Ứng dụng lâm sàng của từ tâm đồ

Ứng dụng lâm sàng của từ
tâm đồ
Bởi:
ĐH Bách Khoa Y Sinh K50

Các ưu điểm của từ tâm đồ
Chúng ta biết rằng, hoạt động điện sinh học trong quả tim là nguyên nhân tạo ra 1 nguồn
dòng, với mật độ i(x,y,z,t). Như đã nói, cả điện trường lẫn từ trường đều được hình thành
bởi cùng nguồn này, và ngược lại, chúng tạo ra các hiện tượng điện sinh lý học: sự khử
cực và sự tái cực của các tế bào cơ tim.
Một câu hỏi logic được đặt ra ở đây là liệu có bất kì thông tin mới nào có thể nhận được
từ phép đo từ trường mà bằng phép đo điện trường chúng ta không có được? Khi câu hỏi
này xuất hiện, với những cơ sở lý thuyết đã biết, đó là điện trường và từ trường không
hoàn toàn độc lập với nhau, các nguyên nhân khác là nguyên lý cho việc sử dụng MCG.
Chúng có thể được chia theo các đặc điểm lý thuyết và kỹ thuật. Các đặc điểm lý thuyết
dựa trên các đặc tính phổ biến của từ trường sinh học, còn các đặc điểm kỹ thuật dựa
trên các đặc điểm của sự trang bị dụng cụ. Chúng sẽ được đề cập đến trong phần dưới
đây.
Các ưu điểm về mặt lý thuyết
Đầu tiên, bản chất của các trường đạo trình của điện và từ tương đối khác nhau, nhưng
đã được mô tả trong phần 12.9. Nói chính xác, đạo trình từ lý tưởng chỉ nhạy cảm với
các thành phần tiếp tuyến của các nguồn kích hoạt và do đó, nó có đáp ứng đặc biệt đối
với những bất thường trong sự kích hoạt (bởi vì các nguồn kích hoạt bình thường chủ
yếu là thành phần hướng tâm). Hơn nữa, các thành phần tiếp tuyến bị suy giảm trong
ECG do hiệu ứng Brody. Một nhân tố khác là tỉ số SNR đối với quá trình ghi nhận điện
và từ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác, vì thế sẽ có ưu điểm về mặt thực tế trong việc sử
dụng cái này so với cái khác, mặc dù có sự tương đồng về mặt phương pháp giữa chúng.
Hai là, độ từ thẩm của mô chính là độ từ thẩm của không gian tự do. Do đó, độ nhạy của
MCG không bị ảnh hưởng bởi điện trở suất cao của mô phổi. Chính vì điều này, chúng

được cách ly với bên ngoài trong MCG (trong tương lai gần, sẽ có thể thao tác các thiết
bị SQUID ở nhiệt độ của nitơ lỏng, nhờ đó chi phí hoạt động sẽ giảm đi đáng kể).

Ứng dụng lâm sàng
Ứng dụng lâm sàng của MCG có thể dựa trên lý thuyết (điện từ trường sinh học) hoặc
các đặc điểm kĩ thuật của phương pháp đo. Những lợi ích về mặt kĩ thuật chính của
MCG được đề cập trong phần 20.2.1. Các điểm nổi bật về mặt lý thuyết gồm có sự phân
bố độ nhạy khác biệt của MCG đối với các nguồn điện sinh học của tim.
Một số nghiên cứu về chất lượng chẩn đoán của MCG đã được công bố. Để có cái nhìn
tổng quan về các nghiên cứu trên, có thể tìm đọc bài viết của Siltanen (1989). Cơ thể
những người bệnh với các nhóm bệnh tim đã được khảo sát bằng ECG, bao gồm nhồi
máu, phình đại và hụt dẫn. Trong hầu hết các nghiên cứu, MCG thu được với phương
pháp ánh xạ bằng cách chỉ ghi lại các thành phần x của cường độ từ trường của tim tại
một vài điểm ghi ở phía trên ngực mà không cần sử dụng bản chất vector của cường độ
2/6


Ứng dụng lâm sàng của từ tâm đồ

từ trường (Cohen và McCaughan, 1972; Saarinen và các cộng sự, 1978). Ngoài ra cũng
có nhiều báo cáo liên quan đến việc ghi lại cả ba thành phần của trường vector từ của
tim với phương pháp ánh xạ này (Cohen và Chandler, 1969; Rosen và Inouye, 1975;
Seppänen và các cộng sự, 1983; Shirae, Furukawa, và Katayama, 1988; Sakauchi và các
cộng sự, 1989). Trong phương pháp ánh xạ, số lượng điểm đo thường là 30-40. Nếu tín
hiệu được ghi với từ kế đơn kênh (như vẫn thường được thực hiện do có kích thước của
lưới đo lớn) và giả sử chúng ta có 1’ dành cho việc định vị từ kế, thêm 1’ nữa cho việc
thu thập dữ liệu thì dẫn tới thời gian ghi tổng cộng cho mỗi bệnh nhân sẽ mất hơn 1h.
Bằng cách sử dụng phương pháp ánh xạ cho những bất thường liên quan đến tim, chất
lượng chẩn đoán của MCG, xét trung bình, cũng giống với ECG.
Ở đây, chúng tôi tổng kết một cách ngắn gọn kết quả thu được của một nghiên cứu, được



