể được xác định theo cách sau : Đầu tiên chúng ta chú ý rằng điện áp truyền màng tế bào của sóng truyền đi mang cực tính âm do vùng dẫn tại đó đang trong trạng thái nghỉ. (Điều kiện này được mô tả như trong hình 15.2 thể hiện bằng dấu -). Sau khi có mặt sóng tới thì điện áp truyền màng tế bào sẽ nằm trong trạng thái ổn định, do đó nó mang cực tính dương (được biểu thị bằng dấu + trong hình 15.2). Nếu ứng dụng phương trình (8.25) để tính toán với nguồn của lớp kép được kết hợp với sự điều chỉnh này, như đã nói đến trong mục 8.2.4 , và nếu điện áp truyền màng tế bào ở dưới mức nghỉ hay điều kiện cân bằng được chấp nhận là không đổi thì một nguồn của lớp kép chỉ xuất hiện tại mặt sóng.

Vậy vấn đề quan trọng ở đây chính là sự định hướng của lớp kép, được xác định bởi đạo hàm khoảng không gian điện tích âm Vm , là toàn bộ về phía bên trái.( tương ứng với hướng của sự lan truyền sóng). Vì các lưỡng cực hướng về điện cực dương nên tín hiệu mang cực tính dương.

Hình 15.2. Tín hiệu tạo ra trước khi lan truyền quá trình hoạt động giữa cặp điện cực bên ngoài màng tế bào.

Phân cực âm của tín hiệu trong trường hợp C có thể được xác định theo cách sau: Trong trường hợp hướng của quá trình tái cực cho phép chúng ta xác định chính xác vùng nào có điện áp truyền màng tế bào Vm là âm tính( đó là vùng mà quá trình tái cực đã kết thúc và màng tế bào đã trở về trạng thái nghỉ) và dương tính ( vùng mà quá trình tái cực chưa diễn ra và màng tế bào vẫn ở trạng thái ổn định). Các vùng này được xác định trong hình 15.2 được dánh dấu bằng các dấu (-) và (+) tương ứng. Trong ví dụ được lí tưởng hóa cao này, chúng ta thể hiện quá trình tái cực xuất hiện ngay tại mặt phân cách – và + (mặt sóng tái cực). Nhưng nguồn được liên kết với phân bố không gian của Vm vẫn tìm thấy được từ phương trình 8.25. Phương trình này được ứng dụng để biểu diễn lớp kép, cho bởi đạo hàm vùng không gian điện tích âm, bằng không tại mọi nơi trừ ở vị trí mặt sóng tái cực. Ở đó, vector điện thế hướng sang phải (trong trường hợp này, nó ngược chiều với hướng của sóng tái cực). Do các nguồn lưỡng cực có hướng từ điện cực dương nên sẽ đo được một tín hiệu cực tính âm .

Trong trường hợp mà quá trình hoạt động không truyền trực tiếp tới các điện cực thì tín hiệu tỉ lệ với các thành phần của tốc độ truyền theo hướng của điện cực, thể hiện trên hình 15.2E. Kết quả này sinh ra từ sự kết hợp của lớp kép với trước quá trình hoạt động và áp dụng phương trình 13.4. Ở đây chúng ta thừa nhận hướng của vector đạo trình được làm xấp xỉ bởi đường nối giữa các đạo trình. Chú ý rằng chúng ta đang bỏ qua những ảnh hưởng có thể xảy ra từ sự thay đổi độ rộng của sóng hoạt động với sự thay đổi hướng lan truyền. Một chú ý đặc biệt cho trường hợp A và D, chúng được đánh dấu * vì chúng thể hiện các mối quan hệ cơ bản.

15.2.2 Các dạng của tín hiệu điện tim

Những tế bào cấu tạo nên cơ tâm thất được ghép đôi với nhau ở chỗ giao của các kẽ hở.Với trái tim khỏe mạnh bình thường, có một điện trở rất nhỏ. Như vậy, sự hoạt động trong một tế bào luôn sẵn sàng lan truyền sang những tế bào bên cạnh. Điều đó nói lên rằng trái tim cư xử như một hợp bào. Một sóng lan truyền được khởi đầu tiếp tục lan truyền đều tới những vùng trong trạng thái nghỉ. Chúng ta đã khảo sát được trạng thái điện vật lí của một sợi đồng nhất. Bây giờ chúng ta có thể áp dụng những kết quả này cho tim nếu ta coi như tim được cấu tạo từ những sợi đồng nhất. Những sợi tương đương này là đại diện chính xác vì chúng phù hợp với hợp bào tự nhiên của tim. Thực tế, vì những hợp bào phản ánh mối liên kết trong mọi hướng. Chúng ta có thể chọn sự định hướng của sợi sao cho thuận lợi.( giá trị dẫn xuất được cho với những sợi tương ứng với chúng, cái này hiện tại đã được đo ).

