Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của bệnh động mạch vành lên tín hiệu điện tim

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LÊ PHƢỚC ANH TÚ

NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA BỆNH
ĐỘNG MẠCH VÀNH LÊN TÍN HIỆU ĐIỆN TIM

LUẬN VĂN THẠC SỸ NGÀNH CÔNG NGHỆ
ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

HÀ NỘI - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LÊ PHƢỚC ANH TÚ

NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA BỆNH
ĐỘNG MẠCH VÀNH LÊN TÍN HIỆU ĐIỆN TIM

Ngành: Công Nghệ Điện Tử - Viễn Thông
Chuyên ngành: Kỹ Thuât Điện Tử
Mã số ngành: 60.52.02.03

LUẬN VĂN THẠC SỸ NGÀNH CÔNG NGHỆ
ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS. CHỬ ĐỨC TRÌNH

HÀ NỘI - 2015


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo Trường Đại Học Khoa
Học Huế, Trường Đại học Công nghệ ĐHQGHN, Khoa Điện Tử - Viễn Thông đã
nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quí giá trong suốt hai
năm em học cao học.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Chử Đức Trình đã tận tình hướng
dẫn, cung cấp tài liệu, thiết bị trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp Cao Học Điện Tử - Viễn Thông, những
người đồng hành trong khóa học và có nhiều ý kiến đóng góp.
Một lần nữa xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc.

Huế, ngày 12 tháng 07 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Lê Phước Anh Tú


LỜI CAM ĐOAN
Luận văn tốt nghiệp đánh dấu cho những thành quả, kiến thức em đã thu nhận
được trong quá trình rèn luyện, học tập tại trường. Em xin cam đoan luận văn được
hoàn thành bằng quá trình học tập và nghiên cứu của em.
Trong luận văn này em đã sử dụng một số tài liệu và một số trang web đều
được đưa ra ở phần Tài liệu tham khảo.
Em xin cam đoan những lời trên là sự thật và chịu mọi trách nhiệm trước thầy
cô và hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp.

Hà Nội, ngày 12 tháng 07 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Lê Phước Anh Tú


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU......................................................................................................................................... 5
CHƢƠNG I TÍN HIỆU ĐIỆN TIM VÀ HỆ THỐNG CÁC CHUYỂN ĐẠO.......................... 7
1.1 Tế bào và dòng sinh học ........................................................................................................ 7
1.2 Khái niệm về điện tâm đồ ...................................................................................................... 8
1.3 Cơ chế hình thành tín hiệu điện tim ....................................................................................... 9
1.3.1 Nhĩ đồ (ghi dòng điện hoạt động của nhĩ) .................................................................... 10
1.3.2 Thất đồ (ghi dòng điện hoạt động của thất) .................................................................. 10
1.3.2.1 Khử cực ...................................................................................................................... 10
1.3.2.2 Tái cực ........................................................................................................................ 13
1.3.2.3 Truyền đạt nhĩ thất ..................................................................................................... 15
1.4 Hệ thống các chuyển đạo ..................................................................................................... 16
1.4.1 Chuyển đạo mẫu ............................................................................................................ 16
1.4.2 Chuyển đạo đơn cực các chi.......................................................................................... 17
1.4.3 Chuyển đạo trước tim .................................................................................................... 19
1.5 Đặc điểm của tín hiệu điện tim ............................................................................................ 20
1.6 Một số ví dụ về dạng điện tim không bình thường .............................................................. 22
1.6.1Thấp tim ......................................................................................................................... 22
1.6.2 Tăng gánh thất trái : ...................................................................................................... 22
1.6.3 Block nhánh trái : .......................................................................................................... 23
1.7 Kết luận chương ................................................................................................................... 24
CHƢƠNG 2 GIỚI THIỆU MÁY ĐIỆN TIM ĐÃ ĐƢỢC NGHIÊN CỨU ............................ 25
2.1 Những vẫn đề chung của máy điện tim .............................................................................. 25
2.1.1 Định nghĩa ..................................................................................................................... 25

2.1.2 Đặc điểm của máy điện tim ........................................................................................... 25
2.1.3 Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy .......................................................................... 26
2.2 Thiết bị ghi điện tim hiện đại ............................................................................................... 27
1


