GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:3 1-2002
CHƯƠNG I:
NGUYÊN LÝ TẾ BÀO HỌC CƠ
THỂ NGƯỜI VÀ LÝ THUYẾT PHÉP
ĐO ĐIỆN TIM
GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:4 1-2002
90mv
t
mv
I:Tổng quan về nguyên lý điện và máy đo:
1,Sơ lược cấu tạo cơ thể người và nguyên lý điện:
Như ta đã biết cấu tạo cơ thể ta có khoảng 100 ngàn tỉ tế bào.Một tế
bào có ba phần chính:
-Màng
-Chất nguyên sinh
-Nhân ở trong cùng,khương lớn
*Màng có nhiệm vụ hấp thụ và bài tiết,có cấu tạo từ protit và lipit.
*Nguyên sinh chất là những bọt,dung dòch gồm đường ,đạm…kiến
tạo nên tế bào tồn tại và phát triển.
*Nhân là một khối lớn ở trong cùng của tế bào,dùng để đònh hướng

C


Cl
NaK ,

t
Na+ Cl-
GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:5 1-2002
mv
t
mv
t
mv
t
mv
t
Chu kỳ thứ hai tiếp tục đi vào và
tiếp tục đi ra:

- - + +

Chu kỳ thứ ba:

- - - +


mv
t
mv
t
t
khử cực
tái khử cực
-90 mv
+ + - - Chu trình thứ ba:

+ + + - Chu trình thứ tư: + + + +


20mv
bên ngoài-Sự hấp thụ qua màng tế bào chỉ thẩm thấu Na+ mà không cho thẩm
thấu K+.Quá trình kết thúc khi tất cả Na+ đi vào trong hết ,Cl- đi ra hết
.Ngược lại ở tái khử cực,trong màng thẩm thấu ra ngoài là K+.Ở cuối tái
khử cực các K+ đi ra ngoài hết.
Để cân bằng nồng độNa+,K+ trong tế bào thì có một máy bơm Na+
và K+ để chuẩn bò cho chu kì sau:
Na+ đi vào thì phải bơm ra,K+ đi ra thì phải bơm vào. Ngoài

Trong
3,Độ dẫn điện của cơ thể:
Giả sử cấp một nguồn DC:Bên trong tế bào có những Ion+ vàIon Ta
áp vào nó một nguồn điện bên ngoài.Ion- dòch chuyển về trường âm và
ngược lại Ion+ dòch chuyển về trường âm. GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:8 1-2002
ngưỡng
t
++ - +

Trường bên trong Et=

N
3
4

:

Hệ số dòch chuyển của Ion.Nếu
0

thì tất cả các Ion đứng yên vì
tốc độ quá nhanh,Et=0 năng lượng nguồn ngoài biến thành nhiệt.
I
tổng
GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:9 1-2002
T(s)
mv
II,Lý thuyết về máy đo:
1,Cơ sở đo và lấy tín hiệu:
a,Lý thuyết điện tim:
Như vậy theo cách trình bày về cấu tạo cơ thể người cũng như
các động vật sống khác.Khi nhòp tim đập,nó tác dụng một lực F làm cho cơ
thể có một sóng điện và do nhòp tim có chu kỳ nên dạng sóng điện ra cũng
có chu kỳ tuần hoàn:



A
B

Tại điểm A là điểm mở của van tổ chim khi mà áp xuất của tâm thất
lớn hơn áp suất của van đó.Hình uốn cong từ A đến B mô tả áp xuất trên
van tổ chim.
Khi áp suất tâm thất nhỏ hơn áp suất của van tổ chim thì ở điểm B là
thời điểm đóng van tổ chim để máu không bò dội ngược lại mà tiếp tục đi
tới.
b,Phân loại các đạo trình:
Điện tâm đồ dùng để kiểm tra trạng thái của cơ thể dựa vào dạng
sóng.

