Xây dựng phương pháp phân tích tín hiệu điện tâm đồ bằng hệ số lyapunov và chiều tương quan

TRƢỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
PHÒNG QUẢN TRỊ – THIẾT BỊ

XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
TÍN HIỆU ĐIỆN TÂM ĐỒ BẰNG HỆ SỐ
LYAPUNOV VÀ CHIỀU TƢƠNG QUAN

ThS. NGUYỄN HỒNG HẢI

AN GIANG, THÁNG 12 NĂM 2015


TRƢỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
PHÒNG QUẢN TRỊ – THIẾT BỊ

XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
TÍN HIỆU ĐIỆN TÂM ĐỒ BẰNG HỆ SỐ
LYAPUNOV VÀ CHIỀU TƢƠNG QUAN

ThS. NGUYỄN HỒNG HẢI

AN GIANG, THÁNG 12 NĂM 2015

2


t i nghi n ứu kho h “XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
TÍN HIỆU ĐIỆN TÂM ĐỒ BẰNG HỆ SỐ LYAPUNOV VÀ CHIỀU TƢƠNG
QUAN” – mã đ t i: 15.01-TB, o t gi N u n H n H
ng t t i Ph n
Qu n tr – Th t l m hủ nhi m đ t i

gi đã o o k t qu nghi n ứu v
đ
H
n
ho h v Đ o t o Trƣ n Đ h An G n thông qua n
__ th n ___ năm 2015.

Thƣ

Ph n

n1

Ph n

Ch t h H

n

n2


LỜI CẢM TẠ
r ớ h t nh m nghi n
tr ng i h
n Gi ng
n
t
n lãnh đ o h ng u n tr
trong qu tr nh l m đ t i nghi n

ứu xin h n th nh g i l i m n n Gi m hi u
ãnh đ o h ng u n l kho h v H p t qu
– hi t đã qu n t m đ n đ nh m nghi n ứu
ứu n y

h m nghi n ứu xin g i l i m n tới n Giám hi u tr ng i h Kho
h
ự nhi n
HCM
thầy trong Kho Vật l - Vật l Kỹ thuật đã nhi t t nh
giúp đỡ nh m nghi n ứu khi đ n qu tr ng thự hi n đ t i.
Cho nh m nghi n ứu xin tỏ l ng i t n h n th nh v s u sắ nhất tới
GS S ặng Văn i t, TS.BS. Lê h H ng Hu đã tận t nh h ớng ẫn giúp đỡ
nh m nghi n ứu ho n th nh t t đ t i n y
Và cho nh m nghi n ứu g i l i m n h n th nh tới ng i th n gi đ nh
đ ng nghi p n è những ng i đã qu n t m giúp đỡ ủng hộ v động vi n nh m
nghi n ứu trong su t qu tr nh nghi n ứu v ho n th nh đ t i
Mặ ù đã rất
gắng song đ y l đ t i mới t ng đ i lớn v các lý do
khách quan khác nên không thể tr nh những thi u s t V vậy nh m nghi n ứu rất
mong sự hỉ ẫn g p để ho n thi n v g p phần ph t triển đ t i h n.
Ch n th nh

m n

n

n

n

10 t

Ch nh m

n 12 năm 2015
t

ThS. N u n H n H

ii


T MT T
i n t m đ (Ele tro r iogr m – ECG) l một ng ụ qu n tr ng để ung
ấp những tín hi u v truy n t i những th ng tin v ho t động ủ tim m th ng qu
đ vi ph n tí h những tín hi u n y giúp húng t t m r đ
những nh lí m tim
mắ ph i để h ớng đi u tr k p th i
C ng tr nh nghi n ứu n y với tên đ t i “XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH TÍN HIỆU ĐIỆN TÂM ĐỒ BẰNG HỆ SỐ LYAPUNOV VÀ
CHIỀU TƢƠNG QUAN” đ
x y ựng nhằm mụ ti u nghi n ứu v h s
y punov v hi u t ng qu n; trên s đ x y ựng h ng tr nh nhằm ph n tí h
tín hi u đi n t m đ qu h s
y punov v hi u t ng qu n Ch ng tr nh
ph n tí h đ
vi t ằng ng n ngữ M tl th nghi m tr n
ữ li u t ng n h ng

hysio
n lo i tín hi u đi n t m đ đ
h n ph n tí h g m: ECG ủ ng i nh
th ng ECG ủ
nh đột qu ECG ủ
nh rung nh ECG ủ
nh nh p nh nh
thất K t qu ph n tí h ho thấy: vi ph n tí h h s y punov v hi u t ng qu n
s giúp h n đo n v nhận ng ho một s lo i nh v tim
ng nh m r ti m
năng h t o một ụng ụ nh o v
nh tr ng ủ ng i ùng nhằm
đ nh
h ớng đi u tr sớm
Từ k ó : đi n t m đ h s
nh
nh nh p nh nh thất

y punov

hi u t

iii

ng qu n

nh đột qu

nh rung

ABSTRACT
Electrocardiogram (ECG) is an important tool to provide the signals and
transmit information about the heart's activity; through analyzing these signals, we
can diagnose the cardiac illnesses and timely treatment.
The study called “BUILDING AN ANALYTIC METHOD OF ECG
SIGNAL BY LYAPUNOV COEFFICIENT AND CORRELATION
DIMENSION” was developed in order to research on Lyapunov coefficient and
correlation dimension; then, to develop a program which can analyze the ECG signal
by Lyapunov coefficient and correlation dimension. The analytic program is written
in Matlab, tested on data from Physio bank. Four types of ECG signal are analyzed
including ECG of normal people, stroke, atrial fibrillation, ventricular tachycardia.
The analysis results showed that analyzing coefficient of Lyapunov and correlation
dimension will help human diagnose and identify some types of heart diseases, as
well s open up potenti l w rning tool for p tients’ ondition for early treatment.
Keywords: electrocardiogram, coefficient of Lyapunov, correlation dimension,
stroke, atrial fibrillation, ventricular tachycardia

iv


LỜI CAM

ẾT

h m nghi n ứu xin m đo n đ y l
ng tr nh nghi n ứu ủ ri ng nh m
nghi n ứu C s li u trong ng tr nh nghi n ứu n y
xuất xứ r r ng hững
k t luận mới v kho h

