nghiên cứu đo cung lượng tim không can thiệp bằng phương pháp trở kháng ngực (icg) thiết kế mạch đo thay đổi trở kháng ngực kết nối máy tính

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------------

NGU ỄN

N

Đ C

Đ TÀ

NG

N C U ĐO CUNG Ư NG T
NG C N T ỆP ẰNG
P Ư NG P P TRỞ
NG NG C CG
T
T
ẠC ĐO T
Đ TRỞ
NG NG C
TN
TN

Chuyên ngành

LUẬN VĂN T ẠC SĨ
O
T UẬT Đ ỆN T

ỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS NGU ỄN T

Hà Nội – 2013
1

À


Ờ C

ĐO N

ố

N

2

ễ

Đ


Ờ CẢ
H

N

ỏ

N

H

ố

ố

ỏ
ọ

ố

H N

N

3

ễ

Đ


ỜI

N .......................................................................................................2

ỜI

N .............................................................................................................3

NH

H

NH

I

.........................................................................8

NG..........................................................................................9

NH

H NH

H N

Ồ H ...................................................................10

.......................................................................................................13

HƯ NG

ỔNG

N

NG ƯỢNG I

NG ƯỢNG I

.........................................................................................16

H NG Ố

NH GI H
ọ

1.1.2. Chu trình ho

HƯ NG H

NG

I

...........................16

.........................................................................16
ng c a tim .....................................................................22

NG ƯỢNG TIM (CO) –

I ƯỢNG

M QUAN TRỌNG

C A CO ................................................................................................................27
...............................................................................27
ố

...........................................32
ọ ..................................................37

ỔNG

N

HƯ NG H

NG Ư NG I

[ ] [4]

...............................................................................................................................38
.................................................................38
......................................................43
4
THI T B

NH

HƯ NG H

ÙNG Ể CHẨN

NG ƯỢNG I
N

ỆNH V TIM M CH T I ViỆT

NAM ......................................................................................................................49

4


HƯ NG

I

HUY

Ồ TR KHÁNG NGỰC (ICG) VÀ CÁC THÔNG SỐ

NG .........................................................................................................56
HƯ NG H

2.1. CỎ S LÝ THUY T V

I

Ồ

H NG NGỰ

...............................................................................................................................56
ổ

.................................................................56
p cho vùng ng c.....................................................58
..............................................................................59
I

2.2. PHÂN TÍCH TÍN HIỆ
X

ị

Ồ TR KHÁNG NGỰC .............................61

ểm quan trọng trên tín hi
ố

ọ

ICG ........................................64

ể
HƯ NG

Ự

ồ tr kháng ng c .........61

................................................67

HỌN GI I H

HI

HỆ HỐNG

I

Ồ

H NG NGỰ ...............................................................................................70
H NG Ố

N

ỌNG

NG Ự

HỌN HI

HỆ

HỐNG .................................................................................................................70
ố

...........................70

ổ

..........................................................................70
ị
[

I

.............................................72
] ố

ố

ỔNG HỂ H

Ồ HỐI ỔNG

ị
HI

.................72

HỆ HỐNG ..............................72

HỆ HỐNG ....................................................73

3.3. LỰA CHỌN GI I PHÁP CHO THIÉT K HỆ HỐNG .............................74
ọ

3.3.2.

ọ

..................................................................................74
ồ nuôi

ố

5

..........................................................75


3.3.3. L a chọn các thông số cho thi t k

ố

ồ

ố

......................................................................................................75
ố

3.3.4
4

ố

H N

H GI

................................................79

TÍN HIỆU VÀO VÀ VÀ LỰA CHỌN

N HIỆ

...............................................................................................................................81
4

........................................................................81

34

ọ
HI

3

...........................................................................82
H N

ố

3

NG ..............................................................................83

ồ

......................................................................................83

3.5.2. Thi t k k ố

.......................................................85

ố

3.5.3.Thiét k
HI

ể

H N

ổ

ố

.....................97

..............................................................................103
...........................................................................103
ố

HƯ NG 4
4

H

H

NGHIỆ

NGHIỆ

ồ

4

HỰ HIỆN

Ẫ ...................................116

........................................................................116
..................................................118

ố

4

.......................................................122
N NGƯỜI ................................................................122
......................................................................................122

H

ố

4

4
4

N HIỆ

ố

4

4

NH GI .....................................................116

HỆ HỐNG ỚI

4

4

.........................................................113

ố

H ..........................126

...........................................................................128

N

N

...............................................................................137