Các chuyển đạo của cơ thể người chia làm ba chuyển đạo.
+Chuyển đạo song cực :Gồm 3 đạo trình.
Dùng hai cực để đo:
Chân phải nối mass điểm đo giữa tay phải,tay trái và chân trái.
+Chuyển đạo đơn cực:Gồm ba đạo trình.
Dùng một điện cực thăm dò một điện cực chung.
Nối chung tay trái và chân trái ra cực âm.Cực dương thăm dò nối
vào tay phải.
+Chuyên đạo đơn cực tim:Gồm 6 đạo trình.
Một và hai ở vùng tâm nhó.

Một trong các kỹ thuật chính để chẩn đoán bệnh tim là dựa vào điện
tâm đồ hay còn gọi là điện tim đồ (ECG = Electrocardiograph). Máy ECG
cho phép suy ra các khuyết tật về điện và cơ của tim bằng cách đo các
ECG, mà chúng là các điện thế ở trên bề mặt cơ thể. Với máy ECG, ta có
thể xác đònh nhòp tim và các tham số tim khác.
I:Phép đo điện tâm và điện thế sinh học :
1. Điện sinh lý của tim :
Trong phép đo điện tâm (ECG), tín hiệu điện đang quan tâm là do
bản thân tim tạo ra. Vì vậy ECG có giá trò chẩn đoán, vì nó phản ánh biến
diễn sinh học của tim. Mặc dù những điều sau đây liên quan tới riêng tim,
song nó phản ánh các nguyên lý điện sinh học cơ bản đối với những hệ
thống cơ quan khác, ví dụ điện cơ đồ (EMG). Tim người chủ yếu gồm cơ đặc biệt (cơ tim). Các tế bào cơ riêng lẻ
đường kính khoảng 15m và dài 100m và bó với nhau tựa như những thỏi.
Chúng nằm song song với nhau và kết tụ thành các bè sợi cơ vốn tạo thành
sợi xoắn rộng hình thành vách tim.
GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:14 1-2002
Bao quanh các tế bào tim là những sinh chất vốn tách riêng khoảng
gian bào với khoảng ngoại bào. Đối với tế bào tim điển hình, năng lượng
chuyển hóa được sử dụng để tạo thành môi trường trong giàu kali nhưng ít
natri so với thành phần ngoại bào natri cao và kali thấp. Do có sự không
cân bằng hiện diện đó, tồn tại điện thế tónh trên màng tế bào, bên trong
chừng 90mV âm so với bên ngoài. Khi tế bào bò kích thích (bằng cách cho
dòng điện làm tăng tạm thời thế ngang màng), các tính chất của màng thay
đổi theo chu trình, pha thứ nhất của nó là độ thẩm mạnh đối với natri lớn
chảy vào trong do các Gradien khuếch tán và điện.
Đối với các cơ tâm thất, pha 0 là hành trình lên do sự kích hoạt màng

đó ở trong những bó (ống) đặc biệt mà một số người tin rằng tồn tại giữa
nút SA và AV (ống liên nút), thông qua nút AV (bó chung, bó His), và từ
phần tâm thất của nút AV tới các thành trong của tâm thất. Những bó đó
tạo thành hệ thống His-Purkinje (mạng Purkinje).
Như đã lưu ý, nút SA gây ra hiện tượng tuần hoàn, tần số là nhòp tim.
Ở trạng thái bệnh khi nút SA không hoạt động, các nút xoang nhó, nút AV
có thể kiểm soát, khi đó nhòp tim sẽ thấp hơn, vì thông thường để kích nút
AV nút SA tự nhiên phải có tần số cao hơn. Cơ tim bình thường, trong một
số điều kiện, có thể khử phân cực một cách tự phát và trở thành nút xoang
nhó (ở lệch vò trí), dẫn tới sự co tâm thất sớm (PVC).
Sự kích hoạt tất cả các tế bào trong tim, do nút SA khởi phát, tạo
thành cơ sở cho ECG. Như đã lưu ý , các tế bào đã bò kích hoạt (khử phân
cực) tác động như nguồn dòng lưỡng cực. Các dòng điện nội tại cuối cùng
không chỉ đóng góp vào sự mở rộng hoạt động mà còn dẫn tới sự có mặt
của các dòng điện ở mọi nơi trong toàn thân (vốn biến diễn như môi trường
điện trở thụ động).
Trong khi phục hồi mỗi tế bào lại có tính chất như nguồn SĐĐ, mặc
dù độ lớn nhỏ hơn nhiều và thời khoảng dài hơn nhiều so với khi kích hoạt.
GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:16 1-2002

