Nghiên cứu thiết kế mạch đo cung lượng tim CO và các thông số huyết động bằng phương pháp trở kháng ngực không can thiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

--------

NGUYỄN THÀNH TRUNG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MẠCH ĐO CUNG LƯỢNG TIM (CO)
VÀ CÁC THÔNG SỐ HUYẾT ĐỘNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
TRỞ KHÁNG NGỰC KHÔNG CAN THIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. VŨ DUY HẢI

Hà Nội - 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

--------

NGUYỄN THÀNH TRUNG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MẠCH ĐO CUNG LƯỢNG TIM (CO)

VÀ CÁC THÔNG SỐ HUYẾT ĐỘNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
TRỞ KHÁNG NGỰC KHÔNG CAN THIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. VŨ DUY HẢI

LỜI CAM ĐOAN
Hà Nội - 2019
2


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin cam đoan luận văn này là cơng trình do tơi tự làm và nghiên cứu. Trong
luận văn có sử dụng một số tài liệu tham khảo trong nước và nước ngoài. Những tài
liệu tham khảo này đã được trích dẫn và liệt kê trong mục tài liệu tham khảo.

Hà Nội, ngày......tháng……năm 2019
Học viên

Nguyễn Thành Trung

3


MỤC LỤC

TRANG BÌA PHỤ..................................................................................................... 2
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................. 6
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... 8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ..................................................................... 9
LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................... 11

Chương 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG ............................................................... 12
1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................... 12
1.2. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................. 13
1.2.1. Giải phẫu học của tim .............................................................................. 13
1.2.2. Chu trình hoạt động của tim .................................................................... 15
1.3. Thơng số cung lượng tim ............................................................................ 17
1.3.1. Khái niệm về cung lượng tim .................................................................. 17
1.3.2. Các thông số ảnh hưởng tới giá trị cung lượng tim ................................. 18
1.3.3. Vai trò của cung lượng tim trong y họ ..................................................... 22
1.4. Các phương pháp đo cung lượng tim ........................................................ 22
1.4.1. Phương pháp Fick .................................................................................... 23
1.4.2. Phương pháp pha loãng chất chỉ thị màu ................................................. 24
1.4.3. Phương pháp pha loãng nhiệt................................................................... 25
1.4.4. Phương pháp PiCCO ................................................................................ 27
1.4.5. Phương pháp siêu âm Doppler ................................................................. 27
1.4.6. Phương pháp cộng hưởng từ .................................................................... 29
1.4.7. Phương pháp tim đồ trở kháng ngực (ICG) ............................................. 29
1.4.8. So sánh các phương pháp đo cung lượng tim .......................................... 31
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP ĐO CO-ICG .......................................................... 36
2.1. Tổng quan về phương pháp ICG ............................................................... 36
2.1.1. Giới thiệu ................................................................................................. 36
2.1.2. Yêu cầu dòng điện cấp cho vùng ngực .................................................... 38
2.1.3. Các cách đặt điện cực .............................................................................. 39

2.2. Phân tích tín hiệu ICG ................................................................................ 41
2.2.1. Xác định các điểm quan trọng trên tín hiệu tim đồ trở kháng ngực ........ 41
2.2.2. Các thông số huyết động tính được từ ICG ............................................. 43
2.2.3. Các cơng thức tính thể tích nhát bóp SV ................................................. 46
2.3. Phương pháp đo .......................................................................................... 48
2.3.1. Phân tích các yêu cầu đo .......................................................................... 48
4


2.3.2. Lựa chọn phương án đo ........................................................................... 49
2.3.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật cần đạt khi đo ......................................................... 56
Chương 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO CUNG LƯỢNG TIM KHÁC .............. 57
3.1. Phương pháp đo cung lượng tim PiCCO .................................................. 57
3.1.1. Chỉ định và ưu nhược điểm của phương pháp PiCCO ............................ 57
3.1.2. Cấu tạo một thiết bị PiCCO ..................................................................... 58
3.1.3. Nguyên lý hoạt động của phương pháp PiCCO....................................... 59
3.1.4. Cơ chế đo của phương pháp PiCCO ........................................................ 61
3.1.5. Quy trình thực hiện phương pháp PiCCO ............................................... 62
3.2. Phương pháp đo cung lượng tim bằng Siêu âm Doppler ........................ 63
3.2.1. Ứng dụng siêu âm Doppler trong chẩn đoán tim mạch ........................... 63
3.2.2. Thiết bị đo cung lượng tim USCOM ....................................................... 65
3.3. Phương pháp đo cung lượng tim bằng kỹ thuật cộng hưởng từ............. 69
Chương 4. THIẾT KẾ KHỐI XỬ LÝ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ TRONG
MẠCH ĐO CO-ICG............................................................................ 71
4.1. Khối tiền khuếch đại .................................................................................. 71
4.1.1. Thiết kế .................................................................................................... 71
4.1.2. Đánh giá kỹ thuật ..................................................................................... 72
4.1.3. Kết quả đo ................................................................................................ 72
4.2. Khối lọc thông dải 80 - 120 KHz ................................................................ 73
4.2.1. Thiết kế .................................................................................................... 73

4.2.2. Đánh giá kỹ thuật ..................................................................................... 74
4.3. Khối giải điều chế bình phương ................................................................. 74
4.3.1. Thiết kế .................................................................................................... 74
4.3.2. Đánh giá kỹ thuật ..................................................................................... 77
4.4. Khối phân tách Z0, ∆Z................................................................................. 78
4.4.1. Thiết kế .................................................................................................... 78
4.4.2. Đánh giá kỹ thuật ..................................................................................... 79
4.4.3. Kết quả đo ................................................................................................ 80
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 82