2.3 Kết luận chương ................................................................................................................... 29
CHƢƠNG 3 PHƢƠNG PHÁP NHẬN DẠNG TÍN HIỆU ĐIỆN TIM .................................. 30
3.1 Giới thiệu phương pháp nhận dạng ...................................................................................... 30
3.2 Nguyên tắc nhận dạng cú pháp tín hiệu : ............................................................................. 30
3.3 Áp dụng phương pháp nhận dạng cú pháp vào tín hiệu điện tim : ...................................... 31
3.4 Phương pháp xử lý thống kê ................................................................................................ 31
CHƢƠNG 4 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY ĐO ĐIỆN TIM .............................................. 30
4.1 Thiết kế sơ đồ khối .............................................................................................................. 30
4.2 Thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý ............................................................................................ 30
4.2.1 Khối nguồn .................................................................................................................... 34
4.2.2 Khối bảo về đầu vào và tiền khuếch đại........................................................................ 25
4.2.3 Khối chọn chuyển đạo ................................................................................................... 26
4.2.4 Thiết kế mạch khuếch đại vi sai .................................................................................... 38
4.2.5 Khối lọc thông cao 0.05MHz ........................................................................................ 39
4.2.6 Khối lọc thông thấp 100MHz ........................................................................................ 40
4.2.7 Khối lọc triệt tần ............................................................................................................ 42
4.2.8 Khối khuếch đại tín hiệu ra ........................................................................................... 43
4.2.3 Vi điều khiển, truyền thông RS232 và giao diện phần mềm hiển thị ........................... 44
4.3 Mạch in ................................................................................................................................ 52
CHƢƠNG 5 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ......................................................................................... 56
5.1 Thiết bị đo điện tim và giao diện trên máy tính ................................................................... 56
5.2 So sánh tín hiệu điện tim của tác giả với tín hiệu điện tim chuẩn ............................... 59
5.3 Kết quả điện tim của một số bệnh nhân ............................................................................... 61
5.3 Đánh giá kết quả .................................................................................................................. 63

5.4 Mục tiêu cần giải quyết ........................................................................................................ 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................... 65

2


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sự di chuyển của các ion Na+,K+,Ca++ qua màng tế bào, hình thành đường
cong điện thế hoạt động, nguồn gốc của dòng điện tim ............................................... 8
Hinh 1.2. Vị trí các nút và bó His ................................................................................ 9
Hình 1.3. Nhĩ đồ .......................................................................................................... 10
Hình 1.4. Thất đồ ......................................................................................................... 11
Hình 1.5. Sự hình thành sóng Q ................................................................................... 12
Hình 1.6. Sự hình thành sóng R, S............................................................................... 12
Hình 1.7. Quá trình tái cực và sự hình thành sóng T ................................................... 14
Hình 1.8. Phức bộ điện tim .......................................................................................... 15
Hình 1.9. Sự tiếp diễn của các sóng, khoảng và thời kì tâm thu và tâm trương trên
điện tim đồ .................................................................................................................... 15
Hình 1.10. Các đạo trình chi của Einthoven . Tam giác Einthoven ............................ 17
Hình 1.11. Chuyển đạo đơn cực các chi ...................................................................... 18
Hình 1.12. Vị trí đặt điện cực của các chuyển đạo trước tim ...................................... 20
Hình 1.13. Sơ đồ minh họa mặt cắt khảo sát tim và các chuyển đọa tương ứng......... 20
Hình 1.14. Điện tâm đồ bình thường và các con số chủ yếu ....................................... 21
Hình 1.15. PQ dài ra trong bệnh thấp tim .................................................................... 22
Hình1.16. Các triệu chứng của bệnh tăng gánh thất trái.............................................. 23
Hình 1.17. Các triệu chứng của bệnh Block nhánh trái hoàn toàn .............................. 23
Hình 2.1. Sơ đồ khối của một thiết bị ghi điện tim sử dụng vi xử lý. ......................... 28
Hình 4.1. Sơ đồ khối của hệ thống điện tim đồ ........................................................... 33
Hình 4.2. Khối nguồn .................................................................................................. 34
Hình 4.3. Điện áp được san phẳng hơn bằng tụ lọc ..................................................... 35

Hình 4.4. Khối bảo vệ .................................................................................................. 36
Hình 4.5. Sơ đồ chân và nguyên lý hoạt động của IC CD4051 ................................... 37
Hình 4.6. Mạch chọn chuyển đạo ................................................................................ 37
Hình 4.7. Mạch khuếch đại vi sai ................................................................................ 39
Hình 4.8. Mạch lọc thông cao ...................................................................................... 39
3