Ứng dụng lâm sàng của từ tâm đồ

Trên cơ sở của nghiên cứu này và các bài viết về những nghiên cứu khác hiện có, chúng
ta có thể rút ra những kết luận liên quan đến chất lượng chẩn đoán của MCG như sau:
1. mặc dù phép đo MCG đơn điểm chỉ thực hiện ở một vị trí duy nhất, so với 30-40 điểm
đo trong phương pháp ánh xạ, chất lượng của phương pháp này ít nhất cũng tốt như chất
lượng của hệ thống ánh xạ. 2. không có chênh lệch nào đáng kể giữa chất lượng chẩn
đoán của MCG khi so sánh với ECG của Frank. 3. các cách phân loại chẩn đoán của
ECG và MCG không giống nhau. (nghĩa là các đối tượng cá thể được phân loại trong
từng nhóm không hề như nhau ở cả 2 phương pháp mặc dù số lượng các bệnh nhân được
chẩn đoán đúng là bằng nhau.) 4. chất lượng chẩn đoán của EMCG tốt hơn ECG hoặc
MCG riêng lẻ, mặc dù EMCG sử dụng cùng một số lượng các thông số như trong ECG
hoặc MCG. Trong điều kiện tốt nhất, EMCG, bằng cách kết hợp dữ liệu điện và từ, có
thể giảm số lượng bệnh nhân bị phân loại sai xuống còn khoảng một nửa.

Cơ sở cho việc tăng chất lượng chẩn đoán bằng phép đo từ sinh học
Ý tưởng cơ bản đằng sau việc tăng chất lượng chẩn đoán khi áp dụng phép ghi điện từ
tâm đồ (mục 4 ở trên) là nền tảng của việc ứng dụng các phương pháp từ sinh học cho
chẩn đoán lâm sàng nói chung và được nói rõ hơn ở phần dưới đây.
Nếu các đạo trình MCG là sự kết hợp tuyến tính của các đạo trình ECG (như trường
hợp trong hình 20.3), thì các nhóm bệnh nhân được chẩn đoán đúng phải là như nhau
trong cả 2 lần kiểm tra. Như trường hợp được minh họa bởi Willems và Lesaffre (1987),
những người đã chỉ ra rằng ECG 12 đạo trình và VCG Frank có cùng chất lượng chẩn
đoán. Việc kết hợp những hệ thống đạo trình này không làm tăng chất lượng chẩn đoán.
Điều đó là tất nhiên, bởi vì một trong số những hệ thống đạo trình này là một sự tổ hợp
tuyến tính của hệ thống khác.
Nhưng, theo như lý thuyết của Helmholtz chỉ ra, các đạo trình ECG và MCG là độc lập
về mặt toán học. Do đó, các cơ thể người bệnh được chẩn đoán đúng với cả 2 phương

được ứng dụng với phép đo từ não đồ và cả trong những lĩnh vực khác liên quan đến từ
sinh học.

Minh hoạ nguyên lý tăng chất lượng chẩn đoán bằng việc sử dụng các phép đo từ sinh học.

5/6


Ứng dụng lâm sàng của từ tâm đồ

(A) Nếu các phương pháp điện và từ (ECG và MCG) dựa trên các mô hình nguồn có
cùng số lượng biến độc lập, thì số bệnh nhân được chẩn đoán đúng là bằng nhau trong
cả 2 phương pháp. Sự phân bố độ nhạy của các hệ thống đó càng chênh lệch thì sự sai
khác về số lượng bệnh nhân được chẩn đoán đúng càng lớn. Vì chúng ta không biết bệnh
nhân nào được chẩn đoán đúng với từng phương pháp nên chất lượng chẩn đoán tổng
cộng không thể tăng lên bằng cách sử dụng riêng rẽ 2 phương pháp.
(B) Nếu quá trình chẩn đoán dựa trên sự kết hợp dữ liệu về cả mặt điện và từ (EMCG),
số bệnh nhân được chẩn đoán đúng sẽ tăng lên, vùng được bao bởi cả 2 phương pháp.

Những kết luận tổng quát về phép đo từ tâm đồ
Dựa trên cơ sở lý thuyết về điện từ trường sinh học và những bài viết hiện nay trong lĩnh
vực nghiên cứu MCG, chúng ta có thể đưa ra những kết luận tổng quát sau về ứng dụng
của phép đo từ não đồ (Malmivuo, 1976):
1. MCG đo đặc tính hoạt động điện của cơ tim. Do đó, trên nền tảng về mặt giá cả, nếu
chỉ sử dụng 1 trong 2 phương pháp trên khi các quá trình ghi dữ liệu mặt điện hoàn
thành, ECG có thể được sử dụng, trừ khi có những nguyên nhân kĩ thuật phải chọn MCG
(ví dụ, với những bệnh nhân bị bỏng da, ghi các trường DC...). 2. ECG đo trường điện
thế, là một trường vô hướng. Do đó, một phép đo tại một điểm đo là đủ. MCG đo từ
trường, là trường vector. Do đó, các phép đo MCG phải mô tả được 1 vector, cần 3 phép
đo trực giao tại từng điểm đo để thu được toàn bộ thông tin có thể có (Malmivuo, 1976;