Chúng ta biết nhiều về sự hoạt động liên tục trong tim khi nghiên cứu về giống chó. Những mẫu nghiên cứu sớm nhất trong chủ đề này đã được thực hiện bởi Scher and Young (1957). Gần đây, có nhiều nghiên cứu thực hiện trên tim người và một bài báo mô tả về những kết quả thu được đã được công bố bởi Durrer et al (1970) . Những nghiên cứu này đưa ra rằng mặt sóng hoạt động là tương đối giống nhau, từ màng trong tim tới lá tạng ngoài tâm mạc và từ đỉnh tới đáy.

Một cách để mô tả hoạt động của tim là ta vẽ liên tục những mặt sóng khử cực tức thời. Do những bề mặt này nối mọi điểm trong pha thời gian giống nhau. Bề mặt của mặt sóng cũng được xem như là đẳng thời gian (cùng nhau về mặt thời gian). Một sự định lượng của nguồn lưỡng cực có thể được tính toán bằng cách suy rộng phương trình (8-25) cho mỗi sợi tương đương . Quá trình này gồm được thực hiện bằng cách lấy gradient khoảng không gian Vm. Nếu chúng ta cho rằng trên một mặt của tế bào là ở trạng thái nghỉ hoàn toàn , trong khi ở mặt còn lại là ở trạng thái cân bằng hoàn toàn, thì nguồn sẽ bằng không ở mọi nơi trừ ở mặt sóng. Bởi vậy, mặt sóng hay đường đẳng thời gian không chỉ mô tả bề mặt hoạt động mà còn cho biết vị trí của những nguồn của lớp kép.

Từ những điều ở trên chúng ta có thể nghiên cứu sự tạo ra ECG trên thực tế bằng cách đưa vào quá trình tính toán một chuỗi các hoạt dộng thực tế của lớp kép. Như sự mô tả trong hình 15.3 .Sau khi hoạt động điện của tim được bắt đầu từ nút Xoang, nó được truyền dọc theo thành tâm nhĩ, kết quả tạo ra là các vector điện thế hoạt động của tâm nhĩ , được minh họa bằng một mũi tên màu đậm. Hình chiếu của vector tổng hợp này lên 3 đạo trình chi của Einthoven mang cực tính dương nên tín hiệu thu được mang cực tính dương. Sau khi quá trình khử lan truyền qua thành tâm nhĩ, nó đi tới nút AV. Quá trình truyền qua tiếp giáp AV rất chậm và nó liên quan tới số lượng các mô nên nó tạo ra một khoảng thời gian trễ của quá trình hoạt động (đây là khoảng thời gian tạm dừng mong muốn có được vì nó cho phép thực hiện quá trình hút đầy máu của tâm thất).

Khi quá trình hoạt động được truyền tới tâm thất, nó tiếp tục lan dọc theo các sợi Purkinje tới thành trong của các tâm thất. Quá trình khử cực của tâm thất bắt đầu từ vách ngăn bên trong tâm thất trái và do đó nó làm cho lưỡng cực từ các điểm hoạt động thuộc vách ngăn chuyển sang phía bên phải. Trên hình 15.3 thể hiện rằng đây là nguyên nhân tạo ra các tín hiệu mang cực tính âm trong các đạo trình I và II.

Trong pha tiếp theo, các sóng khử cực xuất hiện ở cả hai bên của vách ngăn tâm thất và khử các lực điện của chúng, vì vậy các đỉnh hoạt động cũng sớm xuất hiện và do đó tạo nên một vector đỉnh.

Hình 15.3. Quá trình tạo ra tín hiệu ECG trong các đạo trình chi của Einthoven. (After Netter, 1971.)