ủa ng tr nh nghi n ứu n y h đ
ng trong ất
ứ ng tr nh n o kh

n

n

n
N ƣ

10 t
th

n 12 năm 2015
h n

ThS. N u n H n H

v


M CL C
LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................ ii
T MT T

...........................................................................................................iii

LỜI CAM

ẾT ......................................................................................................... v

M CL C

........................................................................................................... vi

DANH SÁCH BẢNG .............................................................................................viii
DANH SÁCH H NH ................................................................................................ ix
DANH M C CÁC CH

VIẾT T T ..................................................................... xi

CHƢƠNG 1: GI I THIỆU...................................................................................... 1
1.1. ính ần thi t ủ đ t i ....................................................................................... 1
1.2. Mụ ti u nghi n ứu ............................................................................................ 2
1.3.

it

1.4. h

ng v ph m vi nghi n ứu ....................................................................... 2
ng ph p nghi n ứu ..................................................................................... 2

1.5. ội ung nghi n ứu............................................................................................ 2
1.6. hững đ ng g p ủ đ t i .................................................................................. 2
L THUYẾT ........................................................................ 4

CHƢƠNG 2: CƠ S
2.1. S l

v tim v đi n t m đ ............................................................................. 4

2.1.1. T m v qu tr n
2.1.2.

nt m
u n

2.1.4.

són tron
ts

................................................................................. 4

....................................................................................................... 5

2.1.3.

2.1.5.

n

o

són t m ........................................................................... 7
nt m

n v tmv

............................................................................ 10
nt m

................................................................. 12

2.2. Chu i th i gi n phi tuy n .................................................................................. 14
2.2.1. H

ỗn lo n ..................................................................................................... 14

2.2.2. Chuỗ t ờ
2.2.3. H s
2.2.4.

np

tu ến ............................................................................... 15

punov ............................................................................................... 16
u

mv

u tương quan .................................................................... 18

CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP VÀ CHƢƠNG TR NH PHÂN TÍCH TÍN
HIỆU ĐIỆN TÂM ĐỒ BẰNG HỆ SỐ LYAPUNOV VÀ CHIỀU TƢƠNG
QUAN

.......................................................................................................... 20

3.1. gu n ữ li u .................................................................................................... 20
vi


3.2. X

đ nh hi u nhúng t i u v th i gi n tr t i u .......................................... 22

3.2.1.

u n ún t

ưu ......................................................................................... 22

n tr t

ưu ......................................................................................... 25

3.2.2. Thờ
3.3. h

ng ph p ph n tí h tín hi u đi n t m đ

ằng h s

3.4. h

ng ph p ph n tí h tín hi u đi n t m đ

ằng hi u t

CHƢƠNG 4
ĐỒ

y punov .................. 27
ng qu n ............... 35

ẾT QUẢ PHÂN TÍCH M T SỐ TÍN HIỆU ĐIỆN TÂM
.......................................................................................................... 41

4.1. K t qu ph n tí h h s

y punov .................................................................... 41

n t ường ................................................................................. 41

4.1.1. ECG ngườ
412

n

t qu .................................................................................... 42

413

n run n .................................................................................. 43

414

n n pn

4.2. K t qu ph n tí h hi u t

n t

t ...................................................................... 44

ng qu n .................................................................. 45

n t ường ................................................................................. 45

4.2.1. ECG ngườ
4.2 2

n

t qu .................................................................................... 47

4.2 3

n run n .................................................................................. 49

4.2 4

n n pn

n t

t ...................................................................... 51

4.3. h o luận ........................................................................................................... 53
CHƢƠNG 5

ẾT LU N ................................................................................... 56

TÀI LIỆU THAM

HẢO ...................................................................................... 57

CÁC C NG TR NH

HOA HỌC C

vii

LIÊN QUAN ......................................... 59


DANH SÁCH BẢNG
ng 1: K hi u

đi n ự ................................................................................... 7

ng 1: K t qu tính h s

y punov lớn nhất t ECG ủ ng

ng

: K t qu tính h s

y punov lớn nhất t ECG ủ

nh đột qu ............. 42

ng

: K t qu tính h s

y punov lớn nhất t ECG ủ

nh rung nh ............ 43

ng

: K t qu tính h s

y punov lớn nhất t ECG ủ

nh nh p nh nh thất 44

ng ... 41

ng qu n ủ ECG ủ ng

ng

: Chi u t

ng qu n ủ ECG ủ

nh đột qu .......................................... 48

ng

: Chi u t

ng qu n ủ ECG ủ

nh rung nh ......................................... 50

ng

: Chi u t

ng qu n ủ ECG ủ

nh nh p nh nh thất .............................. 52

ng

:H s

ng 1 : Chi u t

ng quan D2 ủ

nh th

nh th

ng 5: Chi u t

y punov ự đ i ủ

i

i

ng ................................. 46

lo i ECG ............................................... 53
lo i ECG .................................................. 53

viii


DANH SÁCH H NH
H nh

1: Cấu t o ủ tim ............................................................................................ 4