5


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Ý nghĩa

AC/DC

Nguồn AC/DC

ACI

Chỉ số gia tốc bơm máu

ADC

Bộ chuyển đổi tương tự số

BSA

Diện tích bề mặt cơ thể

CI

Chỉ số cung lượng tim

CMNR

Tỷ số nén mode chung

CO

Cung lượng tim

CSA

Diện tích mặt cắt ngang mà búp sóng siêu âm chiếu tới

CT-Scanner

Chụp cắt lớp điện tốn

CVP

Áp lực tĩnh mạch trung ương

ECG

Tín hiệu điện tim đồ

EDV

Thể tích máu tâm trương

EPCI

Chỉ số co bóp trong giai đoạn tống máu

ESV

Thể tích máu tâm thu

HI

Chỉ số hiệu năng co bóp của tim

HPF

Bộ lọc thơng cao

HR

Nhịp tim

ICG

Trở kháng ngực

LCW

Cơng cơ trái

LCWI

Chỉ số công cơ trái

LPF

Bộ lọc thông thấp

LVET

Khoảng thời gian thất trái thu

MAP

Áp lực trung bình động mạch

MSER

Tốc độ trung bình tâm thu

NICO

Đo cung lượng tim khơng xâm lấn

PAOP

Áp lực mao mạch phổi bít

PECI

Chỉ số co bóp trong giai đoạn tống máu

PEP

Thời gian tiền tống máu

QRS

Phức bộ QRS của tín hiệu điện tim

SI

Chỉ số nhát bóp

SNR

Tỷ số tín hiệu nhiễu

STI

Thời gian tâm thu

6

STR

Tỷ số thời gian tâm thu

SV

Thể tích nhát bóp

SVR

Sức cản mạch hệ thống

SVRI

Chỉ số sức cản mạch hệ thống

TFC

Tổng lượng chất lỏng

VCCS

Nguồn dịng điều khiển bằng áp

VEPT

Khối lượng mơ tham gia khử cực

VET

Thời gian tống máu tâm thất

VI

Chỉ số tốc độ bơm máu

7


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

Bảng 1.1

Các nguyên nhân dẫn đến sự tăng và giảm của cung lượng tim

21

Bảng 1.2

So sánh các tiêu chí của các phương pháp đo cung lượng tim hiện nay

32

Bảng 1.3

So sánh một số tiêu chí của các phương pháp chẩn đốn bệnh về tim

34

Bảng 3.1

Các thơng số đo được nhờ phương pháp PiCCO

59

Bảng 3.2

Những rối loạn chức năng tim thường gặp phát hiện bằng siêu âm

67

Bảng 4.1

Kết quả đo

78

8


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình vẽ,
đồ thị
Hình 1.1

Tên hình vẽ, đồ thị
Giải phẫu học của tim

13

Hình 1.2

Trình tự dẫn truyền xung động ở các vùng của tim

16

Hình 1.3

Quan hệ giữa Cung lượng tim (CO) và Nhịp tim (HR)

19

Hình 1.4

Biểu đồ mơ tả khả năng co bóp của cơ tim tương ứng với tình trạng
hoạt động

20

Hình 1.5

Sự ảnh hưởng của áp suất cuối kì tâm trương tới giá trị CO

21

Hình 1.6

Phương pháp Fick

23

Hình 1.7

Phương pháp pha lỗng chất chỉ thị màu

24

Hình 1.8

Phương pháp pha lỗng nhiệt

26

Hình 1.9

Phương pháp PiCCO

27

Hình 1.10

Phương pháp tim đồ trở kháng ngực (ICG)

30

Hình 1.11

31

Hình 2.1

Đường cong thay đổi trở kháng ngực ∆Z và tốc độ thay đổi trở kháng
dZ/dt
Sơ đồ khối tổng quát của một hệ thống đo tim đồ trở kháng ngực