6


4

G

4

G

ố

.....................................................................................137
..........................................................................139

HƯ NG

N

HƯỚNG H

IỂN ........................................142

N...................................................................................................142
HƯỚNG H
I IỆ

H
NG

IỂN ...............................................................................143
H

.......................................................................................144

NH H

TÓM T T LU N ĂN H

HỌ

NG Ố…

4

Ĩ……………………………………………… 47

7


N
STT

T

ỤC C C C

ắ

V

T TẮT
T

ầ

1

CO

Cardiac Output

2

SV

Stroke Volume

3

HR

Heart Rate

4

ICG

Impedance Cardiography

5

PiCCO

Pulse Contour Cardiac Output

6

CSA

Cross Sectional Area

7

LVET

Left Ventricular Ejection TIme

8

VEPC

Velocity Encoded Phase Contrast

9

PEP

Pre – ejection time Period

10

STR

Systolic time ratio

11

TFC

Total Fluid Content

12

SI

Stroke Index

13

CI

Cardiac Index

14

SVR

Systemic Vascular Resistance

15

LCW

Left Cardiac Work

16

LCWI

Left Cardiac Work Index

17

MSER

Mean Systolic Ejection Rate

18

ECPI

Ejection Phase Contractility Index

19

BSA

Body Surface Area

20

CVP

Central Venous Pressure

21

MAP

Mean arterial Pressure

22

PAOP

Pulmonary Artery Occluded Pressure

8


N

ỤC C C ẢNG

ổ

.............................................................. 31
....................... 37
ổ

............................................................................................................................................. 49
4

ố

............... 52

4

ồ

4

4 A….………………

ồ

116
ị

........................................................................................................................................... 117
4

G

ị

ố

.................................... 119

4 4 G

ị

ố

.................................... 119

4

ị

....................................................... 120

4

ọ

4 7

ố

ố

4

ọ

– 120kHz ...................... 120

,

H ................................................................................................... 128
ố

ố

ị

H

ị
H ..................................................................................................... 129

9


N

ỤC C C

N

V

Đ

T

H

................................................................................................... 17

H

................ 19

H
H

truy n d

các vùng c a tim ............................................. 23

ng

4

N ị

H

ể

........................................................ 33

ồ

ố

............................................................................................................................................. 35
H
H

ố
7

ị

................................ 36

............................................................................................... 39

H

ị .................................................................... 41

H

............................................................................. 42

H

......................................................................................... 43

H

................................................................... 45

H

ồ

H

ổ

H

ồ

H

4

H
H

ố

I G

ị

H

ể

ể

G

X ể

ổ

H

ồ

ố

H

ồ

ố

4
ố

ồ

ể
ồ

ổ

........................... 71
ồ

ố

ổ

..... 74
............... 76

...................................................... 80

....................................................................................... 83
ố

ố

ổ

ố

ố
ồ

G................................ 62

I G ....................................... 62
ố N

H

H

................... 57

............................................................................................ 61

X

7

ồ

.. 48

........................................................................................ 60

ồ

H

ổ

.............................................................................................. 59

4

H

H

ố

ố ổ

ố

H

H

I G ..................................................... 48

H

I X

................................... 84

............................................................................ 84
ồ

4

10

ố

H ........................... 85


H

............................................................................................. 89

H

ọ

H

N

– 120kHz ......................................................................... 90
............................................................................................................ 91

H

ọ

4 H ................................................................................... 91

H

ọ

H ................................................................................ 92

ọ

H ................................................................................. 92

H

4

H

............................................................................................... 93

H

........................................................................................................ 93

H

7

............................................................................................... 94

H

ọ

H

ồ

H ................................................................................... 95
ố X

................................................... 96

H

ổ

ADSS7816 ....................................................... 97

H

ổ

........................................................... 98

H

X ........................................................................................................... 98

H

I

H

4

N

H

ồ

H

ồ

H

N

4

7............................................................................... 99

..................................................................................... 100

ố

I
ố

4
ể

................................................................... 101

ổ

7 G

ố
ố

.................... 102

.......................................................... 104

H

ồ

H

ồ

.............................................................. 108

H

ồ

...................................... 109

H

ồ

..................... 112

H

ồ

................................................ 114

H

ồ

H

4

H

4

H

4

ổ

........................................ 106

ố trên Labview ........................................................................... 115
ồ

ồ

................................................................. 117

ị

ị

ồ

... 118

......................................................................................................... 121
H

4 4

................................................................................................... 125

11


H

4

H

4

H

4 7

H

4

H

4

ồ ................................................................................................... 125
ỏ