Hình 4.9. Đặc tính tần số mạch lọc thông cao ............................................................. 40
Hình 4.10. Mạch lọc thông thấp .................................................................................. 41
Hình 4.11. Đặc tính tần số mạch lọc thông thấp .......................................................... 41
Hình 4.12. Mạch lọc triệt tần 50Hz ............................................................................. 42
Hình 4.13. Đặc tính tần số mạch lọc triệt tần 50Hz ..................................................... 43
Hình 4.14. Mạch khuếch đại tín hiệu ra ....................................................................... 43
Hình 4.15. Cấu trúc chức năng của PIC 16F877A ...................................................... 44
Hình 4.16. Sơ đồ chân PIC 16F877A .......................................................................... 45
Hình 4.17. Chọn kênh ADC ........................................................................................ 47
Hình 4.18.Các cách lưu kết quả chuyển đổi AD ......................................................... 47
Hình 4.19. Hình ảnh thực tế PIC 16F877A ................................................................. 48
Hình 4.20. IC Max232 và cổng COM ......................................................................... 49
Hình 4.21. Giao diện hiển thị sóng điện tim trên máy tính ......................................... 51
Hình 4.22. Mạch in khối thu tín hiệu ........................................................................... 52
Hình 4.23. Mạch in khối thu tín hiệu ........................................................................... 53
Hình 4.24. Hình ảnh khối thu tín hiệu thi công ........................................................... 54
Hình 4.25. Hình ảnh khối vi điều khiển và truyền thông ............................................ 55
Hình 5.1. Hình ảnh thực tế của Mạch. ......................................................................... 56
Hình 5.2. Các điện cực chi ........................................................................................... 57
Hình 5.3. Các điện cực ngực ........................................................................................ 57
Hình 5.4.Cáp dẫn ......................................................................................................... 58
Hình 5.5. Giao diện trên máy tính. .............................................................................. 58

Hình 5.6. Tín hiệu điện tim của tác giả ........................................................................ 59
Hình 5.7. So sánh với tín hiệu điện tim chuẩn .............................................................59

4


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, có nhiều thiết bị chăm sóc sức khỏe có sẵn trên thị trường, bệnh nhân
có thể theo dõi sức khỏe của mình một cách thường xuyên sự thoải mái trong nhà của
họ. Các thiết bị này có một tác động rất lớn về chi phí chăm sóc sức khỏe khi chúng
được giảm thời gian và nguồn lực của các bác sĩ y tế và các cơ sở yêu cầu của bệnh
nhân.
Đây là lợi thế cho cả bệnh nhân và bác sĩ. Bệnh nhân có thể theo dõi sức khỏe
thường xuyên và điều chỉnh chế độ ăn uống của họ và tập thể dục là cần thiết để giữ
tin quan trọng của họ trong sự cân bằng. Các chuyên gia chăm sóc sức khỏe có thể truy
cập thông tin này từ các máy tính của họ thông qua Ethernet và có thể kiểm tra tin
quan trọng bệnh nhân của họ ở thời của họ. Nếu họ nhận thấy bất thường, họ luôn luôn
có thể sắp xếp một cuộc hẹn với bệnh nhân của họ.
Các đối tượng của dự án này là phát triển một thiết bị theo dõi được dễ dàng và
an toàn để sử dụng, trong khi được các chi phí thấp cho khách hàng.
Trong quá trình học chuyên ngành Điện Tử - Viễn Thông thuộc khoa Điện Tử Viễn Thông của trường Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN, được tiếp cận với những
kiến thức thuộc hai lĩnh vực điện tử và viễn thông. Từ những kiến thức đã học được và
nhu cầu thực tế trên, em chọn đề tài: “Nghiên cứu khảo sát ảnh hƣởng của bệnh
động mạch vành lên tín hiệu điện tim” làm luận văn tốt nghiệp.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Máy điện tim là một thiết bị y sinh đặc trưng cho một hệ thống cơ điện tử hiện
đại. Bao hàm trong đó nhiều kiến thức tổng hợp về hệ thống điều thu thập tín hiệu
tương tự, xử lý tín hiệu số và tương tự, xử lý cảm biến. Nó cũng là một thiết bị quan
trọng trong việc chăm sóc sức khỏe mọi người.