Hình 26-7:Điện tâm đồ vô hướng tiêu chuẩn
2. Điện tâm đồ :
Nếu khuếch đại điện thế đo được giữa tay phải và tay trái, thì tín
hiệu ECG sẽ phải có dạng như ở hình 26-7. Mỗi trong số ba phức hợp sóng
P, QRS và T, tương ứng với một biến cố điện sinh lý riêng. Sự bắt đầu chu
trình điện xảy ra nhờ các tế bào nút xoang nhó SA. “Khởi động” tự phát
của chúng được truyền đi bởi sự dẫn qua mô tâm nhó. Như vậy biến cố
chính đầu tiên là sự khử phân cực của các tâm nhó phải và trái, và hoạt
động điện tập thể đó làm nảy sinh sóng P.

I
= (thế ở tay trái) – (thế ở tay phải) (lead I)
V
II
= (thế ở chân trái) – (thế ở tay phải) (lead II)
V
III
= (thế ở chân trái) – (thế ở tay trái) (lead III)
Các đạo trình đó (các cách nối điện cực) được gọi là đạo trình đầu
mút, hoặc chi. Hãy chú ý rằng do đònh luật điện áp Kirchhoff.
V
I
+ V
H
= V
H
, chỉ có hai thế độc lập.
GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:18 1-2002
Đạo trình tổng hợp dùng như chuẩn được tạo ra bằng cách nối các chi
thông qua các điện trở 5k tới điểm chung gọi là đầu nối ra giữa Wilson
(CT). Các đạo trình thượng vò (V
1
tới V
6
) là các điện áp giữa các điện cực
dự kiến ở ngực và CT. Các đạo trình bổ sung xuất phát từ do mỗi đạo trình
chỉ so với đầu nối ra giữa, trừ đóng góp của chi tương ứng với CT được
ngắt. (Điều này làm tăng tín hiệu 1,5 lần).
**12 đạo trình tổng cộng theo quy ước được sử dụng trong phép điện

như chuẩn; các đạo trình vùng thượng vò được bố trí như sau :
V
1
Khoảng gian sườn phải thứ tư tại rìa xương ức
V
2
Khoảng gian sường trái thứ tư tại rìa xương ức
V
3
Khoảng gian sườn trái thứ năm tại đường giữa xương đòn
V
4
Giữa đường V
2
và V
4

V
5
Cùng mức như V
4
ở đường nhánh trước
V
6
Cùng mức như V
4
ở đường nhánh giữa
Các đạo trình chi bổ sung
aV
L

gọi là :
aVR (augmented vecto right = bên phải vecto mở rộng
aVL (augmented vecto left = bên trái vecto mở rộng)
aVF (augmented vecto foot = bàn chân vecto mở rộng).
Các cấu hình điện cực đạo trình đơn cực đơn thuần là hình chiếu của
cùng vector tim lên ba trục 60
0
khác xoay đi 30
0
(theo chiều ngược chiều
kim đồng hồ) từ cấu hình Einthoven. Ba phần sóng điện tim có quan hệ với
3 phần sóng chân tay chuẩn :