ọ
ể

4

– 70kHz ........................................................................... 127
ồ

ố

ị

ố

ể

ồ

ố

ị

ố

H .............................................................................................................. 131
4

ố
H

H ............................................. 127

H .............................................................................................................. 131

H
H

............................................................ 126
ố

H

H

ố

4

ể
H

ồ

ố

ị

H .................................................................................................... 132

H

–

H

........................................................................................................................................... 132
H

4

H

ồ

–

H

........................................................................................................................................... 133
H

4

4H

–

H

........................................................................................................................................... 133
H

4

H

ồ

–

H

........................................................................................................................................... 134
H

4

H

H

4

7. H

H

4

H

ể

ọ
–

................. 136
H ...... 137

–

H

........................................................................................................................................... 137
H

4

H

H

4

H

H

4

H

H

4

H

ồ

............................ 139
H

H ......... 140
........................ 141

ọ

12

.................... 141


P ẦN

Ở ĐẦU
ổ

N

vong cao
ị

ố

N

ị

ỏ

…

ị

N
H
ể
ể

phương ph p i

ng

ị

h ng

ể
ỏ ọ

h

i i n
N

ể
,
7

.
ố

ổ

I

p

[4]
ồ
ể
ổ

,
ồ

ố

ng ư ng i
ng

h i gi n

ng ng

N

h

h nh

ng

h

p
i

h

p
h

i

h i gi n i n

ng ư ng h

ng

ng

ố
ố

ố

ọ

ể

ồ

nghi n
13

ố
i n

i i


ồ

Nam

H

ố
ố
H

H

4

ố

ồ
ể

ọ

ồ

thông ố

ị

ể

.
ồ



HƯ NG

ỔNG

H

N

NG ƯỢNG I

HƯ NG

NG ƯỢNG I
ổ

ố

ố

ố
ổ
ồ
N



HƯ NG
H

I

.
Ồ

H NG NGỰ

I G

H NG Ố

NG
ồ
ồ

,



HƯ NG

Ự

I

H NG NGỰ

Ồ

HỌN GI I H
ọ

HI

HỆ

ố

ố

T

ố

ồ
ố

ồ

h.


HƯ NG 4

H

NGHIỆ

NH GI
ố

ể

ố

14

HỐNG

.


ố


HƯ NG

N

HƯỚNG H

15

IỂN


C Ư NG 1 T NG QU N V CUNG Ư NG T
P Ư NG P
1.1.C C T

NG S

Đ N

VÀ C C

P ĐO CUNG Ư NG T
G

OẠT ĐỘNG C

TIM [5]

Cấ
c trong suốt cu
ối nhỏ so v i nh

ể N

c
ọc c a tim

kho ng b ng m t n m tay và n ng kho ng 365 (± 65) g. H thố
ốn ho
tim. Tố

ng c n ph i có nh

c truy n t h thố

nc a

và s c co bóp c a tim ph thu c vào các y u tố hóa họ

epinephrine và acetacholine.
Tim n m

trung th

c, phía bên trái lồng ng c và n m
ỏm tim n m

ngay phía trên
kho

ng v phía bên trái, g n

n th

n sau c

nghiêng sang bên ph
N

là tâm th

c ho c phía bên c a tim ta sẽ th y ch y u
y ví d

ng nhồ

c bên thì

ng ch y u
Tim bao gồm các t
7

p kho ng 100.000 l

ỗi ngày. Không thể ngh trong th i

thu
bào v
kho

ng cung c p oxy dồ
7 %

nào khác c

ố) và các t

t (chi

ng oxy ch

t p trung các ty l p thể cao trong mỗi t
ểt

ng liên t c. Các t bào l y
ng m ch vành - nhi

ể - b t kể nhị

t kỳ

nào.

1.1.1.1. Cấu tạo của tim
ể

Trên hình 1.1 mô t c u t o c
ng m ch ch và máu tr v
m ch. Ch

ng b ph n c a tim có thể nêu v n t

16


nh
1.1.1. . u

i

1

tim
ỗ

Tim là m t khố

N

c chia thành 4 buồ

ỏng, nh

ph

ống th t; th t ph i và th t
H

ng m ch v i áp l
nhau b

i vách liên th t.

ồ

ổ

ố
ể

ố

N

ể
1.1.1. . C c

của tim
c bao bọc b i 2 l p b o v . L p bên ngoài: l p ngo i tâm m c - ph
N

g p vào chính nó t

ng tâm m c c a tim. Gi a hai l p này là m
m t c a chúng không dính l i v i nhau.