H nh

: u tr nh kh

H nh

: Xung truy n qu

H nh

: i nt mđ

H nh

5: C

ự t i ự

ủ

tim .......................................................... 4

tim. ........................................................................ 5

ủ một nh p tim

nh th

ng ................................................. 6

iểu th tr n giấy ghi đi n t m đ ......................................................... 6

H nh

: M y đo nh p tim v

h đặt

đi n ự tr n

H nh

:

H nh

:C

huyển đ o đ n ự

H nh

:C

huyển đ o tr ớ tim ........................................................................... 9

H nh

1 :C

H nh

11: S ng phứ h p

H nh

1 : K đ ECG ủ ng

H nh

1 : K đ ECG

H nh

1 : K đ ECG ủ

nh rung nh ................................................................ 13

H nh

15: K đ ECG ủ

nh nh p nh nh thất ..................................................... 14

...................................... 7

huyển đ o mẫu ...................................................................................... 8

huyển đ o kh

hi .................................................................. 9

............................................................................... 10
S v s ng
i

............................................................... 12

nh th

ng ........................................................ 12

nh đột qu ........................................................................ 13

H nh 1 : Kh ng gi n ph ủ k đ ECG ng i nh th ng 1
m với th i gi n
tr τ =
hi u nhúng m = ....................................................................................... 15
H nh

1 : Sự ph n hi

ủ

H nh

1 : H nh ầu

H nh

1 :

H nh

1: g n h ng ữ li u hysio .......................................................................... 20

n kính ε

t m t i x tr n t m hút

.................................... 18

th ln C đ i với ln ε............................................................................. 19

H nh

: File ữ li u ECG 1

H nh

: File ữ li u ECG

H nh

: File ữ li u ECG 5

H nh

quỹ đ o trong kh ng gi n ph ............................... 16

m .......................................................................... 21
m ................................................................................ 21
1m ............................................................................ 21

5: File ữ li u ECG u 1m ............................................................................ 22

H nh
: Chi u nhúng t i u theo h nh v m = 5 S li u t k đ ECG ng i nh
th ng 1
m .......................................................................................................... 25
H nh

: ECG 1

m ủ ng

i

nh th

ng ........................................................ 27

H nh
: h ng tin t ng h trung nh ủ tín hi u ECG nh th ng 1
m
heo đ th gi tr t i u ủ th i gi n tr l τ = ..................................................... 27
H nh

1:

th log

theo th i gi n ủ ECG 1

H nh

:

th log

theo th i gian ủ ECG
ix

m ........................................ 41
m .............................................. 42


H nh

:

th log

theo th i gian ủ ECG

m .......................................... 43

H nh

:

th log

theo th i gian ủ ECG u 1m .......................................... 44

H nh 5: ng t ng qu n tính ằng ph ng ph p G ussi n Kernel ủ ECG

16420m t i m = v τ = 1.......................................................................................... 45
H nh
: ng t ng qu n tính ằng ph ng pháp G ussi n Kernel ủ ECG
16420m với m = { : } τ = 1 ................................................................................... 46
H nh
:
ủ ECG 1

th

iểu i n hi u t ng qu n ứng với hi u nhúng t
đ n
ủ
m ...................................................................................................... 46

H nh
: ng t ng qu n tính ằng ph ng ph p G ussi n Kernel ủ ECG m
t i m = 5 v τ = 1 ...................................................................................................... 47
H nh
: ng t ng qu n tính ằng ph ng ph p G ussi n Kernel ủ ECG m
với m = { : } τ = 1 ................................................................................................ 48
H nh 1 :
th iểu i n hi u t ng qu n ứng với hi u nhúng t
đ n
ủ
ECG 32m.................................................................................................................... 48
H nh 11: ng t ng qu n tính ằng ph ng ph p G ussi n Kernel ủ ECG
5261m t i m = v τ = 1 ........................................................................................... 49
H nh 1 : ng t ng qu n tính ằng ph ng ph p G ussi n Kernel ủ ECG
5261m với m = { : } τ = 1 ..................................................................................... 50

H nh 1 :
th iểu i n hi u t ng qu n ứng với hi u nhúng t
đ n
ủ
ECG 5261m................................................................................................................ 50
H nh 1 : ng t ng qu n tính ằng ph ng ph p G ussi n Kernel ủ ECG
cu01m t i m = v τ = 1 ............................................................................................ 51
H nh 15: ng t ng qu n tính ằng ph ng ph p G ussi n Kernel ủ ECG
u 1m với m = { : } τ = 1 .................................................................................... 52
H nh 1 :
th iểu i n hi u t ng qu n ứng với hi u nhúng t
đ n
ủ
ECG cu01m.. .............................................................................................................. 52
H nh