Tuy nhiên ở Việt Nam, tất cả các thiết bị này đều phải nhập ngoại. Do đó, việc
nghiên cứu chế tạo máy điện tim không chỉ củng cố những kiến thức đã được học
trong nhà trường mà còn là cơ sở để khi phát triển thêm, chúng ta có thể tự sản xuất
các máy đo điện tim, phục vụ các yêu cầu cấp thiết như đã đề cập trên.
Đối tượng nghiên cứu:
Máy đo điện tim
Phương pháp nghiên cứu:
Kết hợp lý thuyết với thực nghiệm, dựa trên các demo từ một số nhà sản xuất làm cơ
sở, thiết kế mạch sản phẩm, tiến hành đo đạc, kiểm thử, cải tiến sản phẩm cho phù hợp
với yêu cầu.
5


Nội dung nghiên cứu:
Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của tim.
Nghiên cứu nguyên lý máy thu nhận tín hiệu điện tim.
Thiết kế mạch phần cứng và phần mềm cho mạch với chức năng đo thông số:
dạng sóng của tín hiệu điện tim, mạch xử lý tín hiệu và hiển thị kết quả lên máy tính.
Thiết kế phần mềm giao diện trên máy tính với ngôn ngữ C#, giao tiếp với máy
tính qua cổng USART.
Giới hạn của đề tài:
Do thời gian và sự hiểu biết còn có hạn, đề tài chỉ giới hạn trong việc thiết kế,
chế tạo mạch đo, xử lý tín hiệu bằng phần cứng (mạch analog) và tiến hành đọc thô tín
hiệu điện tim, chưa triển khai các thuật toán lọc nâng cao bằng phần mềm.

6


CHƢƠNG I
TÍN HIỆU ĐIỆN TIM VÀ HỆ THỐNG CÁC CHUYỂN ĐẠO

1.1 Tế bào và dòng sinh học
Dòng sinh học là dòng sinh ra do sự hoạt động của các tế bào sống
Dòng sinh hóa là dòng gây nên bởi sư thay đổi nồng độ ion trong và ngoài tế bào
Tế bào là đơn vị sống nhỏ nhất của sinh vật. Tế bào gồm nhân tế bào, màng tế bào,
chất nguyên sinh. Nhân tế bào có chức năng sinh sản, màng tế bào giữ chức năng trao
đổi chất với môi trường. Chất nguyên sinh giữ chức năng mang tải các chất dinh
dưỡng và các chất đào thải. Màng tế bào có tính bám thấu do đó duy trì những nồng độ
khác nhau của các vật trong và ngoài tế bào.
Các quá trình điện học của tim:
Ngày nay khoa điện sinh lý học hiện đại đã cho ta biết rõ, dòng điện do tim phát ra
vì đâu mà có?
Đó là do sự sự biến đổi hiệu điện thế giữa mặt trong và mặt ngoài màng tế bào cơ
tim. Sự biến đổi hiệu điện thế này bắt nguồn từ sự di chuyển của các ion (K+, Na+...) từ
ngoài vào trong tế bào và từ trong ra ngoài tế bào cơ tim hoạt động, lúc này tính thẩm
thấu của màng tế bào đối với các loại ion luôn luôn biến đổi.
Khi tế bào bắt đầu hoạt động (bị kích thích), điện thế mặt ngoài màng tế bào sẽ trở
thành âm tính tương đối (bị khử mất cực dương) so với mặt trong: người ta gọi đó là
hiện tượng khử cực (despolarisation).
Sau đó, tế bào lập lại thế thăng bằng ion nghỉ, điện thế mặt ngoài trở lại dương tính
tương đối (tái lập cực dương) người ta gọi đó là hiện tượng tái cực (repolarisation).

7


Hình 1.1 Sự di chuyển của các ion Na+, K+, Ca++ qua màng tế bào, hình thành đường
cong điện thế hoạt động, nguồn gốc của dòng điện tim[1]
1.2 Khái niệm về điện tâm đồ
Điện tâm đồ là những xung điện do tế bào cơ tim phát ra và đường biểu diễn những
hoạt động điện này được gọi là điện tâm đồ. Điện lực đó rất nhỏ, chỉ tính bằng milivôn
nên rất khó ghi. Cho đến năm 1993, Einthoven mới lần đầu ghi được bằng môt điện kế

có đầy đủ mức nhạy cảm.
Phương pháp ghi điện tim đồ cũng như cách ghi các đường cong biến thiên tuần
hoàn khác: người ta cho dòng điện tim tác động lên một bút ghi làm bút này dao động
qua lại và tác động lên một mặt giấy, nó được động cơ chuyển động đều với một vận
tốc nào đó. Ngày nay, người ta sáng chế ra rất nhiều loại máy ghi điện tim rất nhạy
cảm, tiện lợi. Các máy đo có bộ phận khuếch bằng đèn điện tử hay bán dẫn và ghi điện
tim đồ trực tiếp lên giấy, vẽ lên màn huỳnh quang, hiển thị lên màn hình GLCD hoặc
là màn hình máy tính thông qua phần mềm quản lý. Ngoài ra, chúng còn có thể có một
hay nhiều dòng, ghi đồng thời được nhiều chuyển đạo cũng một lúc, ghi điện tim đồ
liên tục 24h.