17

ng m ch ch

ể t o thành b m t

ng dịch nhỏ làm cho các b

N u l p màng này bị viêm - viêm ngo i tâm m c - thì m t trong c a 2 l p ngo i
tâm m c này sẽ dính vào v
t o ra m t âm ng n x y ra

cọ sát gi a hai l p sẽ
kỳ

ng cọ c a hai mi ng cao su

ho c 2 mi ng da thu c vào v i nhau. Ngoài ra, m

ối nhỏ tích t

ng dị

bên trong túi ngo i tâm m c này có thể làm c n tr kh
c gọi là hi

a tim. Hi n

ng chèn ép tim (cardiac tamponade) và có thể d n

ỏi tim ít ho c không có.

n luồ
L

ng tâm m c t o thành l p ngoài c

o thành l p gi a

c a tim và n i tâm m c là l p trong cùng c

ng m ch vành - là các

ng m ch cung c p máu cho các t bào c
m

-

ng tâm

p dày nh t c a tim. L p n i tâm m c có m

cho máu có thể

dàng trong các buồng tim. Các van tim là m t ph n c a

l p n i tâm m c.
1.1.1. . C c

mạc v
c c p máu ch y u vào lúc nó ngh

ng m ch vành ph

ng m ch ch

u t b trái c

ng m ch ch

N

ng m ch
N

ng m ch vành trái

ối di n v

ng m ch vành ph i.

ch ch y u cung c p máu cho th t ph
chính b

- và dãn ra trong thì tâm

ng m ch:

m

c xuống ch y xuống m

1.1.1. .

t

va tim

H

ị
ỏ

n nhĩ - h :
lá. N

c c a tâm th t trái.

ẽ

ổ

và
ố

18

-


ồ
ỳ

N

ị

ị ổ

ể

ố

ọ
n

n ng y :
ổ

ổ N

ố

-

ọ
ố

nh

2.h

ộng

ng

nh i

à

ng h i

ơ ương ng

i c tim

ố

kích
ị

19


ỏ
ố

ố

ị
ố

ể
ọ

ố

ố

-

ể
f

ỏ
X

N

t

tu

Gồ

ị
ố

H
ồ

Nú x ng nhĩ:

ồ

ọ

trên ổ

ồ
ổ

-

N

ị

ị

ố

Nú nhĩ- h :

ọ

ố

X
ff-

ỗ

4 X

20

ố


Bó His:

ố

ọ

ố

-

ồ
N

ố

ỏ

ọ

j N

ỏ
j
j

các

Cú

ỏ

ồ

ể

ố

ố

-

-4

ĩ
ể
ố

H
ố

ổ

ể

ể

ể

ể
ể

ể
ồ
ố

ẽ

c mô t

ph n sau.
N

ú

nhĩ "

N

ố
ổ
ể
ổ

ổ

ố

%

N
–

21

%


ố

ọ
ú

H

nhĩ ".
ú

nhĩ

ọ
–

–

%

ổ

%
ú

nhĩ
ổ

ố

ể

%

ị

ị

ố
ổ

ể

ú

nhĩ " [9].
2 C

ì

1.1. .1.

oạ

ộ

tu

Thu c tính này có

của c tim
t t c hai lo i s

n th

ng lan truy n dọc s i

o thành m t làn sóng kh c c. Sóng này có thể so sánh v i sóng mà chúng ta
c khi ném m
V n tốc d n truy
ng t

ố

c.

ng khác nhau

-th t, do gồm các s

vào các s
N

tr ng thái sinh

i v n tốc v a ph i, 0,8-1m/s. D n truy n

ch m l i 0,03-0,05m/s t

His (0,8-

các vùng c a tim.

-th

n th ho

ng kính r t nhỏ

ng r t ch m
n tố

trong bó

t r t cao trong m ng Purkinje: 5m/s. Cuối cùng ch m l
t, v i v n tốc 0,3-0,5m/s.
y, s d n truy

ng t nút xoang ph i m

c c các tâm th t ( H.1.3)

22

ểb

u kh


nh

3. trình t truy n dẫn x ng ộng

1.1. . .

các vùng c a tim

i u của c tim

Tính nhị

u là kh

X

ti p phát xung làm tim co giãn nhị
ng phát sinh t

nút xoang v i t n số
ồng th i

c

lan t
hẵn l

-th t theo nh ng bó liên nút. S d n truy
ể

u

-th t ch m

i gian co bóp xong. S trì hoãn này có thể bị rút ng n

b i s kích thích c a h giao c m và kéo dài b i dây X.
X

ng ti p t c theo hai nhánh c a bó His vào s i Purkinje v i v n tốc l
c kh c c trong vòng 0,08-0,1s (th i gian c
G

c kh c
ố

tim, giúp dồn máu t
N

ng m ch.