Ngay sau khi mặt khử cực được truyền đi qua vách của tâm thất phải thì đầu tiên nó tới bề mặt thượng tâm vị của vách thông trên tâm thất phải và chúng ta gọi đây là sự đánh thủng. Do thành của tâm thất trái dày hơn tâm thất phải, hoạt động của thành dẫn thông của tâm thất trái sẽ tiếp tục diễn ra thậm chí sau khi quá trình khử cực diễn ra tại một vùng rộng của tâm thất phải. Vì không có các lực điện tích bù nào ở bên phải nên vector tổng đạt tới giá trị cực đại trong pha này và nó hướng về phía bên trái. Mặt sóng khử cực tiếp tục lan truyền dọc theo thành tâm thất trái xuống phía dưới. Do diện tích bề mặt của nó giảm liên tục nên biên độ của vector tổng cũng giảm cho tới khi tất cả các cơ tâm thất đều bị khử cực. Sau cùng của quá trình khử cực là các vùng cơ bản của cả tâm thất phải và tâm thất trái.Và do không có hoạt động nào nên trong giai đoạn này cũng không có tín hiệu gì.

Quá trình tái cực của tâm thất bắt đầu từ bên ngoài các tâm thất và mặt sóng tái cực lan truyền hướng vào bên trong. Điều này có vẻ như là nghịch lý, nhưng thậm chí cả thượng tâm vị bị khử cực sau cùng, hoạt động điện của nó diễn ra tương đối ngắn và nó bắt đầu quá trình tái cực đầu tiên. Mặc dù quá trình khôi phục của một tế bào này không lan truyền được tới các tế bào bên cạnh nhưng người ta vẫn nhận ra rằng việc khôi phục thường di chuyển từ thượng tâm vị tới màng trong tim. Sự lan rộng của mặt sóng tái cực ở bên trong tạo ra tín hiệu cùng dấu với mặt sóng khử cực bên ngoài, như được vẽ ở hình 15.2 (cần nói lại là hướng của mặt sóng tái cực và chiều của các nguồn lưỡng cực là ngược nhau). Và do sự khuếch tán của quá trình tái cực nên biên độ của tín hiệu nhỏ hơn nhiều so với biên độ của dạng sóng khử cực và thời gian tồn tại của nó lâu hơn.

Điện tâm đồ bình thường được chỉ ra trên hình 15.4. hình 15.4 cũng bao gồm cả các định nghĩa đối với các phần khác nhau và khoảng thời gian khác nhau của một tín hiệu điện tim. Những biến đổi dạng sóng trong tín hiệu điện tim được biểu thị bằng các chữ cái và được bắt đầu bằng kí tự P, nó thể hiện cho quá trình khử cực tâm nhĩ, QRS là quá trình khử cực tâm thất và quá trình tái cực ứng với sóng T. Quá trình tái cực tâm nhĩ diễn ra trong phức bộ và tạo ra một tín hiệu biên độ thấp không thể quan sát được trên ECG bình thường.

Hình 15.4. Tín hiệu ECG thông thường.

15.3 Điểm trung tâm Wilson

Frank Norman Wilson (1890-1952) đã phát hiện ra cách xác định điện thế đơn cực của điện tâm đồ. Theo lí tưởng thì điện áp này được đo bằng mối quan hệ với một điểm tham chiếu từ xa (vô tận). Nhưng như vậy thì chúng ta thu các điện áp này thế nào trong một bộ dẫn khối có kích thước bằng cơ thể người với các điện cực được đặt tại các chi. Trong một vài bài báo về vấn đề này, ông và các đồng sự (Wilson, Macleod, and Barker, 1931; Wilson et al., 1934) đã khẳng định rằng việc sử dụng điểm trung tâm được coi như một điểm tham chiếu. Điều này được thực hiện bằng cách nối một điện trở 5kΩ từ mỗi đầu của các đạo trình chi tới một điểm chung được gọi là điểm trung tâm. Thể hiện trên hình 15.5. Wilson khẳng định rằng các điện thế đơn cực có thể đo được bởi mối quan hệ với điểm này, nó xấp xỉ với một điện thế ở vô cùng.