8


1.3 Cơ chế hình thành tín hiệu điện tim
Tim là một khối cơ rỗng gồm 4 buồng dạy mỏng không đều nhau, co bóp khác
nhau. Cấu trúc phức tạp đó làm cho dòng điện hoạt động của tim (khử cực và tái cực)
cũng biến thiên phức tạp hơn ở tế bào đơn giản như đã nói ở trên.

Hinh 1.2 Vị trí các nút và bó His
Tim hoạt động được là nhờ một xung động truyền qua hệ thống thần kinh tự động
của tim. Đầu tiên, xung động đi từ nút xoang tỏa ra cơ nhĩ làm cho nhĩ khử cực trước,
nhĩ bóp đẩy mau xuống thất. Sau đó nút nhĩ – thất Tawara tiếp nhận xung động truyền
qua bó His xuống thất làm thất khử cực: lúc này thất đã đầy máu và bóp mạnh đẩy
máu ra ngoại biên. Hiện tượng nhĩ và thất khử cực lần lượt trước sau như thế chính là
để duy trì quá trình huyết đông bình thường của hệ thống tuần hoàn. Điều đó cũng làm
cho điện tim đồ bao gồm 2 phần: một nhĩ đồ, ghi lại dòng điện của nhĩ đi trước; một
thất đồ, ghi lại dòng điện của thất đồ đi sau.
Để thu được điện tim, người ta đặt những điện cực của máy ghi điện tim lên cơ thể.
Tùy theo chỗ đặt các điện cực, hình dáng điện tim đồ sẽ khác nhau. Nhưng trong mấy

ví dụ dưới đây, để cho thống nhất và đơn giản, quy ước đặt điện cực dương (B) ở bên
trái quả tim và điện cực âm (A) ở bên phải quả tim.
9


Như vậy:
Khi tim ở trạng thái nghỉ (tâm trương) không có dòng điện nào qua máy và bút chỉ
ghi lên giấy một đường thẳng ngang, người ta gọi đó là đường đồng điện (isoelectric
line).
Khi tim hoạt động (tâm thu) điện cực B thu được một điện thế dương tính tương đối
so với điện cực thì bút sẽ vẽ lên giấy một làn sóng dương, nghĩa là ở phía trên đường
đồng điện. Trái lại, điện cực A dương tinh tương đối thì bút sẽ vẽ một làn sóng âm,
nghĩa là ở phía dưới đường đồng điện.
1.3.1 Nhĩ đồ (ghi dòng điện hoạt động của nhĩ)
Như đã nói ở trên, xung động ở nút xoang sẽ tỏa ra làm khử cực cơ nhĩ như hình
các đợt sóng với hướng chung là từ trên xuống dưới và từ phải qua trái.

Hình 1.3 Nhĩ đồ
Vậy vecto khử cực nhĩ có hướng từ trên xuống dưới và từ phải qua trái, làm với
đường ngang 1 góc 49o, đường thẳng nằm với vecto này gọi là trục điện nhĩ.
Nhĩ đồ khi chuyển đạo thực quản, chuyển đạo trong buồng tim hay đặt điện cực
trực tiếp lên nhĩ (mổ tim, thực nghiệm)
Lúc này, điện cực B sẽ là dương tương đối và ta sẽ thu được một sóng dương thấp,
nhỏ, tầy đầu với khoảng thời gian 0.8s gọi là sóng P. Khi nhĩ tái cực nó phát ra một
sóng âm nhỏ gọi là sóng Ta (auricular T). Nhưng ngay lúc này cũng xuất hiện khử cực
thất với điện thế mạnh hơn nhiều. Nên trên điện tâm đồ gần như ta không thấy sóng T
nữa. Kết quả nhĩ đồ chỉ thể hiện trên điện tâm đồ một sóng đơn độc là sóng P.
Nhĩ đồ khi chuyển đạo thực quản, chuyển đạo trong buồng tim hay đặt điện cực
trực tiếp lên nhĩ.[2]
1.3.2 Thất đồ (ghi dòng điện hoạt động của thất)

1.3.2.1 Khử cực
Ngay khi còn đang khử cực thì xung động đã bắt vào nutx nhĩ-thất rồi truyền qua
thân và 2 nhánh bó His xuống khử cực thất.