Hình 2.2

Loại bốn điện cực dải

39

Hình 2.3

Loại bốn điện cực trịn

40

Hình 2.4

Loại tám điện cực trịn

40

Hình 2.5

Tim đồ trở kháng ngực ICG cùng các tín hiệu ECG và PCG

41

Hình 2.6

Xác định điểm B và điểm X để tính LVET trong ICG

42

Hình 2.7

Sơ đồ khối tổng quát của thiết bị đo

49

Hình 2.8

Sơ đồ khối mạch xử lý tín hiệu tương tự và nguồn dịng

52

Hình 2.9

Sơ đồ khối mạch xử lý tín hiệu số

54

Hình 3.1

Cấu tạo một thiết bị PiCCO

58

Hình 3.2

Các thơng số đo được nhờ phương pháp PiCCO

60

Hình 3.3

Đo tốc độ dịng máu dựa trên nguyên lý siêu âm Doppler

63

Hình 3.4

Đo cung lượng tim bằng phương pháp siêu âm

64

Hình 3.5

Thiết bị đo cung lượng tim bằng siêu âm Doppler của Hãng USCOM

66

Hình 3.6

Đồ thị xu hướng thay đổi thông số huyết động theo thời gian

66

Hình 3.7

Đo cung lượng tim bằng phương pháp siêu âm qua đường thực quản

67

9

Trang

37


Hình 3.8

Đo cung lượng tim bằng cộng hưởng từ

69

Hình 4.1

Sơ đồ thiết kế mạch tiền khuếch đại

72

Hình 4.2

Kết quả đo tín hiệu đầu ra mạch tiền khuếch đại

73

Hình 4.3

Sơ đồ ngun lý mạch lọc thơng dải thiết kế

73

Hình 4.4

Kết quả đáp ứng tần số của mạch lọc thiết kế

74

Hình 4.5

Sơ đồ tổng quát khối điều chế bình phương

74

Hình 4.6

Sơ đồ IC nhân MPY634

75

Hình 4.7

Sơ đồ khối khai căn dùng MPY634

76

Hình 4.8

Sơ đồ mạch giải điều chế thiết kế

77

Hình 4.9

Sơ đồ mạch phân tách Z0 thiết kế

78

Hình 4.10

Sơ đồ mạch tách ∆Z thiết kế

79

Hình 4.11

Kết quả đáp ứng tần số của mạch phần tách Z0 thiết kế

80

10

LỜI NÓI ĐẦU
Các bệnh lý về tim mạch được mệnh danh là những “kẻ sát nhân thầm lặng”. Diễn
biến trong âm thầm chính là điều làm nên sự nguy hiểm của bệnh. Vì vậy, việc nhận biết
sớm các dấu hiệu của bệnh tim mạch cũng chính là bảo vệ cho bản thân và người thân
trong gia đình bạn tránh những biến chứng nguy hiểm. Vấn đề cấp thiết đặt ra ở đây là
phải có thiết bị chẩn đốn bệnh sớm, nhanh gọn, chính xác và mang lại hiệu quả cao. Do
đó, tác giả đã chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế mạch đo cung lượng tim (CO) và các thông
số huyết động bằng phương pháp trở kháng ngực không can thiệp” để nghiên cứu và làm
luận văn tốt nghiệp.
Bản luận văn gồm có ba chương sau:
Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
Chương 2. Phương pháp đo CO-ICG
Chương 3. Các phương pháp đo cung lượng tim khác
Chương 4. Thiết kế khối xử lý tín hiệu tương tự trong mạch đo CO-ICG
Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Vũ Duy Hải đã tận tình chỉ bảo và
hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình thực hiện bản luận văn này. Đồng thời tác giả
xin được cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ điện tử và Kỹ thuật y sinh
- Viện Điện tử Viễn thông - Đại học Bách Khoa Hà Nội và các bạn học viên khác đã
đưa ra những ý kiến, đóng góp quý báu để bản luận văn này được hoàn thiện hơn.
Hà nội, ngày 27 tháng 09 năm 2019
Học viên

Nguyễn Thành Trung

11


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung

Chương 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Theo dự báo của hội tim mạch học Việt Nam, đến năm 2017, Việt Nam sẽ có tới
1/5 dân số mắc các bệnh tim mạch và tăng huyết áp. Bệnh tim mạch hiện đang là gánh
nặng cho xã hội với tỉ lệ tử vong và tàn phế cao hàng đầu trong các loại bệnh. Ngoài
ra, bệnh tim mạch cũng tiêu tốn chi phí chăm sóc và điều trị hàng ngàn tỉ đồng mỗi
năm (nguồn trích dẫn: VTC news). Có nhiều nguyên nhân dẫn đến nguy cơ bệnh tim
mạch chẳng hạn như tăng huyết áp, rối loạn chuyển hóa máu, đái tháo đường Typ2,
tăng Protein C, tiền sử gia đình, hút thuốc, lo lắng, stress…. Để hỗ trợ chẩn đốn
chun sâu về các bệnh tim mạch, ngồi điện tim đồ và nhịp tim, các bác sỹ còn phải
dựa vào các tham số huyết động như: Thể tích nhát bóp của tim SV (Stroke Volume),
Cung lượng tim CO (Cardiac Output)... Cung lượng tim chịu ảnh hưởng bởi hai chỉ số
là Nhịp tim HR (Heart Rate) và SV. Thông số CO và các thông số huyết động khác sẽ
cho phép bác sĩ phân loại được cụ thể nguyên nhân gây ra một bệnh lý tim mạch bất
kì, đặc biệt là các bệnh lý xuất phát từ tình trạng thiếu máu cục bộ và huyết áp cao hay
nhồi máu cơ tim.
Ngồi ra, việc đo lường và theo dõi thơng số CO liên tục cũng sẽ hỗ trợ rất nhiều
cho bác sĩ khi điều trị bệnh nhân trong những trường hợp cấp cứu. Ví dụ khi bệnh
nhân đang suy tim hay chỉ số cung lượng tim thấp, bác sĩ sẽ không thể tiến hành mổ
ngay cho bệnh nhân được vì khi đó bệnh nhân sẽ bị mất máu, tim đã yếu sẽ càng yếu
hơn. Việc theo dõi liên tục thông số CO cũng cho phép bác sĩ đưa ra phác đồ điều trị
thích hợp hơn. Tương tự trong trường hợp hồi sức, bác sĩ cũng cần điều trị cho tim
bệnh nhân hoạt động trở lại bình thường sau khi mổ.
Có thể thấy rằng, thông số CO là một thông số quan trọng trong việc chẩn đoán
và điều trị bệnh tim mạch, đặc biệt trong hồi sức cấp cứu tim mạch. Hiện nay có một
số phương pháp đo lường và theo dõi thông số CO. Các phương pháp này được phân
thành hai loại chính đó là phương pháp đo can thiệp (xâm lấn) và phương pháp đo
không can thiệp (không xâm lấn).

12


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
1.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT [1, 2, 3, 4, 5, 6]
1.2.1. Giải phẫu học của tim
Tim có chức năng là bơm máu liên tục trong suốt cuộc đời con người, có kích
thước trung bình nặng khoảng 400 g và tương đối nhỏ so với những cơ quan khác
trong cơ thể. Hệ thống cơ tim muốn hoạt động cần phải có những xung được truyền từ
hệ thống điện của tim. Tốc độ và sức co bóp của tim phụ thuộc vào các yếu tố hóa học
như oxy, epinephrine và acetacholine.
Tim nằm ở trung thất, ngay phía sau xương ức, phía bên trái lồng ngực và nằm
ngay phía trên cơ hồnh. Mỏm tim nằm ở đáy tim hướng về phía bên trái, gần khoảng
liên sườn thứ 5. Tim hơi quay về phía trước, do đó phần sau của tim hơi nghiêng sang
bên phải. Khi nhìn phía trước hoặc phía bên của tim ta sẽ thấy chủ yếu là tâm thất trái.
Như vậy ví dụ như khi nói rằng nhồi máu cơ tim vùng trước bên thì có nghĩa là nó ảnh
hưởng chủ yếu ở tâm nhĩ trái.
Tim bao gồm các tế bào cơ chuyên biệt (chiếm đa số) và các tế bào điện. Cơ tim
đập khoảng 100.000 lần và bơm 7.500 lít máu mỗi ngày. Khơng thể nghỉ trong thời
gian quá 2/3 giây, cơ tim phụ thuộc vào độ tập trung các ty lạp thể cao trong mỗi tế
bào với lượng cung cấp oxy dồi dào để tạo ra năng lượng liên tục. Các tế bào lấy
khoảng 70% lượng oxy chứa trong các động mạch vành, nhiều hơn bất kỳ cơ quan nào
khác của cơ thể và bất kể nhịp tim như thế nào.
Trên Hình 1.1 mô tả giải phẫu học của tim và các đường đi của máu nuôi cơ thể
(đã làm giàu oxy) theo động mạch chủ và máu trở về tim (nghèo oxy) theo các tĩnh
mạch. Chức năng theo từng bộ phận của tim có thể nêu vắn tắt như dưới đây.