1 : h tỉ l h s

H nh

1 : h tỉ l

hi u t

y punov ủ

lo i ECG ............................................. 53

ng qu n ủ

lo i ECG........................................... 54

H nh 1 : S đ kh i h ng tr nh nhận ng lo i tín hi u ECG: ng i nh
th ng đột qu rung nh v nh nh nh p thất qu h s y punov v hi u t ng
quan. ........................................................................................................................... 55

x


DANH M C CÁC CH

VIẾT T T

1D

one dimensional

2D

two dimensional

AHA

American Heart Association

AMI

Average Mutual Information

CT

Central terminal

ECG

Electrocardiogram

EEG

Electroencephalogram

FLA

Fuzzy logic algorithm

GA

Genetic algorithm

IEC

International Electrotechnical Commission

LPD

Low pass differentiation

MART

Multichannel ART-based neural network

NIBIB

National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering

NIGMS

National Institute of General Medical Sciences

xi


CHƢƠNG 1 : GI I THIỆU
1.1. TÍNH C N THIẾT C A ĐỀ TÀI
i n t m đ (Ele tro r iogr m – ECG) l một ng ụ qu n tr ng để ung
ấp những tín hi u v truy n t i những th ng tin v ho t động ủ tim m th ng qu
đ vi ph n tí h những tín hi u n y giúp húng t t m r đ
những nh lí m tim
mắ ph i để h ớng đi u tr k p th i
h ng ph p đo đi n tim xuất hi n t rất l u
n đầu với những m y m
th s
ng k nh v độ hính x l i kh ng o
thập ni n 1
- khi m y tính
ph t triển
h ng tr nh ECG tự động đầu ti n đ
ph t triển
m y ECG kỹ
thuật s đ

s ụng nh kỹ thuật huyển đ i tín hi u t ng tự s ng tín hi u kỹ
thuật s v ph n tí h qu
thuật to n ủ m y tính rong những năm 1
v
1
nghi n ứu m rộng đ
thự hi n i
ng ty v ph ng thí nghi m
tr ng đ i h để n ng o độ hính x C nghi n ứu ph n tí h ECG th ng tập
trung v o vi x đ nh đỉnh i n độ đ ng ong độ
h huyển ủ
s ng
Q, R, S, T; x đ nh th i gi n tr v tần s nh p nhằm nhận ng một s
nh th ng
ụng
Hi n n y
nhi u ph ng ph p ph n tí h ECG đã đ
giới thi u nh ng
m i ph ng ph p
qu tr nh ti p ận vấn đ kh nh u C ph ng ph p th ng
đ
s ụng nh : ph ng ph p ùng phép i n đ i Fourier ph ng ph p vi ph n
th ng thấp ( D) ph ng ph p đ k nh
ùng m ng n ron (M
) ph ng
ph p ùng i n đ i w velet thuật to n logi m Fuzzy (F ) thuật gi i i truy n
(G ) …
uy nhi n
ph ng ph p tr n ùng
thuật to n p ụng ho tín hi u

tuần ho n ng hoặ kh ng ng v th ng ùng để x đ nh v trí v i n độ ủ
s ng để t đ
thể suy r
lo i nh ủ tim rong khi đ
tín hi u y
sinh nh tín hi u não tín hi u ECG th ng l
tín hi u phi tuy n V vậy vi s
ụng
ph ng ph p tr n mặ đ nh tính tuần ho n ủ tín hi u ECG l h thự
sự hính x
r n th giới hi n đã
một s nghi n ứu v l thuy t p ụng ph n
tí h hu i th i gi n phi tuy n ủ C s gli (1
) M er (
) v ru e Henry
(2012); ng nh vi
p ụng gi i
i to n hu i th i gi n phi tuy n ằng h s
y punov ủ Wolf (1 5) W ng (
) h y ủ h ng H (
5) gi i ằng hi u
t ng qu n ủ C s leggio (1 5) i ng Vi t
m
nhi u nghi n ứu ứng
ụng h s y punov để gi i i to n hu i th i gi n phi tuy n
l nh vự kh
nh u nh ng vi
p ụng trong ph n tí h tín hi u y sinh rất ít đặ i t trong ph n
tí h đi n t m đ V h
ng tr nh nghi n ứu k t h p s ụng đ ng th i h s

y punov v hi u t ng qu n trong ph n tí h đi n t m đ nhằm ph n lo i
nh
v tim
u

nghi n ứu gi i ph p h s y punov v hi u t ng qu n
tính năng u vi t trong vi gi i
i to n v hu i th i gi n phi tuy n đ y hắ
hắn l một gi i ph p phù h p ho vi gi i i to n v ph n tí h tín hi u ECG t đ
h tr h n đo n v ph n lo i một s
nh v tim


ph

Chính v những lí o tr n húng t i quy t đ nh h n đ t i “X y ựng
ng ph p ph n tí h tín hi u ECG ằng h s y punov v hi u t ng qu n”

1.2. M C TI U NGHI N C U
- hu thập v

hu n ho

- Ứng ụng h s

ữ li u đi n t m đ tr ớ ph n tí h

y punov v

hi u t

ng qu n để ph n tí h tín hi u ECG.