10


Việc khử cực bắt đầu từ phần giữa liên thất đi xuyên qua mặt phải vách này, tạo ra
một vecto khử cực đầu tiên hướng từ trái qua phải: điện cực A sẽ dương tính tương đối
và máy ghi sẽ thu được một sóng âm nhỏ nhọn gọi là sóng Q.
Sau đó xung động truyền xuống và tiến hành khử cực đồng thời cả 2 tâm thất theo
hướng xuyên qua bề dày cơ tim. Lúc này vecto khử cực hướng nhiều về bên trái hơn vì
thất trái dày hơn và tim nghiêng về bên trái. Do đó vecto khử cực có chung hướng từ
phải qua trái và điện cực B lại dương cao hơn, nhọn gọi là sóng R.
Sau cùng khử cực nốt vùng cực đáy thất, lại hướng từ trái sang phải, máy ghi được
sóng âm gọi là sóng S.

Hình 1.4 Thất đồ
Tóm lại, khử cực thất bao gồm 3 làn sóng cao nhọn Q, R, S biến thiên phức tạp nên
được gọi là phức bộ QRS (QRS Complex). Vì nó có sức điện động tương đối lớn, biến
thiên nhanh trong một thời gian ngắn, chỉ trong khoảng 0.07s nên còn được gọi là
phức bộ nhanh. Trong phức bộ này, sóng chính lớn nhất là sóng R.

11


Hình 1.5 Sự hình thành sóng Q

Hình 1.6: Sự hình thành sóng R, S[3]

Nếu đem cộng 3 vecto khử cực lại ta được vecto khử cực trung bình có hướng từ
trên xuống dưới, từ phải qua trái và làm với đường ngang 1 góc 58o, vecto này gọi là
trục điện tim.
12


1.3.2.2 Tái cực
Thất khử cực xong sẽ qua giai đoạn tái cực chậm, không thể hiện trên điện tâm đồ
bằng 1 sóng nào hết mà chỉ biểu hiện bằng một đoạn thằng đồng điện gọi là đoạn TS.
Sau đó là thời kỳ tái cực nhanh (sóng T).
Tái cực có xu hướng đi xuyên qua cơ tim, từ lớp dưới thượng tâm mạc tới lớp dưới
nội tâm mạc. Sở dĩ tái cực đi ngược chiều với khử cực là vì nó tiến hành đúng vào lúc
tim co bóp với cường độ mạnh nhất, làm cho lớp cơ tim dưới nội tâm mạc bị lớp ngoài
nén vào mạnh nên tái cực muộn đi. Do đó, tuy tiến hành ngược chiều với khử cực, nó
vẫn có vecto tái cực hướng từ trên xuống dưới và từ phải qua trái làm phát sinh làn
sóng dương thấp, tầy đầu gọi là sóng T.
Sóng T này không đối xứng và còn gọi là sóng chậm vì nó kéo dài 0.2s. Sau khi
sóng T kết thúc có thể thấy một sóng chậm, nhỏ gọi là sóng U. Đây là đoạn muộn của
tái cực.

13


Hình 1.7: Quá trình tái cực và sự hình thành sóng T[3]
Tóm lại, thất đồ chia làm hai đoạn:
Giai đoạn khử cực gồm phức bộ QRS được gọi là pha đầu.
Giai đoạn tái cực gồm ST và T (cả U nữa) gọi là pha cuối.

14

Hình 1.8: Phức bộ điện tim
1.3.2.3 Truyền đạt nhĩ thất
Như trên đã nói, khi sóng P kết thúc là hết nhĩ đồ, khi bắt đầu sóng Q là bắt đầu thất
đồ. Nhưng nhìn vào điện tim đồ, ta thấy P và Q có một khoảng ngắn đồng điện (gọi là
khúc PQ) chứng tỏ ràng sau khi nhĩ khử cực xong rồi, xung đột vẫn chưa truyền đạt
xuống tới thất. Nhung khúc PQ không thể đại diện cho thời gian truyền đạt từ nhĩ tới
thất. Vì người ta biết rằng ngay khi nhĩ còn đang khử cực (nghĩa là còn đang ghi sóng
P) thì xung động đã bắt vào nút nhĩ-thất và bắt đầu truyền đạt xuống phía thất rồi. Do
đó, để đạt một mức chính xác cao hơn (tuy rằng không hoàn toàn đúng), người ta
thường đo khởi điểm sóng P đến khởi điểm sóng Q (hay khởi điểm sóng R (nếu không
có Q) Tức khoảng PQ và gọi là thời gian truyền đạt nhị- thất, bình thường dài từ 0,12s
đến 0,20s.