Hình 1.1. Giải phẫu học của tim

13


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
- Buồng tim:
Tim là một khối cơ rỗng, được chia thành 4 buồng: 2 tâm nhĩ và 2 tâm thất. Nhĩ
phải và nhĩ trái, thành mỏng, nhận máu từ tĩnh mạch đưa xuống thất; Thất phải và thất
trái, thành dày, bơm máu vào động mạch với áp lực cao. Hai tâm nhĩ ngăn cách nhau
bởi vách liên nhĩ, hai tâm thất ngăn cách nhau bởi vách liên thất. Độ dày của các thành
tim ở các buồng thay đổi tùy theo chức năng của nó. Thành cơ tim thất trái dày gấp hai
đến bốn lần thành thất phải, do nó phải bơm máu với áp lực cao hơn để thắng sức cản
lớn của tuần hoàn hệ thống. Năng lượng cần thiết cho sự chuyển động của máu xuất
phát từ thành cơ tim.
- Các lớp của tim:
Tim được bao bọc bởi 2 lớp bảo vệ. Lớp bên ngoài gọi là lớp ngoại tâm mạc, phủ
bên ngoài cơ tim. Nó tự gấp vào chính nó tại động mạch chủ để tạo thành bề mặt
thượng tâm mạc của tim. Giữa hai lớp này là một lượng dịch nhỏ làm cho các bề mặt
của chúng khơng dính lại với nhau. Nếu lớp màng này bị viêm (viêm ngoại tâm mạc)
thì mặt trong của 2 lớp ngoại tâm mạc này sẽ dính vào với nhau, gây ra ma sát và đau.
Sự cọ sát giữa hai lớp sẽ tạo ra một âm ngắn xảy ra ở kỳ tâm thu tương tự như tiếng cọ
của hai miếng cao su hoặc 2 miếng da thuộc vào với nhau. Ngoài ra, một lượng dịch
tương đối nhỏ tích tụ bên trong túi ngoại tâm mạc này có thể làm cản trở khả năng co
bóp của tim. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng chèn ép tim (Cardiac Tamponade)
và có thể dẫn đến luồng máu đi ra khỏi tim ít hoặc khơng có. Lớp thượng tâm mạc tạo
thành lớp ngồi của tim, cịn cơ tim tạo thành lớp giữa của tim và nội tâm mạc là lớp
trong cùng của tim. Các động mạch vành là các động mạch cung cấp máu cho các tế
bào của cơ tim, đi bên trong lớp thượng tâm mạc. Cơ tim là lớp dày nhất của tim. Lớp
nội tâm mạc có mặt trong trơn láng giúp cho máu có thể lưu thông dễ dàng trong các
buồng tim. Các van tim là một phần của lớp nội tâm mạc.
- Các động mạch vành:

Tim được cấp máu chủ yếu vào lúc nó nghỉ ngơi và dãn ra trong thì tâm trương.
Động mạch vành phải đi ra từ động mạch chủ ở phía trên van động mạch chủ chủ yếu
cung cấp máu cho thất phải và nhĩ phải. Nhánh động mạch vành trái chính bắt đầu từ
bờ trái của động mạch chủ đối diện với động mạch vành phải. Nhánh trái chính sau đó

14


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
chia ra làm 2 động mạch: 1 - nhánh mũ bao xung quanh bề mặt tim trái và 2 - nhánh
trái trước xuống chạy xuống mặt trước của tâm thất trái.
- Hệ thống van tim:
Hướng chảy của máu được xác định bởi sự hiện diện của các van tim. Các van
tim là những lá mỏng, mềm dẽo, là tổ chức liên kết được bao quanh bởi nội tâm mạc.
Van nhĩ-thất: ngăn giữa nhĩ và thất, bên trái có van hai lá, bên phải có van ba lá. Nó
giúp máu chảy một chiều từ nhĩ xuống thất. Các cột cơ gắn với van nhĩ-thất bởi các
dây chằng. Cột cơ co rút khi tâm thất co, nó khơng giúp cho sự đóng của van, mà nó
kéo chân van về phía tâm thất, ngăn sự lồi của các lá van về tâm nhĩ trong kỳ thất co
rút. Nếu dây chằng bị đứt hoặc nếu một trong các cột cơ bị tổn thương, máu có thể trào
ngược về tâm nhĩ khi thất co, đôi khi gây nên rối loạn chức năng tim trầm trọng. Van
bán nguyệt: giữa tâm thất trái và động mạch chủ có van động mạch chủ, van động
mạch phổi ở giữa tâm thất phải và động mạch phổi. Nó giúp máu chảy một chiều từ
tâm thất ra động mạch. Tất cả các van đóng mở một cách thụ động, sự đóng mở tùy
thuộc vào sự chênh lệch áp suất qua van. Ví dụ như khi áp lực tâm nhĩ vượt quá áp lực
tâm thất thì van nhĩ-thất mở ra, và máu từ nhĩ xuống thất; ngược lại khi áp lực tâm thất
lớn hơn áp lực tâm nhĩ, van đóng lại, ngăn máu chảy ngược từ thất về nhĩ.
1.2.2. Chu trình hoạt động của tim
- Tính dẫn truyền của cơ tim:
Thuộc tính này có ở tất cả hai loại sợi cơ tim. Điện thế động lan truyền dọc sợi cơ
tạo thành một làn sóng khử cực. Sóng này có thể so sánh với sóng mà chúng ta quan

sát được khi ném một hòn đá xuống nước. Vận tốc dẫn truyền xung động khác nhau ở
các vùng của tim. Ở trạng thái sinh lý, xung động từ nút xoang vào cơ nhĩ với vận tốc
vừa phải từ 0,8 ÷ 1 m/s. Dẫn truyền chậm lại 0,03 ÷ 0,05 m/s từ tâm nhĩ qua nút nhĩthất, điện thế hoạt động rất chậm ở nút nhĩ-thất, do gồm các sợi có đường kính rất nhỏ.
Sau đó, vận tốc tăng trong bó His từ 0,8 ÷ 2 m/s và đạt rất cao trong mạng Purkinje là
5m/s. Cuối cùng chậm lại khi đi vào các sợi cơ thất, với vận tốc 0,3 ÷ 0,5 m/s. Như
vậy, sự dẫn truyền xung động từ nút xoang phải mất 0,15 giây để bắt đầu khử cực các
tâm thất như minh họa trên Hình 1.2.