- X y ựng s đ kh i ph n lo i một s
nh v tim tr n
t m đ ứng ụng h s y punov v hi u t ng qu n

s ph n tí h đi n

1.3. ĐỐI TƢ NG VÀ PHẠM VI NGHI N C U
i t ng nghi n ứu: ph
y punov v hi u t ng qu n
- h m vi nghi n ứu: h s
tr nh tính to n M tl

ng ph p ph n tí h tín hi u ECG ằng h s
y punov

hi u t

ng qu n v phần m m lập

1.4. PHƢƠNG PHÁP NGHI N C U
- h

ng ph p thu thập th ng tin t t i li u

- h

ng ph p thu v x l s li u

- h

ng ph p thự nghi m

- h

ng ph p th ng k t ng k t

o

o

1.5. N I DUNG NGHI N C U
ội ung nghi n ứu đ t i đ

s

- Ch

ng I: Giới thi u

- Ch

ng II: C s l thuy t

- Ch ng III: h ng ph p v
y punov v hi u t ng qu n

tr nh

h

yg m5 h

ng:

ng tr nh ph n tí h tín hi u ECG ằng h

- Ch

ng IV: K t qu phân tích một s tín hi u ECG

- Ch

ng V: K t luận

1.6. NH NG Đ NG G P C A ĐỀ TÀI
- ng g p v mặt kho h : Ứng ụng th nh ng h s y punov v hi u
t ng qu n để ph n tí h ECG ụ thể l ph n lo i đ
một s lo i nh v tim phụ
vụ t t ho ng nh Y h v Vật l Y-Sinh thể hi n h ớng đi mới trong ph n tí h
ECG x y ựng th nh ng thuật gi i ứng ụng h s y punov v hi u t ng qu n
để gi i
i to n hu i phi tuy n k t qu nghi n ứu phù h p
ng g p ng t đ o t o: X y ựng đ
ph ng ph p gi i i to n s
ụng h s y punov v hi u t ng qu n thể p ụng trong gi ng y v nghi n
ứu kho h
ng nh Y h

Kỹ thuật đi n t Vật l kỹ thuật Vật l tin h
Vật l Y – Sinh.
-

2


ng g p ph t triển kinh t xã hội: Ch ng tr nh m y tính thự hi n nh nh
h ng gi tăng hi u qu trong vi ph n lo i một s lo i nh Vi nhận ng tự
động
nh kh nh u t o ti n đ n ng o kh năng h t o
m y ECG ứng
ụng ph ng ph p tr n hoặ h t o
m h nh k t h p nhúng phần m m để ph n
tí h v gi i thí h
n ghi ECG với một s lo i nh v tim - một ụng ụ nh
o ho ng i ùng để l u v t nh tr ng tim ủ m nh

3


CHƢƠNG 2 : CƠ S

L THUYẾT

2.1. SƠ LƢ C VỀ TIM VÀ ĐIỆN TÂM ĐỒ
2.1.1. T m v qu tr nh

nh

im l một kh i
r ng tr ng l ng kho ng t 5 g đ n
g đ
hi
th nh n u ng: h i t m nh v h i t m thất h ph i v nh tr i th nh mỏng nhận
m u t nh m h đ xu ng thất thất ph i v thất tr i th nh y
m m u v o động
m h với p lự
o H i t m nh ngăn
h nh u i v h li n nh h i t m thất ngăn
h nh u i v h li n thất im đập nh p nh ng đ u đặn kho ng tri u lần ho
một đ i ng i trung nh h n 1
lần m i ng y để truy n m u đi h ng ngh n
ặm trong m h m u để nu i s ng t ng t
o trong
thể Một hu i
sự ki n
x y r t i tim trong một nh p đập ho n hỉnh đ
g il
u u n t m M i hu
huyển tim mất kho ng
sv đ
hi r th nh h i th : h i t m nh o khi hai tâm
thất giãn v s u đ h i t m thất o khi h i t m nh giãn h o đặ i t l t m thất
g i l thì tâm thu ph giãn đ
g i là t t m trươn Chu huyển tim o g m th
t m thu v th t m tr ng ủ
t m nh lẫn t m thất
m nh ph i

1-

-

m nh tr i

3- nh m h hủ tr n

5- ộng m h ph i

- ộng m h hủ

- nh m h ph i

7-Van hai lá; 8-V n động m h hủ
m thất trái; 10-

9-

11- nh m h hủ

m thất ph i
ới 1 -Van ba lá;

13-V n động m h ph i

H nh 2.1: Cấu t o ủ tim
o
tim tr ng th i nghỉ s tí h đi n m so với m i tr ng n ngo i
đi u n y

đ
l o h th ng
m
tr n m ng t
o đ m o vi ph n
+
+
2+
ph i
ion qu n tr ng (
, K , Cl và Ca ) một
h phù h p l m ho đi n tí h
n trong m ng t
o m h n so với n ngo i

H nh 2.2: Quá trình kh cực, tái cực củ
4

tim


i n th nhỏ đ
t or
o
tim trong qu tr nh kh
hi u v
ng độ ri ng
ủ đi n th phụ thuộ v o
huyển đ o uy đi n th
húng vẫn l một vector

hi

i

tim l t ng
đi n th nhỏ t o
ự v t i ự
ng ủ
đi n th n
ùng
đi n ự để ghi l i
đi n th
ng độ đi n th v g t o i vector đi
ủ
t
o
tim
phứ t p nh
u h ớng v
ng độ nhất đ nh.