Thực tế, điểm tập trung Wilson không phải là độc lập nhưng nó có giá trị bằng giá trị trung bình của điện thế các chi. Thông thường dòng tổng đi vào điểm trung tâm Wilson cần phải bằng 0 để thỏa mãn yêu cầu về bảo toàn dòng điện. Do đó chúng ta có:

(15-4)

Từ đó chúng ta có:

(15-5)

Bởi vì điện thế điểm chung có giá trị bằng giá trị trung bình của điện thế các chi nên nó có thể được coi là độc lập với một điểm bất kì nào đó và nó thỏa mãn điều kiện tham chiếu. Trong việc thăm khám và hệ thống đo lường thực tế thì nó rất quan trọng. Kết quả thu được là hoàn toàn phù hợp với những ứng dụng trong thăm khám bệnh nhân.

Wilson đã chủ định sử dụng điện trở 5kΩ, và nó vẫn được sử dụng rộng rãi. Mặc dù hiện nay những bộ khuếch đại ECG với đầu vào trở kháng cao cho phép những giá trị điện trở cao hơn rất nhiều. Trở kháng cao làm tăng hệ số CMRR và giảm độ lớn của các thành phần lạ được đưa vào từ các điện trở bề mặt hay điện cực.

Dễ dàng thấy được trong hình, điểm trung tâm Wilson được tìm thấy ở tâm tam giác Einthoven, như trong hình 15-6.

Hình 15-5. Điểm trung tâm Wilson được tạo ra bằng cách nối điện trở 5kΩ với mỗi điện cực tại chi và nối đầu còn lại với nhau. CT là điểm trung tâm . Điểm trung tâm Wilson thể hiện giá trị trung bình của điện thế các chi. Vì không có dòng chảy qua các áp kế nên định luật Kirchhop được dùng đến: IL + IR + IF =0. Hình 15-6.(A) Mạch của điểm trung tâm Wilson.(CT)

(B) Vị trí của điểm trung tâm Wilson trong không gian ảnh (CT’). Nó nằm ở tâm tam giác Einthoven.

15.4 Các đạo trình gia tốc GOLDBERGER

Ba đạo trình các chi thêm vào, VR ,VL và VF thu được bằng cách đo điện thế giữa điện cực các chi và điểm chung Wilson . Ví dụ điện thế chân được cho bởi:

(15-6)

Năm 1942, Goldberger đã quan sát thấy rằng những tín hiệu này có thể được gia tốc bằng cách làm tròn giá trị điện trở của điểm trung tâm Wilson. Nó được nối tới một điện cực đo (Goldberger, 1942a,b). Bằng cách này, ba đạo trình ở trên có thể được thay thế bởi một bộ các đạo trình mới được gọi là các đạo trình gia tốc của sự gia tốc tín hiệu.(xem hình 15.7). Ví dụ, công thức tính cho đạo trình gia tốc aVF là:

(15-7)

So sánh công thức 15.7 với công thức 15.6 thì ta thấy tín hiệu gia tốc tăng lên khoảng 60% so với tín hiệu thu được bằng cách sử dụng điểm nối chung Wilson. Đây là một điểm rất quan trọng trong ba đạo trình gia tốc, aVR,aVL và aVF là hoàn toàn thừa so với các đạo trình tương ứng I,II và III.( Những điều này cũng cho cả ba đạo trình chi đơn cực VL,VF và VR).

Hình 15.7.(A) Mạch của các đạo trình gia tốc Goldberger.

(B) Vị trí của vector đạo trình gia tốc Goldberger trong không gian ảnh.

15.5 Các đạo trình trước tim

Các điều kiện đầu:

Nguồn : Lưỡng cực phân bố xác định.

Bộ dẫn: Bộ dẫn khối vô hạn thuần nhất hoặc dạng hình cầu thuần nhất có lưỡng cực đặt tại tâm.

Đối với việc đo điện thế gần tim thì Wilson đã chỉ ra các đạo trình trước tim ( các đạo trình ngực) năm 1944 (Wilson et al., 1944). Các đạo trình này, từ V1 đến V6¬ được phân bố chủ yếu trên ngực trái như được mô tả trong hình 15.8. Các điểm V1 và V2 được xác định tại sương sườn thứ tư, V4 tại xương sườn thứ 5 ở vùng giữa xương đòn. V3 nằm giữa V2 và V4, V5 nằm cùng hàng ngang như V4 nhưng trên đường lá lách trước, V6 nằm cùng hàng ngnag với V4 nhưng tại đường lá lách giữa. Phân bố các vị trí điện cực được mô tả như trên hình 15.8.

Hình 15.8. Các đạo trình trước tim.