15


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
- Tính nhịp điệu của cơ tim:
Tính nhịp điệu là khả năng kế tiếp phát xung làm tim co giãn nhịp điệu đều đặn.
Xung động bình thường phát sinh từ nút xoang với tần số trung bình 80 lần/phút. Tiếp
đó, hai tâm nhĩ khử cực đầu tiên, nhĩ phải trước nhĩ trái, đồng thời lan tới nút nhĩ-thất
theo những bó liên nút. Sự dẫn truyền trong nút nhĩ-thất chậm hẵn lại để cho hai nhĩ có
thời gian co bóp xong. Sự trì hỗn này có thể bị rút ngắn bởi sự kích thích của hệ giao
cảm và kéo dài bởi dây X. Xung động tiếp tục theo hai nhánh của bó His vào sợi
Purkinje với vận tốc lớn, do đó những sợi cơ thất được khử cực trong vịng 0,08 ÷ 0,1
giây (thời gian của sóng QRS trên ECG). Mõm tim được khử cực trước đáy tim, do đó
nó co bóp trước đáy tim, giúp dồn máu từ mõm lên phía đáy và tống máu vào các động
mạch. Nút xoang phát xung động với tần số cao nhất, còn gọi là nút tạo nhịp của tim,
nó ln giữ vai trị chủ nhịp chính cho toàn bộ quả tim. Các chất dẫn truyền thần kinh
hoặc các hormon, có thể làm tăng hoặc chậm nhịp tim từ nút xoang. Chẳng hạn như, ở
một người lúc nghỉ ngơi, acetylcholin của hệ phó giao cảm khiến nhịp tim đập khoảng
75 lần/phút. Trong những trường hợp bệnh lý, nút nhĩ-thất hoặc cơ nhĩ, cơ thất cũng có
thể tạo nhịp, giành lấy vai trò của nút xoang, đứng ra chỉ huy nhịp đập của tim và được
gọi là ổ ngoại vị (ectopic focus), những tác nhân gây ra tình trạng này bao gồm càphê,
nicotin, mất cân bằng điện giải, thiếu oxy và do tác dụng phụ của thuốc, chẳng hạn

digitalis. Như vậy, sự xuất hiện các ổ ngoại vị khiến nhịp tim chậm và có khi máu sẽ
khơng đủ cho não. Ở những bệnh nhân như vậy, khi cần thiết, có thể duy trì tần số tim
bình thường bằng một máy tạo nhịp nhân tạo (artificial pacemaker). Ngồi ra, cịn có
những máy tạo nhịp theo u cầu, khơng những cho hoạt động bình thường của tim,
mà cịn giúp tim thích nghi bằng cách tăng tần số lúc vận động tăng cường.

Hình 1.2. Trình tự dẫn truyền xung động ở các vùng của tim

16


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
- Các giai đoạn của chu kì tim:
Tim đập nhịp nhàng, đều đặn, khoảng 3 tỷ lần cho một đời người. Có thể chia
chuỗi hoạt động này thành từng chu kỳ lập đi lập lại riêng rẽ. Khoảng thời gian từ đầu
của một tiếng tim này đến đầu tiếng tim khác gọi là một chu kỳ tim. Trong mỗi chu kỳ
tim, sự thay đổi áp lực trong trong tâm nhĩ, tâm thất, khiến chúng co và giãn, máu sẽ đi
từ vùng áp lực cao đến vùng áp lực thấp. Ở thất phải thì áp lực thấp hơn nhiều so với
thất trái vì thành thất phải mỏng hơn tuy nhiên thể tích tống máu là như nhau. Ở một
chu kỳ tim bình thường, hai tâm nhĩ co trong khi hai tâm thất giãn và ngược lại.
Chu kỳ tim bao gồm giai đoạn co (tâm thu), và giai đoạn giãn (tâm trương) của tâm
nhĩ và của cả tâm thất.
- Sự phối hợp giữa tâm thu và tâm trương:
Với nhịp tim trung bình khoảng 70 nhịp/phút, mỗi chu kỳ tim kéo dài khoảng 0,8
giây. Trong 0,4 giây đầu tiên của chu kỳ tim, là giai đoạn tim giãn, cả 4 buồng tim đều
ở kỳ tâm trương. Đầu tiên, tất cả các van đều đóng, tiếp đó van nhĩ-thất mở và máu bắt
đầu rót xuống thất. Ở 0,1 giây tiếp, tâm nhĩ co và van nhĩ-thất mở, nhưng tâm thất vẫn
giãn, van bán nguyệt đang đóng. Đến 0,3 giây còn lại, tâm nhĩ giãn và tâm thất co.
Đầu tiên, tất cả các van đều đóng (co đẳng tích), tiếp đó van bán nguyệt mở, đó là giai
đoạn tống máu tâm thất. Khi nhịp tim nhanh, thời kỳ tâm trương ngắn lại rất nhiều so

với tâm thu.
1.3. THÔNG SỐ CUNG LƯỢNG TIM [4, 5, 6, 11, 15]
1.3.1. Khái niệm về cung lượng tim
Cung lượng tim là một thông số huyết động quan trọng chỉ lượng máu được bơm
đi bởi tâm thất trái trong thời gian một phút. Tâm thất trái được quan tâm nhiều hơn
tâm thất phải vì nó bơm máu đi tồn cơ thể để ni tế bào và bị ảnh hưởng nhiều bởi
nhịp tim. Với một người trưởng thành, cung lượng tim lý tưởng là vào khoảng 5 ÷ 8
lít/phút. Với các hoạt động nặng và liên tục, cung lượng tim của người trưởng thành có
thể đạt tới 25 lít/phút để đáp ứng yêu cầu oxy và các chất dinh dưỡng của cơ thể.
Thông số cung lượng tim chịu ảnh hưởng bởi hai tham số là nhịp tim (HR) và Thể tích
nhát bóp (SV) thơng qua cơng thức sau:
CO = SV * HR

(1.1)