2
2
2
IIIII
aVF
IIII
aVL
III
aVR







Phép đo đơn cực aVR liên quan đến điện thế ở tay phải (RA) dùng

cũng như các biên độ, được sử dụng. Ngoài ra dạng của các sóng P, QRS
và T có thể là quan trọng. Những dạng sóng đó có thể là bất bình thường
nếu nút xoang nhó lệch khỏi vò trí khởi phát chu trình tim, tức là PVC, do
đường kích hoạt là bất bình thường; do đó sự phát triển tạm thời của các
nguồn tim và các trường thể của chúng là hoàn toàn khác nhau. Sự khả
dụng của các mạch khiến có thể chế tạo dụng cụ rẻ khả dó có khả năng
đồng thời khuếch đại và nhớ nhiều tín hiệu điện tâm ký. Dữ liệu đã nhớ
sau đó có thể được hiện hình như các bản đồ bề mặt thân thể đẳng thế. Hệ
thống hiện hành sử dụng từ 100 đến 250 điện cực đặt trên khắp mình người
; trong một số trường hợp khoảng cách điện cực là không đều để phản ánh
GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:22 1-2002
các gradien thế cao hơn gần tim hơn. Tuy nhiên nghiên cứu phân tích tín
hiệu cho thấy rằng chỉ 25 tới 30 điện cực (về cơ bản) cung cấp các dữ liệu
độc lập và các bề mặt điện tâm ký còn lại có thể rút ra được từ những điện
cực đó. Vì chúng chứa toàn bộ thông tin khả dụng, những bản đồ như vậy
thể hiện sự cải tiến ở các hệ thống thường.
Một số cách tiếp cận thành công và phân tích chẩn đoán bằng máy
tính và các điện tâm đồ đã được phát triển; các thuật toán dựa trên sự nhận
dạng sóng và cả biên độ các khoảng thời gian của các sóng thành phần.
Đặc tính tín hiệu ECG:
Hình 13 cho thấy ba băng thông được sử dụng cho các ứng dụng khác
nhau trong ECG (Tompkins và Wester,1981). Băng thông (BW) lâm sàng
được dùng để ghi ECG 12 phần sóng chuẩn là 0.05 – 1001. Với các ứng
dụng giám sát, như cho các bệnh nhân cần chăm sóc thường xuyên và cho
các bệnh nhân cấp cứu, BW bò giới hạn còn 0.550Hz. trong các môi trường
này, các rối loạn nhòp chủ yếu được quan tâm đến hơn là các thay đổi hình
thái tế nhò trong các dạng sóng. Như vậy BW có giới hạn làm suy giảm
nhiễu tần số cao hơn bò gây ra bởi các sự co cơ (nhiễu EMG) và nhiễu tần
số thấp hơn bởi sự di chuyển bởi hai điện cực (các thay đổi đường nền).

C=4*
0
(0,5) = 55pF
Điện dung tới các nguồn đường dây điện lực xung quanh thay đổi
theo các mức độ gần nhưng được lấy xấp xỉ ở 100pF. Ở tần số đường dây
điện lực 60Hz, điều đó tạo ra trở kháng 26M. nếu chân phải được nối với
đất chung của bộ khuếch đại thông qua điện cực với điện trở tiếp xúc 2K
chẳng hạn, thế đường dây điện lực 120V sẽ giảm theo tỷ lệ 2000/(26x10
6
)
tới giá trò khoảng 100mV như đầu vào tiếng ồn. Đó là tín hiệu cơ bản, vượt
quá bản thân ECG. Tuy nhiên, sử dụng các bộ khuếch đại vi sai tín hiệu
này sẽ được loại bỏ phần lớn, vì thường thì mỗi đạo trình về cơ bản phát
triển cùng tín hiệu AC.
Vấn đề chính thứ hai trong ghi ECG là độ trôi đường tâm, vốn có thể
nảy sinh từ căng thẳng sinh lý hoặc các điện cực được nối kém. Bệnh nhân
phải nằm xuống khi ghi ECG và phải đảm bảo không có tiếng ồn hoặc
trạng thái đau đớn tinh thần khác. Những điều kiện như vậy cũng là làm
giảm nhiễu do tiếng ồn cơ. Mặc dù có sự thận trọng đó, cần có mạng RC
để chặn dòng trực tiếp dư. Hằng số thời gian 3s tương ứng với điểm nửa
công suất tần số thấp 1/20 Hz, vốn tỏ ra đủ thấp để giữ dạng sóng bình
thường. Giải pháp khác đối với vấn đề này là sử dụng bộ ghim đường tâm.
Vấn đề quan trọng thứ ba là an toàn điện trong kiểm tra liên tục ở
bệnh viện.
Đáp tuyến tần số cao không thích hợp có thể dẫn đến méo dạng
sóng. Đặc biệt các biên độ và thời khoảng của các sóng thích đáng
có thểbò sai.
Đáp tuyến tần số cao giữa 60 và 500 Hz được chấp nhận chung như
khoảng cần thiết. Các khảo sát về các ECG đặc trưng đã chứng minh rằng
các sai số biên độ ở Q , R và S nhỏ hơn 0,1mV đòi hỏi tần số cắt trên