15.6. Sự biến đổi của hệ thống 12 đạo trình.

Hệ thống 12 đạo trình được mô tả ở đây được sử dụng chủ yếu trong các quá trình chẩn đoán. Có một vài điểm thay đổi với hệ thống 12 đạo trình cho các ứng dụng khác nhau.

Khi thực hiện đo điện tim đồ thì các tín hiệu thường bị méo dạng do các hoạt động cơ, hoạt động thở và các ảnh hưởng do điện cực trong quá trình hô hấp và sự di chuyển của các điện cực. Sự méo dạng này cần phải được tối thiểu hóa bằng cách đặt các điện cực tại vai và hông thay cho các điện cực tại tay và chân. Việc này được đề xuất bởi R.E. Mason và I.Likar (1966). Những thay đổi Mason-Likar là những thay đổi quan trọng trong hệ thống 12 đạo trình được sử dụng thực tế trong điện tâm đồ.

Vị trí chính xác đối với điện cực tay phải trong sự thay đổi của Mason-Likar là một điểm tại phía dưới xương đòn cách 2cm dưới bờ xương đòn. Điện cực tay trái được định vị giống như bên trái. Điện cực chân trái được đặt tại cạnh sống của xương chậu bên phải. Điện cực chân phải được đặt tại hố của xương chậu bên phải. Hệ thống các đạo trình trước tim được đặt giống như các vị trí chuẩn của hệ thống 12 đạo trình. Trong quá trình theo dõi điện tâm đồ, như trong quá trình ghi của Holter, các điện cực cũng được đặt tại bề mặt cả ngực thay cho đặt tại các chi. 15.7. Nội dung thông tin của hệ thống 12 đạo trình.

Hệ thống điện tâm đồ chẩn đoán thường được sử dụng là hệ thống 12 đạo trình bao gồm các đạo trình sau:

Các đạo trình đơn cực chi I, II, III.

Các đạo trình gia tốc aVR, aVL, aVF.

Sáu đạo trình trước tim V1, V2, V3, V4, V5, V6..

Trong số 12 đạo trình trên, thì sáu đạo trình đầu tiên thu được từ cùng các điểm đo. Do dó, bất kì 2 trong số 6 điện cực sẽ có các thông tin tương tự nhau.

Trên 90% hoạt động điện của tim có thể được giải thích cùng với mô hình nguồn. (Geselowitz, 1964). Để tính toán lưỡng cực này, đủ để đo 3 thành phần độc lập của nó. Theo nguyên tắc thì hai trong số ba đạo trình có thể phản ánh các thành phần của mặt đằng trước, trong khi một đạo trình thượng vị có thể được chọn cho các thành phần cả trước và sau. Việc tổng hợp có thể mô tả một cách đầy đủ các vector điện tim. Mở rộng ra thì nguồn tim có thể được mô tả như một lưỡng cực, hệ thống 12 đạo trình điện tim đồ có thể được coi là có 3 đạo trình độc lập và 9 đạo trình dư thừa.

Tuy nhiên, trên thực tế các đạo trình vùng thượng vị cũng phát hiện ra các thành phần không lưỡng cực mà nó có tác dụng khá quan trọng trong chẩn đoán vì chúng được phân bố tại gần vùng mặt trước của tim. Do đó hệ thống 12 đạo trình điện tâm đồ thực sự có 8 đạo trình độc lập và 4 đạo trình dư thừa. Các vector đạo trình đối với mỗi đạo trình đều dựa trên khối dẫn được lí tưởng hóa (có hình cầu) như được chỉ ra trên hình 15.9 . Giả sử các hình này được dùng để cung cấp cho điện tim đồ chẩn đoán.

Hình 15.9. Các hình chiếu của vector đạo trình của hệ thống 12 đao trình trong các mặt phẳng trực giao.

Lí do chính của quá trình ghi nhận tất cả 12 đạo trình là nó nâng cao khả năng nhận biết mẫu. Việc tổng hợp các đạo trình này mang đến cho các bác sĩ cơ hội so sánh các hình chiếu của các vector tổng trên cùng một mặt phẳng trực giao và ở các góc khác nhau. Điều này được thực hiện xa hơn khi cực tính của đạo trình aVR có thể bị thay đổi, đạo trình –aVR có trong rất nhiều các bộ ghi nhận điện tâm đồ.