17


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
Nhịp tim là số lần tim đập trong một phút, đơn vị là nhịp/phút. Cịn thể tích nhát
bóp là lượng máu tâm thất trái bơm đi trong một nhịp, đơn vị là ml/nhịp. Như vậy, với
cung lượng tim bình thường khoảng 5 lít/phút, nhịp tim bình thường khoảng 70
nhịp/phút thì thể tích nhát bóp sẽ vào khoảng 5.000/70 = 71 ml/nhịp. Khoảng lý tưởng
đối với người trưởng thành của thể tích nhát bóp là 50 ÷ 80 ml/nhịp.
Trước khi đi sâu vào các đặc trưng của thông số cung lượng tim, cần biết thông
số cung lượng tim có vai trị như thế nào với hoạt động của tim mạch. Cung lượng tim
là chỉ lưu lượng máu của tim bơm đi, đồng nghĩa với thông số này cũng đóng vai trị
trong việc cung cấp năng lượng cho các tế bào trong cơ thể. Nhiều máu đi tới các tế
bào cũng có nghĩa là các tế bào sẽ có nhiều năng lượng cho các hoạt động. Ngược lại,
ít máu sẽ làm các tế bào có ít năng lượng và như vậy, hoạt động của cơ thể sẽ giảm sút.

1.3.2. Các thông số ảnh hưởng tới giá trị cung lượng tim
Nhịp tim và cung lượng tim có mối liên hệ trực tiếp tới nhau. Khi nhịp tim tăng
thì cung lượng tim cũng tăng. Như đã đề cập phía trên, khi nhu cầu năng lượng tăng
thì cung lượng tim cũng tăng theo để đáp ứng, khi đó nhịp tim đóng vai trị quan trọng.
Nếu nhịp tim 100 lần/phút sẽ cho cung lượng tim lớn hơn so với nhịp tim 80 lần/phút.
Tuy nhiên, có một giới hạn cho việc tăng lên của nhịp tim. Nhịp tim khoảng 260
lần/phút thường đi kèm theo triệu chứng sốc, tức là cung lượng tim thấp. Thực tế, khi
nhịp tim vượt quá 150 lần/phút thì cung lượng tim bắt đầu giảm. Nguyên nhân cho
hiện tượng này, là vì trong giai đoạn tâm trương, máu được đi xuống tâm thất. Thời
gian này chính là thời gian đổ đầy thất và có ảnh hưởng lớn tới cung lượng tim. Nếu
thời gian đổ đầy thất không đủ, tâm thất sẽ nhận được ít máu hơn, khi đó cung lượng
tim và thể tích nhát bóp sẽ giảm. Ngược lại, nếu nhịp tim quá thấp, dưới 50 lần/phút,
cung lượng tim cũng sẽ giảm nhanh chóng. Dù đủ thời gian đổ đầy thất nên thể tích
nhát bóp là rất tốt, tuy nhiên đây không phải là giá trị nhịp tim phù hợp vì cung lượng
tim giảm tỉ lệ thuận cùng nhịp tim. Trên Hình 1.3 thể hiện mối quan hệ giữa cung
lượng tim và nhịp tim. Khoảng giá trị 50 ÷ 150 nhịp/phút của nhịp tim là một khoảng
lý tưởng cho CO. Trên thực tế, khoảng này sẽ thay đổi với từng nhóm người. Với
người trẻ tuổi và hay hoạt động thể thao, đặc biệt là các vận động viên, thường có kích
thước tim và thể tích nhát bóp lớn hơn những người bình thường. Do đó, họ vẫn có thể
có đạt cung lượng tim khoảng 5 lít/phút với nhịp tim cao hơn 150 nhịp/phút hoặc thấp

18


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
hơn 50 nhịp/phút. Trong khi đó, với những người có bệnh tim mạch (ví dụ như nhồi
máu cơ tim hay suy tim sung huyết) có thể tích nhát bóp nhỏ hơn người bình thường.
Đối với nhóm người này, nhịp tim 150 nhịp/phút đã có thể gây ra thiếu máu cục bộ.
Còn nhịp tim chậm 50 nhịp/phút sẽ làm giảm cung lượng tim xuống ngưỡng giá trị gây
sốc, khoảng 2 lít/phút. Do vậy, khoảng giá trị nhịp tim cho những người này chỉ vào

khoảng từ 65 ÷ 100 nhịp/phút.

Hình 1.3. Quan hệ giữa Cung lượng tim (CO) và Nhịp tim (HR)
Thể tích nhát bóp cũng là một thông số ảnh hưởng trực tiếp tới cung lượng tim.
Khi nhịp tim thay đổi theo yêu cầu cung lượng tim thì thể tích nhát bóp cũng thay đổi.
Các yếu tố ảnh hưởng tới thể tích nhát bóp bao gồm Tiền gánh và Hậu gánh. Tiền gánh
liên quan đến lượng máu được đổ xuống tâm thất. Về mặt kĩ thuật, tiền gánh là thể tích
hay áp suất trong tâm thất ở cuối thời kì tâm trương. Ở đây, "cú đã nhĩ" đóng vai trị
quan trọng trong tiền gánh (cung cấp tới 35% lượng máu ở người trẻ tuổi). Tiền gánh có
mối liên hệ với thể tích nhát bóp và cung lượng tim qua luật Frank và Starling. Frank và
sau đó là Starling đã chỉ ra rằng, khi các cơ tim căng ra thì khả năng co bóp sẽ mạnh
hơn. Nói cách khác, khi thành tim càng căng thì co bóp càng mạnh, dẫn đến thể tích nhát
bóp tăng. Ngun nhân làm thành tim căng ra là khi máu tràn vào buồng tâm thất làm
gia tăng áp lực lên thành tim. Như vậy khi áp suất trong buồng tâm thất tăng, tức là tiền
gánh tăng, sẽ làm cho thành tim căng ra và tăng khả năng đẩy máu đi. Theo Hình 1.4
dưới đây, một quả tim khỏe mạnh ở trạng thái nghỉ ngơi có đường cong Frank - Starling
mơ tả sự co bóp khác nhau của cơ tim khi áp suất tâm thất cuối gian đoạn tâm trương
thay đổi (tiền gánh). So sánh giữa quả tim khỏe mạnh và quả tim có bệnh lý có thể thấy,
quả tim khỏe mạnh co bóp mạnh nhất tại tiền gánhcó giá trị là 12 mmHg, trong khí đó

19


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
quả tim có bệnh lý cần áp suất lớn hơn mới đạt đỉnh co bóp. Điều đó chứng tỏ, quả tim
có bệnh lý phụ thuộc vào tiền gánh nhiều hơn để tăng hiệu quả co bóp. Tuy nhiên, tiền
gánh tăng lên đồng nghĩa với cơ tim phải hoạt động mạnh hơn. Do đó, trong tình trạng
thiếu máu cục bộ, tiền gánh lớn có thể làm cho tim tồi tệ hơn.