Hình 1.9: Sự tiếp diễn của các sóng, khoảng và thời kì tâm thu và tâm trương trên
điện tim đồ
15


Tóm lại,điện tim đồ bình thường của mỗi nhát bóp tim (chu chuyển tim) gồm sáu
làn sóng nối tiếp nhau mà người ta dùng sáu chữ cái liên tiếp để đặt tên là:
P,Q,R,S,T,U, trong đó người ta phân ra một nhĩ đồ: sóng P; một thất đồ: các sóng
Q,R,S,T,U-với thời gian truyền đạt nhĩ-thất: khoảng PQ.
Với tần số tim bình thường (khoảng 75 nhịp/min), thì sau sóng T (hoặc sóng U);
tim sẽ nghỉ đập khoảng 0,28s thể hiện bằng một khoảng thẳng đồng diện (hình1.9) rồi
lại tiếp sang lần bóp sau với một loạt sóng P,Q,R,S,T,U khác và cứ như thế tiếp diễn.
Thời gian nghỉ trên gọi là thời kỳ tâm trương toàn thể của tim.[3]
1.4 Hệ thống các chuyển đạo
Cơ thể con người là một môi trường dẫn điện, vì thế dòng điện do tim phát ra được
truyền đi khắp cơ thể, biến cơ thể thành điện trường của tim. Nếu đặt 2 điện cực lên

bất cứ điểm nào đó của điện trường này, ta thu được dòng điện thể hiện điện thế giữa
hai điểm đó gọi là chuyển đạo hay đạo trình (Lead). Nó thể hiện trên máy ghi bằng
một đường cong điện tâm đồ có hình dạng khác nhau tuỳ thuộc vị trí đặt điện cực. Do
đó cần thiết phải qui chuẩn vị trí đặt điện cực để đạt được hiệu quả cao nhất.
Hiện nay người ta đặt điện cực theo 12 cách thu được 12 chuyển đạo thông dụng
gồm 3 chuyển đạo mẫu, 3 chuyển đạo đơn cực các chi và 6 chuyển đạo trước tim. Tại
mỗi chuyển đạo ta được một dạng sóng điện tim đồ khác nhau.
1.4.1 Chuyển đạo mẫu
Còn gọi là các chuyển đạo lưỡng cực các chi hay lưỡng cực ngoại biên.Vì cả hai
điện cực của chúng đều là những điện cực thăm dò, được đặt như sau:
- Chuyển đạo I: Điện cực âm ở cổ tay phải, điện cực dương ở cổ tay trái
- Chuyển đạo II: Điện cực âm ở cổ tay phải, dương ở cổ tay trái.
- Chuyển đạo III: Điện cực âm ở tay trái, điện cực dương ở chân trái.
Các sóng điện tim ở 3 chuyển đạo mẫu đều tuân theo định luật Einthoven là: “Ở
mỗi thời điểm của chu chuyển tim, tổng đại số của các điện thế (biên độ các sóng) ở
chuyển đạo I và chuyển đạo III bằng điện thế ở chuyển đạo II”. Có thể viết thành công
thức sau:
D1 + D3 = D2
Do đó chỉ có 2 trong số 3 đạo trình là độc lập với nhau.
Các vecto đạo trình hợp 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 ba đỉnh của một tam giác đều thì tim được đặt
16


trùng với trọng tâm của tam giác nó và khi đó các vecto đạo trình cũng tạo thành một
tam giác đều.

Hình 1.10: Các đạo trình chi của Einthoven, tam giác Einthoven

Một mô hình đơn giản được 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 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 vecto điện tim trên
cạnh của tam giác đều vecto đạo trình.
1.4.2 Chuyển đạo đơn cực các chi
Frank Noman Wilson (1890 - 1952) đã phát hiện ra cách xác định điện thế đơn cực
của điện tâm đồ. Theo lý tưởng thì điện áp này được đo bằng mối quan hệ với một
điểm tham chiếu từ xa. Nhưng như vậy thì chúng ta thu các điện áp này như thế nào
trong một bộ dẫn khối có kích thước bằng cơ thể người với các điện cực được đặt tại
17


các chi. Trong một vài báo cáo về vấn đề này, ông và các động sự đã khẳng định việc
sử dụng điểm trung tâm như là điểm tham chiếu. Điều này được thực hiện bằng cách
nối một điện trở 5kOhm từ mỗi đầu của các đạo trình chi tới một điểm chung được gọi
là điểm trung tâm.
Thực tế, điểm trung tâm Wilson không phải là độc lập nhưng nó có giá trị điện thế
bằng giá trị trung bình của điện thế các chi.
Khi điện cực thăm dò đặt ở chi thì gọi là chuyển đạo đơn cực chi, thường hay đặt
điện cực thăm dò ở 3 vi trí sau:
- Cổ tay phải: Ta được chuyển đạo VR (Voltage right) thu được điện áp ở mé bên
phải và đáy tim. Trục chuyển đạo là đường thẳng nối tâm điểm ra vai phải.