Tóm lại, đối với việc xác định gần đúng hoạt động điện của tim thông qua lưỡng cực phân bố cố định đơn lẻ thì 9 đạo trình là trở thành dư thừa trong hệ thống 12 đạo trình. Nếu chúng ta quan tâm đến các thông số phân bố của các nguồn thuộc tim và ảnh hưởng của bề mặt ngực và tính không thuần nhất ở bên trong thì có thể coi chỉ có 4 (hoặc 6) đạo trình các chi là dư thừa.

-The End-

Tham khảo

Ader C (1897): Sur un nouvel appareil enregistreur pour cables sousmarins. Compt. rend. Acad. Sci. (Paris) 124: 1440-2.

Durrer D, van Dam RT, Freud GE, Janse MJ, Meijler FL, Arzbaecher RC (1970): Total excitation of the isolated human heart. Circulation 41:(6) 899-912.

Einthoven W (1908): Weiteres über das Elektrokardiogram. Pflüger Arch. ges. Physiol. 122: 517-48.

Einthoven W, Fahr G, de Waart A (1913): Über die Richtung und die Manifeste Grösse der Potentialschwankungen im mennschlichen Herzen und über den Einfluss der Herzlage auf die form des Elektrokardiogramms. Pflüger Arch. ges. Physiol. 150: 275-315.

Einthoven W, Fahr G, de Waart A (1950): On the direction and manifest size of the variations of potential in the human heart and on the influence of the position of the heart on the form of the electrocardiogram. Am. Heart J. 40:(2) 163-211. (Reprint 1913, translated by HE Hoff, P Sekelj). Geselowitz DB (1964): Dipole theory in electrocardiography. Am. J. Cardiol. 14:(9) 301-6.

Goldberger E (1942a): The aVL, aVR, and aVF leads; A simplification of standard lead electrocardiography. Am. Heart J. 24: 378-96.

Goldberger E (1942b): A simple indifferent electrocardiographic electrode of zero potential and a technique of obtaining augmented, unipolar extremity leads. Am. Heart J. 23: 483-92.

Mason R, Likar L (1966): A new system of multiple leads exercise electrocardiography. Am. Heart J. 71:(2) 196-205.

Netter FH (1971): Heart, Vol. 5, 293 pp. The Ciba Collection of Medical Illustrations, Ciba Pharmaceutical Company, Summit, N.J.

Scher AM, Young AC (1957): Ventricular depolarization and the genesis of the QRS. Ann. N.Y. Acad. Sci. 65: 768-78.

Waller AD (1887): A demonstration on man of electromotive changes accompanying the heart's beat. J. Physiol. (Lond.) 8: 229-34.

Waller AD (1889): On the electromotive changes connected with the beat of the mammalian heart, and on the human heart in particular. Phil. Trans. R. Soc. (Lond.) 180: 169-94.

Wilson FN, Johnston FD, Macleod AG, Barker PS (1934): Electrocardiograms that represent the potential variations of a single electrode. Am. Heart J. 9: 447-71.

Wilson FN, Johnston FD, Rosenbaum FF, Erlanger H, Kossmann CE, Hecht H, Cotrim N, Menezes de Olivieira R, Scarsi R, Barker PS (1944): The precordial electrocardiogram. Am. Heart J. 27: 19-85.

Wilson FN, Macleod AG, Barker PS (1931): Potential variations produced by the heart beat at the apices of Einthoven's triangle. Am. Heart J. 7: 207-11.

Sách tham khảo.

Macfarlane PW, Lawrie TDV (eds.) (1989): Comprehensive Electrocardiology: Theory and Practice in Health and Disease, 1st ed., Vol. 1, 2, and 3, 1785 pp. Pergamon Press, New York.

Nelson CV, Geselowitz DB (eds.) (1976): The Theoretical Basis of Electrocardiology, 544 pp. Oxford University Press, Oxford.

Pilkington TC, Plonsey R (1982): Engineering Contributions to Biophysical Electrocardiography, 248 pp. IEEE Press, John Wiley, New York.

---

Trang trước

Hệ thống điện tâm đồ 12 đạo trình

Trang tiếp

Liên kết đến đây

• Sách:Điện từ sinh học
• Sách:Điện từ sinh học/Các hệ thống đạo trình tâm đồ véc tơ
• Sách:Điện từ sinh học/Đo điện và từ trường của hoạt động điện của tim