Hình 1.4. Biểu đồ mơ tả khả năng co bóp của cơ tim tương ứng với tình trạng

hoạt động
Sức cản khả năng bơm máu của tâm thất được gọi là Hậu gánh. Tâm thất trái,
trong giai đoạn tâm thu, sẽ phải tạo ra áp lực bơm thắng được áp suất động mạch chủ
và sức cản của các mạch máu thì lúc đó, van động mạch chủ mới mở và cho phép máu
được bơm đi toàn cơ thể. Như vậy, áp suất ở các mạch động mạch cuối thời kì tâm
trương sẽ ảnh hưởng tới thể tích nhát bóp theo hướng trái dấu nhau. Áp suất ở động
mạch lớn thì thể tích nhát bóp giảm và ngược lại như minh họa trên Hình 1.5. Trong
khi áp suất ở động mạch không dễ xác định khi phải sử dụng một ống Catheter đi vào
động mạch phổi, thì áp suất máu giai đoạn tâm trương có thể đo dễ dàng. Do vậy, biết
áp suất tâm trương của bệnh nhân thì cũng biết được sức cản mà tâm thất trái phải
vượt qua. Tóm lại, áp suất tâm trương càng lớn thì hậu gánh càng lớn. Cũng giống như
tiền gánh, hậu gánh tăng làm cơ tim phải hoạt động mạnh hơn, từ đó dẫn đến suy tim
hoặc thiếu máu cục bộ. Hậu gánh cũng dẫn đến tình trạng phì đại tim. Khi mà sức cản
bơm máu tăng lên, đồng nghĩa với thành tim phải co bóp mạnh hơn để thắng sức cản,
thành tim sẽ thích ứng với điều kiện này bằng cách tích trữ nhiều chất xơ hơn trong

20


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
các tế bào tim. Việc này làm các tế bào khỏe hơn nhưng cũng làm cho tế bào to ra,
cuối cùng dẫn đến tim phì đại. Việc phì đại tim có thể tạo ra nhiều vấn đề phức tạp như
giảm khả năng co bóp, giảm thể tích nhát bóp và loạn nhịp tim.

Hình 1.5. Sự ảnh hưởng của áp suất cuối kì tâm trương tới giá trị CO
Như vậy, thông số cung lượng tim liên quan đến khả năng cung cấp năng lượng
cho toàn cơ thể, trong đó cơ chế biến dưỡng hiếu khí hiệu quả hơn và không gây hại
như cơ chế biến dưỡng thiếu khí. Cung lượng tim chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi hai
thơng số là nhịp tim và thể tích nhát bóp. Thể tích nhát bóp cũng chịu ảnh hưởng bởi
nhiều yếu tố như cú đá nhĩ, tiền gánh, hậu gánh, thời gian đổ đầy thất, độ căng của cơ

tim (luật Frank - Starling). Dưới đây là bảng thống kê lại các nguyên nhân gây ra hai
trường hợp tăng và giảm giá trị cung lượng tim.
Bảng 1.1. Các nguyên nhân dẫn đến sự tăng và giảm của cung lượng tim
Cung lượng tim tăng

Cung lượng tim giảm

Nhịp tim trong khoảng 50 ÷ 150

Nhịp tim dưới 50 nhịp/phút hoặc trên

nhịp/phút

150 nhịp/phút

Cú đá nhĩ tốt

Thiếu cú đá nhĩ

Thời gian đổ đầy thất đủ

Thiếu thời gian đổ đầy thất

21


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
Cơ tim căng hơn

Cơ tim thiếu căng

Tiền gánh tăng (tới một giới hạn)

Tiền gánh giảm (tới một giới hạn)

Hậu gánh giảm

Hậu gánh tăng

1.3.3. Vai trò của cung lượng tim trong y học
Cung lượng tim có vai trị rất quan trọng trong y học. Như đã đề cập phía trên,
việc suy giảm cung lượng tim do nhiều nguyên nhân và liên quan đến mọi quá trình
hoạt động của tim. Do vậy, khi kết hợp thơng số cung lượng tim cùng các thông số
huyết động khác liên quan sẽ cho phép bác sĩ phân loại được cụ thể nguyên nhân gây
ra một bệnh lý tim mạch bất kì, đặc biệt là các bệnh lý xuất phát từ tình trạng thiếu
máu cục bộ và huyết áp cao hay nhồi máu cơ tim. Ngoài ra, việc đo và theo dõi cung
lượng tim liên tục cũng hỗ trợ rất nhiều cho bác sĩ khi điều trị bệnh nhân trong trường
hợp cấp cứu. Ngồi ra cũng có thể xảy ra trường hợp tim yếu dễ phản ứng với sự kích
thích của thuốc mê. Do vậy, các bác sĩ cần điều trị cho bệnh nhân đến khi nào thông số
cung lượng tim ổn định mới có thể tiến hành mổ. Việc theo dõi liên tục thông số cung
lượng tim cho phép bác sĩ đưa ra phác đồ điều trị thích hợp. Tương tự trong trường
hợp hồi sức, bác sĩ cũng cần điều trị cho tim bệnh nhân hoạt động trở lại bình thường
sau khi mổ.
1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO CUNG LƯƠNG TIM [4, 5, 6, 11, 15, 21, 23]
Hiện nay trên thế giới, thông số CO thường được đo bằng 2 kỹ thuật sau: (1) Kỹ
thuật đo can thiệp (trong y học nhiều khi được gọi là xâm lấn - Invasive) và (2) Kỹ
thuật đo không can thiệp (Non Invasive Cardiac Output - NICO). Cụ thể bao gồm:
Các phương pháp can thiệp gồm:
- Phương pháp Fick
- Phương pháp pha loãng chất chỉ thị màu

- Phương pháp pha loãng nhiệt
- Phương pháp PiCCO
Các phương pháp không can thiệp gồm:
- Phương pháp siêu âm Doppler