u tr nh truy n ẫn xung tim đ

r
i
t
y l đi n th
n y ộ lớn
n th đ với
ng t ng ủ

m t nh h nh

H nh 2.3: Xung truy n qu

tim

Nút xo ng nh S l một hùm nhỏ t
o (kho ng x 10 mm) nằm
u i
th nh ủ t m nh ng y ới điểm gắn v o t nh m h tr n (đ ng v i tr kh i ph t)
ung ấp tín hi u kí h thí h truy n xung r
nh l m ho nh kh ự nh
p
tr ớ đ y m u xu ng thất
y l qu tr nh kh
ự
ủ t m nh ( tri l
depolarization) v t o n n s ng tr n ECG S u đ , nút nh thất w r ( V node:
w r no e) nh ti p nhận xung động r i truy n qu
His C một ộ ãy m
huy n i t nằm giữ nút S v
V đ vận t truy n nh nh h n vận t trong
m t m nh kho ng 51 m s on đ ng truy n ẫn n trong n y m ng tín hi u đ n
t m thất Xung truy n qu h i nh nh
t m thất nh m ng urkinje v l m kh
ự t m thất ú n y thất đã đầy m u s
p m nh v đ y m u r ngo i
y l qu
tr nh t m thất kh ự (Ventri ul r epol riz tion) v t o n n một lo t

s ng
S Cu i ùng xung đi n gi m đi t m thất giãn r
y l qu tr nh t m thất t i
ph n ự (ventri ul r repol riz tion) v t o n n s ng ( rần
rinh
)
2.1.2. Đ n t m
ECG l một đ ng ong ghi l i
i n thi n ủ
đi n th o tim ph t r
trong khi ho t động o p i n th đ rất nhỏ hỉ tính ằng miliv n n n rất kh
ghi ăm 1
ugustus D W ller (St M ry’s Me i l S hool on on) tr nh y
ECG đầu ti n tr n ng i ủ hom s Goswell một nhân viên ph ng thí nghi m
ăm 1
Willem Einthoven giới thi u t “electrocardiogram” t i u i h p ủ Hội
Y h Hà Lan (nh ng s u đ ng s l i rằng W ller l ng i đầu ti n ùng hữ
này). n năm 1
Einthoven mới lần đầu ti n ghi đ
n ằng một đi n k
độ
nh y o
5


Một nh p trong ECG o g m một s ng đi tr ớ thể hi n sự kh ự ủ
t m nh S u đ l qu tr nh kh ự t m thất thể hi n ằng một phứ h p g m
s ng
v S ng i t th ng g i l phứ h p
S V u i ùng qu tr nh t i ự

t m thất s đ
iểu th ằng s ng
go i r tr n một s ECG t
n nhận thấy sự
xuất hi n ủ một s ng nhỏ đi theo s u s ng đ l s ng U u tr nh t i ự ủ
t m nh kh ng xuất hi n tr n ECG v n
h v o phứ h p QRS.

H nh 2.4: i n t m đ

ủ một nh p tim

nh th

ng

h ng ph p ghi ECG đ
thự hi n ằng
h: ho ng đi n tim t động
l n một út ghi l m út n y o động qu l i v v l n mặt một ăng giấy o một
động
l m huyển động đ u nh th t đ
một đ ng ong tuần ho n g m
nhi u s ng i n thi n theo th i gi n đ l ECG. Vậy
nt m
l
t ó o n
l t ờ
n v tun
l

nt ế
dòn
n t m ùy v o đi n th n y o
h y thấp út ghi s v h l n giấy một s ng
i n độ t ng ứng g y n y ng i
t đã s ng h r rất nhi u lo i m y ghi đi n tim
độ nh y o ti n l i và ghi trự
ti p l n giấy go i r
m y đo nhi u k nh ghi đ ng th i đ
nhi u huyển đ o
ùng một lú v li n tụ
gi . ( rần
rinh
)

H nh 2.5: C

iểu th tr n giấy ghi đi n t m đ
6


ể đ nh gi th i gi n i h y ngắn v i n độ o h y thấp ủ
s ng tr n
đi n t m đ ng i t đ nh hu n tr n giấy ghi đi n t m đ : m i đ ng k s cách
nhau 1 mm t ng ứng với gi tr
s (theo hi u ng ng) khi ho giấy h y với t
độ 25 mm/s – đ y l t độ th ng th ng đ
h n v t ng ứng với 1 mV (theo
hi u
).

2.1.3. C

hu n

o

s n tm

i ất ứ điểm n o ủ hu kỳ tim
Giữ h i điểm n trong hoặ tr n
thể lu
đi n th giữ h i ự đặt t i
điểm n y
v v trí ủ
đi n ự ( rần
rinh

sự ph n
r r t đi n th trong
thể
n
hi u đi n th đ
đo nh l hi u
ng 1 li t k k hi u ủ
đi n ự
).

r n th giới
h i ti u hu n v m y đi n t m đ : AHA (American Heart
Association): Hội tim Ho Kỳ v IEC (International Electrotechnical Commission):

Ủy n kỹ thuật đi n t qu t

H nh 2.6: M y đo nh p tim v

h đặt

B n 2.1: Ký hi u
Ký h u

đi n cực trên da.

đi n cực

V trí ặt

n

RA

r n t y ph i

LA

r n t y tr i nh ng ph i ùng v trí đặt đi n ự nh

RL

r n h n ph i

LL

r n h n tr i nh ng ph i ùng v trí đặt đi n ự nh

V1

Ở kho ng giữ x

ng s

ns

v 5v

n ph i x

V2

Ở kho ng giữ x

ng s

ns

v 5v

n tr i x

V3

Ở giữ đ

ng ẫn V2 và V4

V4

Ở giữ x

ng s

ns 5v

V5

g ng với V4 nh ng nằm tr n đ

V6

g ng với V4 và V5

M

i h i huyển đ o th

ng đ

ng n h tr ớ

ùng nhi u nhất:
7

t y ph i
h n ph i
ng ứ
ng ứ


-

huyển đ o l ỡng ự

-

huyển đ o đ n ự

hi: I II III
hi: V

V

VF

- S u huyển đ o ngự : V1, V2, V3, V4, V5, V6.
2.1.3.1.