ng v i t n số cao nh t, còn gọi là nút t o nhịp c a tim,

nó luôn gi vai trò ch nhịp chính cho toàn b qu tim. Các ch t d n truy n th n

kinh ho c các hormon, có thể
m

c ch m nhịp tim t nút xoang. Chẳng h n

i lúc ngh

a h phó giao c m khi n nhịp tim

p kho ng 75 l n/phút.

23


Trong nh

ng h p b

ể

-th t ho

t o nhịp, giành l y vai trò c

ng ra ch huy nhị

pc

c

gọi là ổ ngo i vị (ectopic focus), nh ng tác nhân gây ra tình tr ng này bao gồm
càphê, nicotin, m t cân b

n gi i, thi u oxy và do tác d ng ph c a thuốc,

chẳng h n digitalis.
N

y, s xu t hi n các ổ ngo i vị khi n nhịp tim ch m và có khi máu sẽ
cho não.

nh ng b

y, khi c n thi t, có thể duy trì t n số

ng b ng m t máy t o nhịp nhân t o (artificial pacemaker). Ngoài ra,
còn có nh ng máy t o nhịp theo yêu c u, không nh ng cho ho
c a tim, mà còn giúp tim thích nghi b
1.1. . . C c iai oạ của c u
p nhị
chia chuỗi ho
t

ng.

n, kho ng 3000 tri u l n cho m

i. Có thể

tim

p l i riêng rẽ. Kho ng th i gian

u ti ng tim khác gọi là m t chu kỳ tim. Trong
ổi áp l

mỗi chu kỳ tim, s
giãn, máu sẽ

n số lúc v

ng này thành t ng chu kỳ l

u c a m t ti

ng

vùng áp l

t, khi n chúng co và
n vùng áp l c th p.

th t ph i thì áp l c th p
ể tích tống máu là

u so v i th t trái vì thành th t ph i mỏng h
m t chu kỳ

t giãn

c l i.
Chu kỳ tim bao gồ

a

a c tâm th t. Có thể chia m t chu kỳ

n chính :

Đổ ầy thất:
X

t hoàn toàn giãn, áp l c trong

th t gi m xuống, áp l
t
t

ổv

t quá áp l c tâm th t do máu t
chênh l ch áp su t này khi

ống th t, gọ

xuống th t). Cuối th i kỳ

c

24

-th t m ra và máu
%

y th

ch liên
ổ
ồ) và


%

tống nố

ể kh

ng máu còn l
ối c n thi

không tuy

m t t n số

Cuối kỳ tâm th

ng 130ml máu

tích cuố

ng.

mỗi tâm th

c gọi là thể
ể

(EDV : end-diastolic volume), ch số này quan trọ
ổ

giá ch
van bán nguy t, áp l

y th t, có m t s chênh l ch áp l c qua

ng m ch ch l

c th

ng lên van,

ốt th i kỳ

khi n chúng v
t

u cho s co c a th t. S co c

c tr l i

ng m ch v tim.

Tâm thất co:
Ti p theo ngay sau
th

ng t

ồ. Tâm th t b t

n kh c c tâm th t, biểu hi n ph c b
u co, k t qu

c trong th t. Khi áp l c tâm th t l

-th

i. Trong kho ng 0.05s, buồng th t là buồ
ổi, thể tích tâm th t

t và van tổ

ẳng tích (isovolumetric contraction). Khi

c gọi là s
tâm th t ti p t c co, áp su t trong buồ
ng m

t quá áp su t trong

ng m ch m

c tố

c tống mỗi l n tim bóp kho ng 70ml, gọ
th

c tâm

n khi tâm th t b

ng m ch, thể
n tống máu tâm

u giãn.

Thể tích máu còn l i trong th t trái sau tâm th t thu 60ml, gọi là thể tích cuối
tâm thu (ESV : end-systolic volume).
Tâm thất giãn:
Khi tâm th t b

u giãn, 4 buồ

u

tái c c c a

ồ. Lúc này áp l c tâm th t gi m xuống sau

t thể hi

khi xu t hi n sóng T, và d n th
l

th i kỳ

ng m ch ch

ng dồn l i v van bán nguy t. S va c

25

ng m