Hình 1.11: Chuyển đạo đơn cực các chi

- Cổ tay trái: ta được chuyển đạo VL (voltage left) nó nghgiên cứu điện thế về phía
thất trái.
- Cổ chân trái: ta được chuyển đạo VF (voltage food) đây là chuyển đạo độc nhất có
thể nhìn thấy được thành sau dưới đáy tim.

18


Năm 1947, Golgberge đã tiến hành cắt bỏ cánh sao nối với các chi đặt điện cực
thăm dò, làm cho sóng điện tim của các chuyển đạo đó tăng biên độ lên gấp rưỡi lần
mà vẫn giữ được hình dạng như cũ gọi làm chuyển đạo đơn cực chi tăng thêm kí hiệu
là aVR, aVL, aVF (a = augmented = tăng thêm).
Tất cả 6 chuyển đạo I, II, III, AVR, AVL, AVF được gọi là chuyển đạo ngoại biên
vì đều có chuyển đạo thăm dò đặt tại các chi. Để xem xét một cách đầy đủ về các tín
hiệu của tim ta phải ghi thêm các chuyển đạo trước tim.[4]
1.4.3 Chuyển đạo trƣớc tim
Thường ghi đồng loạt cho bệnh nhân 6 chuyển đạo trước tim thông dụng nhất kí
hiệu là V1-V6: đó là các chuyển đạo đơn cực có một điện cực trung tính nối vào cực
trung tâm (CT) và một điện cực thăm dò đặt lần lượt trên 6 điểm ở vùng trước tim.
V1: Khoảng liên sườn 4 bên phải, sát bờ xương ứu.
V2: Khoảng liên sườn 4 bên trái, sát bờ xương ứu.
V3: Điểm giữa đường thẳng nối V2 và V4.
V4: Giao điểm của đường dọc đi qua điểm giữa xương đòn trái với đường đi
qua mỏm tim (hay nếu không xác định được vị trí mỏm tim thì lấy khoảng liên sườn 5
trái).
V5: Giao điểm của đường giao điểm của đường nách trước với đường ngang
đi qua V4.
V6: Giao điểm của đường nách giữa với đường V4, V5.
Như vậy, trục chuyển đạo của chúng sẽ là những đường thẳng hướng từ tâm của
tim đến tới điểm cực tương ứng, các trục đó nằm trên các đường thẳng nằm ngang
(horixontal plane) hay phần nằm ngang.

19

Hình 1.12: Vị trí đặt điện cực của các chuyển đạo trước tim

Hình 1.13 Sơ đồ minh họa mặt cắt khảo sát tim và các chuyển đọa tương ứng
1.5 Đặc điểm của tín hiệu điện tim
Về nguồn gốc tín hiệu điện tim đã trình bày ở trên, phần này sẽ trình bày các dặc
trưng cơ bản của tín hiệu điện tim:
20


Tín hiệu điện tim là tín hiệu có dạng phức tạp với tần số lặp lại khoảng từ 0.05300Hz. Về hình dạng các sóng P, Q, R, S, T, U, V được trình bày ở mục trên. Qúa
trình tính toán, phân tích, kể cả trường hợp bệnh lí, trường hợp méo tín hiệu, người ta
xác định được dải tần tiêu chuẩn bảo đảm thể hiện trung thực tín hiệu điện tim là từ
0.05-100Hz. Giới hạn trên để đảm bảo phức bộ QRS không bị méo. Giới hạn dưới để
đảm bảo trung thực sóng P và T.
Ở các máy điện tim hiện đại nghiên cứu trong phòng thí nghiệm tiêu chuẩn này cao
hơn từ 0.01-2000Hz.

Hình 1.14: Điện tâm đồ bình thường và các con số chủ yếu[10]
Xét về dải rộng của tín hiệu thì biên độ các sóng P, Q, R, S, T, U rất khác nhau.
Biên độ các sóng ghi được trong các chuyển đạo mẫu là nhỏ nhất (do điện trường tim
ở các chi là yếu nhất). Biên độ các chuyển đạo ở lồng ngực là lớn nhất.
Biên độ các sóng P, Q, S nhỏ nhất cỡ 0.2 - 0.5mV.
Biên độ lớn nhất là sóng R cỡ 1.5 - 2mV.
Quãng thời gian tồn tại của sóng:
P – R: 0.12s đến 0.2s
Q – T : 0.35s đến 0.44s
21