Các chuyển đạo lưỡng cực các chi (chuyển đạo mẫu)

H nh 2.7:

huyển đ o mẫu

i n ự (-) đặt mặt trong t y ph i đi n ự (+) đặt mặt trong t y tr i
g i l huyển đ o I vi t tắt D1 Do đ trụ huyển đ o s l đ ng th ng n i t t y
ph i ( ) s ng t y tr i ( )
ng ẫn I l hi u đi n p giữ h i v trí n y
I = LA – RA

(2.1)

i n ự (-) đặt mặt trong
t y ph i đi n ự (+) đặt
h n tr i g i l
huyển đ o II vi t tắt D2 h th trụ huyển đ o s l đ ng th ng n i t t y ph i
( ) xu ng h n tr i ( )
ng ẫn II hi u đi n p giữ h i v trí n y
II = LL – RA

(2.2)

i n ự (-) đặt mặt trong
t y tr i đi n ự (+) đặt
h n tr i g i l
chuyển đ o III vi t tắt D3 h th trụ huyển đ o s l đ ng th ng n i t t y tr i
( ) xu ng h n tr i ( )
ng ẫn III hi u đi n p giữ h i v trí n y
III = LL – LA
2.1.3.2.

(2.3)

Các chuyển đạo đơn cực các chi

C
huyển đ o mẫu đ u h i ự đi n thăm
để ghi hi u đi n th giữ h i
điểm ủ đi n tr ng tim h ng khi mu n nghi n ứu đi n th ri ng i t ủ một
điểm th t ph i ần một đi n ự trung tính C ( entr l termin l) đi n th ằng
l t m ủ m ng đi n h nh s o mắ v o
đỉnh ủ t m gi Einthoven (điểm
Wilson) C n đi n ự thăm
n l i (đi n ự (+)) th đem đặt l n vùng ần thăm
t g i l huyển đ o đ n ự
hông th ng, ng i t đặt n
v trí s u:
- C t y ph i: t thu đ
huyển đ o V n thu đi n th
tim v t đ y tim “nh n” th ng đ
v o u ng h i t m thất
- C t y tr i: t thu huyển đ o V

n t y ph i v mé

n nghi n ứu đi n th v phí thất tr i

8


- C h n tr i: t thu huyển đ o V
th nh s u n i đ y tim

H nh 2.8: C

n l

huyển đ o độ nhất “nh n” thấy

huyển đ o đ n ự

hi

ăm 1
Gol erger đem i ti n
huyển đ o tr n ằng
h ắt ỏ nh
s o n i với hi
đặt đi n ự thăm
l m ho
huyển đ o đ tăng i n độ l n
gấp r ỡi m vẫn giữ đ
h nh ng nh
k hi u V
VL, aVF (a-augmented:
tăng th m):

2.1.3.3.

Các chuyển đạo trước tim

H nh 2.9: Các chuyển đ o tr ớc tim.
S u huyển đ o tr ớ tim đ
tr nh y l h nh hi u ủ vector đi n tim tr n

mặt ph ng tr ớ
g i t th ng ghi đ ng lo t ho nh nh n s u huyển đ o tr ớ
tim thông ụng nhất k hi u ằng hữ V kèm theo
hỉ s t một đ n s u đ l
những huyển đ o đ n ự
một đi n ự trung tính n i v o ự trung t m v một
đi n ự thăm
đ
đặt lần l t tr n s u điểm vùng tr ớ tim

9


Chuyển đ o V1 và V2 oi nh
đi n ự thăm
đặt l n vùng th nh ngự
s t ng y tr n mặt thất ph i v gần kh i t m thất nh o đ húng
kh năng h n
đo n đ
r i lo n đi n h
ủ thất ph i v ủ kh i t m nh một
hr r t
h n n n ng i t g i V1 và V2 l huyển đ o tr ớ tim ph i
Chuyển đ o V3 và V4 khu vự trung gi n giữ h i thất ng y tr n v h li n
thất n n đ
g il
huyển đ o trung gi n
Chuyển đ o V5 và V6
đ o tr ớ tim tr i
2.1.3.4.

th nh ngự s t

n thất tr i đ

g il

huyển

Các chuyển đạo khác

V7, V8, V9: đi n ự
VR3, VR4: đi n ự
s ng ph i

mé tr i v s u l ng ngự
mé ph i l ng ngự

ùng để thăm

thất tr i

ùng để nghi n ứu thất ph i h y tim

Chuyển đ o thự qu n (k hi u VOE): đi n ự đ
nu t v o thự qu n v
ghi đi n tim nhi u v trí kh nh u ùng để ph t hi n s ng
ự m huyển
đ o th ng ụng kh ng thấy hoặ để h n đo n nh i m u th nh sau.

H nh 2.10: C
2.1.4. C
2.1.4.1.

s n tron

nt m

huyển đ o kh

( rần

rinh

)

Sóng P – Nhĩ đồ

Xung động đi t nút xo ng ( nh ph i) s tỏ r l m kh ự
nh nh
h nh đ t s ng với h ớng hung t tr n xu ng ới v t ph i s ng tr i h vậy
vector kh ự nh s
h ớng t tr n xu ng ới v t ph i s ng tr i l m với
0
đ ng ng ng một g +
v
n g i l trụ đi n nh t o đ
một l n s ng
ng
thấp nhỏ với th i gi n kho ng t

5s đ n 1s g i l s ng Do đ trụ đi n nh
l i n t n g i l trụ s ng .
Khi nh t i ự n
là sóng Ta (auricular T).
th m nh h n nhi u n n tr
nữ
m l i nh đ
ằng một l n s ng đ n độ

ph t r
ng đi n ghi l n m y ằng một s ng m nhỏ g i
g y lú n y ng xuất hi n kh ự thất ( S) với đi n
n đi n tim đ th ng th ng t kh ng nh n thấy đ
s ng
ngh l sự ho t động ủ nh hỉ thể hi n l n đi n tim
l s ng
10


Thất đồ

2.1.4.2.