1.4
0.756
Tần số cắt trên được điều chỉnh ở 200 Hz tương quan với ECG không
lọc. Biên độ sóng không lọc là 2 mV và S – Q gốc là 0mV.

Bảng 26 –6 : Ảnh hưởng của tần số cắt trên đối với tham số ECG

Tần số
cắt, Hz
Tương
quan
Sóng R,
mV
Sóng Q,
mV
QRS, ms
P – Q,
ms
Q – T, ms
500
1.0
2.0
0.4
70
94
204
200
0.991
1.92
0.37

210
20
0.52
1.34
0.18
94
82
216
Tần số cắt dưới là 0,05 Hz. (0 Hz đối với tần số trên 500 Hz vốn đã
cho các giá trò chuẩn). Tương quan là với dạng sóng không lọc (0 tới 500
Hz).
6. Các điện cực (Electrode) :
Ngày xưa người ta sử dụng các điện cực kim loại để nối về điện vào
cơ thể người. Một chất điện phân (thường là được tạo bởi dung dòch muối
ăn trong một chất đông (keo) tạo thành giao tiếp điện giữa điện cực kim
loại và da. Trong cơ thể người, các dòng điện được tạo ra bởi sự di chuyển
của các ion trái lại trong dây dẫn, các dòng điện do sự di chuyển các điện
tử. Các hệ thống điện cực làm việc chuyển đổi các dòng điện ion thành các
dòng điện điện tử.
Các kim loại dẫn điện như đồng phủ Nickel được dùng làm các điện
cực ECG nhưng chúng có vấn đề. Hai điện cực cần để thu thập một ECG
GVHD: TS HUỲNH THU Luận Văn Tốt Nghiệp
SVTH:Lương Hồ Minh Hải MSSV:49700395 Trang:26 1-2002
cùng với chất điện phân và thân được phủ muối ăn hoạt động như
pin(battery). Một điện thế lệch (offset) DC xảy ra giữa các điện cực và có
thể lớn hoặc lớn hơn tín hiệu ECG đỉnh. Một lớp kép điện tích (các ion
dương và âm cách nhau một khoảng) xảy ra trong điện cực. Sự di chuyển
điện cực như tạo bởi sự di chuyển của bệnh nhân làm ảnh hưởng lớp kép
này và thay đổi lệch (offset) DC. Vì điện thế offset này được khuếch đại
lên khoảng 1000 lần cùng với ECG, các thay đổi nhỏ làm dòch đi nhiều

các điện cực phải được đặt ở các vò trí mà cho phép ghi nhận chính xác ba
vecto này.
Tuy nhiên cơ thể và tim có các đặc tính mà không thể tránh được với
mục đích thực tế. Điều này làm cho việc ghi nhận tuyệt đối chính xác VCG
hầu như là không thể được với bất cứ hệ thống nào có điện cực đặt không
hoàn hảo.
VCG có thể được ghi nhận bằng cách có được điện thế giữa hai điểm
ở dưới các cánh tay cho X hoặc thành phần trái sang phải, giữa ngực và
lưng cho thành phần Z và giữa đầu và chân trái cho thành phần Y. Đơn
thuần hiển thò bất kỳ hai trong ba tín hiệu này trên Scope X-Y với cùng độ
nhạy cho cả các khuyếc đại X và Y sẽ cho các sai số đáng kể khi điện thế
được tạo ra trong tim bò suy giảm bởi các lượng khác nhau trong các hướng
X,Y và Z và thân người không phải thuần nhất, các tín hiệu này được tạo
theo các trục mà không chính xác vuông góc với nhau.