22


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
- Phương pháp cộng hưởng từ
- Phương pháp tim đồ trở kháng ngực
1.4.1. Phương pháp Fick
Phương pháp Fick là một trong những phương pháp đầu tiên được dùng để đo
Cung lượng tim, được đưa ra bởi Adolfo Fick vào năm 1870. Phương pháp này dựa
trên nguyên lý như sau: sự hấp thụ hay thải ra một loại vật chất của một cơ quan là kết
quả của lượng máu chảy qua cơ quan đó và sự chênh lệch nồng độ của loại vật chất đó
trong máu ở tĩnh mạch và ở động mạch. Như vậy, sự hấp thụ oxy của máu tại phổi sẽ
là kết quả của lượng máu qua phổi và sự chênh lệch nồng độ oxy trong tĩnh mạch và
động mạch. Như vây, lượng máu qua phổi, hay chính là lượng máu tim bơm đi (thơng
số cung lượng tim), có thể tính được với công thức sau:

CO =

VO2 ( ml / phút )
CaO 2 − CvO 2 ( ml / phút )

(1.2)

Trong đó:
VO2: là lượng oxy hấp thụ của phổi trong một phút. CaO2 - CvO2: là chênh lệch

nồng độ oxy trong máu ở động mạch và ở tĩnh mạch.
Lượng oxy hấp thụ của phổi được đo bằng các thiết bị đặc biệt, còn sự chênh
lệch nồng độ oxy được đo trên các mẫu máu trong động mạch và tĩnh mạch. Trong đó,
các mẫu máu trong động mạch được lấy từ đường động mạch, còn các mẫu máu trong
tĩnh mạch được lấy từ một ống Catheter đặt ở điểm nối động mạch phổi với tâm thất
phải. Trên Hình 1.6 minh họa phương pháp đo này.

Hình 1.6. Phương pháp Fick

23


Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
Phương pháp Fick là một phương pháp cũ, do vậy có nhiều hạn chế. Việc phải
phân tích khí hít vào và thở ra làm hạn chế ứng dụng của phương pháp này trong một
số tình huống liên quan đến gây mê. Với bệnh nhân có cung lượng tim lớn, tức là sự
chênh lệch nồng độ oxy trong máu ở động mạch và tĩnh mạch thấp, phương pháp Fick
cũng có sai số lớn. Ngồi ra, đối với bệnh nhân có phổi khơng bình thường khơng thể
sử dụng phương pháp Fick. Một bất lợi nữa của phương pháp này là độ an toàn thấp,
khi phải can thiệp trực tiếp vào tim bệnh nhân. Tuy nhiên, đối với bệnh nhân có cung
lượng tim thấp, phương pháp đo Fick lại là phương pháp đo chính xác hơn cả so với
các phương pháp khác.
1.4.2. Phương pháp pha loãng chất chỉ thị màu

a)

b)
Hình 1.7. Phương pháp pha lỗng chất chỉ thị màu

24

Chương 1. Cơ sở lý thuyết chung
Phương pháp pha loãng chất chỉ thị màu sử dụng một chất chỉ thị màu và được
đưa vào tâm nhĩ phải bằng ống Catheter hoặc bơm vào ống dây bên ngoài nối tới các
tĩnh mạch bằng xi lanh. Chất chỉ thị này sẽ được pha loãng với máu khi máu đi qua hệ
thống tĩnh mạch trở về tâm nhĩ phải, sau đó lượng máu này khi đi qua một động mạch
chọn trước sẽ được lấy ra và đo bởi máy đo mật độ quang học (Hình 1.7a). Đường
cong đồ thị nồng độ pha lỗng của chất chỉ thị màu trong máu sẽ chỉ ra lượng máu đi
qua tim, hay là thông số cung lượng tim. Chất chỉ thị màu thường được dùng trong
phương pháp này là chất indocyanine green. Chất indocyanine green đạt được những
u cầu về tính chất hóa học và tính an tồn như tính trơ, khơng gây ra nguy hiểm đối
với cơ thể bệnh nhân, có khả năng đo được nồng độ khi pha lỗng. Ngồi ra, khả năng
hấp thụ quang học lớn nhất của chất indocyanine green là 805nm, mà tại bước sóng
này hệ số hấp thụ quang học của máu không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi oxy.
Phương pháp này đỡ nguy hiểm hơn phương pháp đo Fick khi có thể thay thế ống
Catheter bằng xi lanh và tiêm vào tĩnh mạch qua đường ống bên ngoài. Tuy nhiên,
nhược điểm của phương pháp là khó khăn trong khâu chuẩn bị và điều khiển lượng
chất chỉ thị bơm vào và có hạn chế là khơng đo được nhiều lần khi nồng độ chất chỉ thị
màu đã tăng cao trong cơ thể. Ngồi ra, với tình trạng cung lượng tim thấp hoặc hở
van tim sẽ dẫn đến sai lệch đường cong đi xuống trong đồ thị nồng độ pha của chất chỉ
thị, từ đó tính tốn cung lượng tim khơng cịn chính xác. Việc đo nhiều lần cũng làm
mất tính chính xác trong tính tốn khi đường cơ bản (Baseline) bị xê dịch theo chiều
hướng tăng dần (Hình 1.7b).
1.4.3. Phương pháp pha loãng nhiệt
Phương pháp pha loãng nhiệt là phương pháp đo can thiệp phổ biến hơn hai
phương pháp trên và được dùng nhiều trong lâm sàng cho tới nay. Nguyên lý của
phương pháp pha loãng nhiệt cũng tương tự như pha loãng chất chỉ thị màu, nhưng
dựa vào nhiệt độ để đo cung lượng tim. Phương pháp sử dụng một ống Catheter đặc
biệt gồm bốn đầu vào được nối chung, trong đó một đầu vào dùng để bơm khí làm

phần cuối ống phình ra dạng quả bóng. Ống Catheter này được đưa vào tĩnh mạch
cánh tay và "quả bóng" ở cuối ống bơi theo máu đi vào động mạch phổi và dừng lại ở
đó. Một ống khác được dùng để bơm chất chỉ thị là nước muối lạnh vào tâm nhĩ phải,
tại đây chất chỉ thị sẽ hòa vào với máu khi có máu chảy qua. Kết quả là nhiệt độ của

25