- S n phứ hợp QRS - hử
: X y r ng y khi nh đ ng n kh ự r i
ắt đầu v o nút nh – thất r i truy n qu thất v h i nh nh
His xu ng kh ự thất
Vi kh ự n y ắt đầu t phần giữ mặt tr i v h li n thất xuy n s ng mặt
ph i v h n y t o r một vector kh ự đầu ti n h ớng t tr i s ng ph i xuất hi n
một l n s ng m nhỏ nh n g i l s ng

Xung truy n xu ng v ti n h nh kh ự đ ng th i h i t m thất theo h ớng
xuy n qu
mặt y
tim t lớp ới nội t m m r
ới th ng t m m
ú
này, vector kh ự h ớng nhi u v
n tr i h n v thất tr i y h n v tim nằm
nghi ng h ớng trụ gi i phẫu v
n tr i Vector kh ự lú n y h ớng t ph i s ng
tr i v m y ghi đ
một l n s ng
ng o nh n g i l s ng
S u đ kh ự vùng đ y thất l i h ớng t tr i s ng ph i t o một vector
h ớng t tr i s ng ph i: ghi đ
một l n s ng m nhỏ nh n g i l s ng S
m l i kh
t pn nđ
g il
đ i lớn l i i n thi
l phứ h p nh nh

ự thất o g m
l n s ng o nh n
S i n thi n phứ
phứ h p
S ( S omplex) V n
suất đi n động t ng
n nh nh trong một th i gi n ngắn ( hỉ kho ng ,07 s) n n n g i
Trong phứ h p nh nh s ng hính lớn nhất l s ng

rong đi n t m đ phứ h p
S ung ấp th ng tin v nh p tim t độ ẫn
truy n đi u ki n ủ
m trong tim v
ất th ng kh nh u h nh ng th i
gi n v th i gi n x y r ủ n ung ấp th ng tin gi tr v t nh tr ng ủ tr i tim
- Sóng T – T

:

hất kh ự xong s qu th i kỳ t i ự hậm thể hi n tr n đi n t m đ
một đo n th ng đ ng đi n g i l đo n S s u đ đ n th i kỳ t i ự nh nh

ằng

i ự
h ớng xuy n qu
tim t lớp ới th ng t m m v o lớp ới
nội t m m
i ự ng
hi u với kh ự o n ti n h nh đúng v o lú tim p
với
ng độ m nh nhất l m ho lớp
tim ới nội t m m
lớp ngo i nén quá
m nh n n t i ự muộn đi r i với kh ự t i ự ti n h nh t vùng đi n
ng tới
vùng đi n m Vector t i ự h ớng t tr n xu ng ới v t ph i s ng tr i l m ph t
sinh một l n s ng

ng thấp g i l s ng .
S ng kh ng đ i xứng m
s n l n tho i tho i h n v s n xu ng
đứng h n h i gi n ủ n rất i n n n đ
g i l s ng hậm S u khi k t thú
thể n thấy một s ng hậm nhỏ g i l s ng U g i t ho rằng s ng U l một
gi i đo n muộn ủ t i ự
T m l , thất
- Gi i đo n kh

th
ự

- Gi i đo n t i ự
(terminal phase).
Hình 2.11 l k t qu

ƣợ

h

l mh

o g m phứ
og m S

ộ
v

ủ qu tr nh kh

11

o n
S,

(v

n g i l ph đầu (initial phase).
U nữ ) đ

ự v t i ự

g i l ph

ủ t m thất

u i


H nh 2.11: S ng phứ h p
2.1.5. M t s

nh v t m v

ể ph n tí h nh p tim t
- ính t
-X
-

S v s ng

nt m

ần ph n tí h

ớ s u:

độ nh p đập

đ nh tính đ u đặn
nh gi s ng

-X

đ nh kho ng

-X

đ nh kho ng

2.1.5.1.

S

Tim bình thường

Dấu hi u nhận i t tr n đi n t m đ tr
- ính đ u đặn:

ng h p

nh th

ng:

đ u
nh th

- Sóng P, T:

ng

- Kho ng

:

0,12 s ( nh th

ng)

- Kho ng

S:

0,08 s ( nh th

ng)

H nh 2.12: K đ ECG ủ ng

2.1.5.2.

i

nh th

ng

Đột quỵ

ột qu h y n g i l t i i n m h m u não l t nh tr ng não t n th ng
khi mất đột ngột l u l ng m u tới não o tắ m h (nh i m u não) hoặ vỡ m h
(xuất huy t não) ẫn tới gi m mất hứ năng hoặ h t
t
o não g y li t r i
lo n ng n ngữ h n m r i lo n trí nhớ,… v
thể t vong. Các nh tim m h nói
hung v đột qu n i ri ng l những nh l nguy hiểm i n i n m thầm ph t
nh ất ng v một khi đã ph t nh th ng để l i những hậu qu nặng n
ẫn
đ n t vong
Dấu hi u nhận i t tr n đi n t m đ

nh đột qu :

- Tính đ u đặn:

đ u
nh th

- Sóng P:
12

ng