Bác sỹ : Nguyễn Văn Dũng
Trưởng phòng
Phòng Điều trị bệnh nhân tâm thần nam và Điều trị nghiện chất.
Viện Sức khỏe Tâm thần Quốc gia - Bệnh viện bạch mai.


Y!M chat : drdungbm

ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỆN NÃO ĐỒ

ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỆN NÃO ĐỒ

Bsckii: NguyÔn v¨n dòng

1.Cơ sở sinh lý thần kinh của hoạt động điện não:

Điện não đồ ghi lại dòng điện (sự thay đổi của điện thế) được sinh ra trong não. Các dòng điện được ghi lại trên điện não đồ được sinh ra bởi các tế bào tháp nằm ở bề mặt vỏ não. Chỉ có những hoạt động điện xảy ra đồng bộ trong một nhóm tế bào nằm ở các lớp vỏ não mới có thể ghi lại được trên điện não đồ.

Cấu tạo của hệ thần kinh trung ương gồm hai thành phần cơ bản: Các nơ ron thần kinh và các tế bào thần kinh đệm.

-         Cấu tạo của một nơ ron thần kinh bao gồm một thân tế bào, một sợi trục và nhiều đuôi gai. Các thành phần của này của các nơ ron tiếp xúc với nhau thông qua các xi náp.

-         Các tế bào thần kinh đệm nằm xen kẽ vào mạng lưới các nơ ron và tiếp xúc không chỉ với các nơ ron mà còn tiếp xúc với cả hệ thống mạch máu trong các tổ chức thần kinh

-         Khi có một xung động thần kinh đi tới và đạt ngưỡng, xung động này sẽ khởi phát một điện thế hoạt động của màng nơ ron. Độ tập trung của các ion K+ tại khoảng gian bào trong quá trình khử cực nơ ron sẽ tạo ra một điện thế hoạt động của màng tế bào thần kinh đệm nằm xung quanh nơ ron này. Điện thế hoạt động được tạo ra ở tế bào thần kinh đệm có vai trò làm lan toả các điện thế hoạt động của nơ ron ra một vùng nhất định. Người ta gọi đây là điện thế khu vực.

-         Việc xuất hiện một nhóm những xung động đồng bộ trong hệ thống các sợi hướng tâm dẫn đến hoạt hoá các cấu trúc ở mặt ngoài của vỏ não và tạo nên các sóng điện có biên độ cao, rất dễ phân biệt giữa sóng này với sóng kia. Nếu các tần số của các phóng lực hướng tâm xảy ra thành từng nhịp thì các điện thế hoạt động khu vực sẽ biểu hiện bằng những dao động hình sin. Khi tần số của các dao động hướng tâm nhanh, đồng bộ và kéo dài thì các điện thế khu vực ghi được bằng bút ghi điện não thông thường  sẽ biểu hiện bằng những sóng biên độ và tần số cao

Các pha của sóng điện não (pha âm và pha dương): Do các bộ phận khuếch đại của các máy điện não thường được sản xuất dưới dạng: khi một dòng điện đi vào có nhiều điện sẽ tạo ra một sóng hướng lên phía trên gọi là pha âm ngược lại tại đầu của khuếch đại có ít điện tử, bút ghi sẽ vẽ một sóng hướng xuống phía dưới gọi là pha dương.

Phân bố trong không gian của các điện thế khu vực tại vỏ não: Biên độ và tần số cũng như thời khoảng của các dao động điện thế khu vực dưới dạng sóng điện não thường khác nhau và phụ thuộc vào các lớp tế bào mà người ta thăm dò. Các điện thế khu vực tại bề mặt vỏ não và các lớp ở sâu hơn khác nhau về pha. Sự khác nhau về hình thái học như vậy cũng được quan sát thấy ở các lớp khác nhau của não, điều này cho thấy sự hoạt hoá của các quần thể si náp này khác nhau.

Các điện thế của điện não đồ ghi được phụ thuộc vào vị trí, phạm vi và hướng của các nguồn gốc sinh điện ở vỏ não và sự lan toả của dòng điện đó tới da đầu (thể tích dẫn truyền và sự lan truyền của dòng điện trên bề mặt vỏ não)

Bề mặt vỏ não


Tế bào tháp lớn có thân tế bào hình tam giác to.

Tế bào tháp chiếm 70% tế bào thần kinh của vỏ não.

Có khoảng 100,000 tế bào tháp trên 1 mm2 vỏ não, xếp thành lớp.

 

Chất trắng dưới vỏ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 


 

 

 

 

Có nhiều đường liên hệ (hướng tâm) đồi thị-vỏ não và liên vỏ qua các synap giữa các tua gai với thân tế bào của các tế bào TK tháp lớn.

Các luồng thông tin (hướng tâm) ức chế hoặc hoạt hóa từ các tế bào thần kinh có tác dụng điều hòa (sau sy náp) khả năng hoạt hóa của tế bào tháp.

 

 

 

 

 

 

 


 

Các tế bào thần kinh bình thường và Nhịp sinh lý bình thường của não

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Khi một tế bào tháp bị khử cực hoặc tăng phân cực ở đầu tận cùng của sợi trục hoặc ở thân tế bào (EPSP, IPSP, AP, PDS), một dipole (vec tơ điện) được hình thành và dòng điện dẫn truyền qua khoảng ngoại bào giữa cực  dương +  (source) và cực âm – (sink).

 


Nhịp EEG bình thường

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Sự dẫn truyền điện từ não lên da đầu

2. Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy ghi điện não:

Các máy ghi điện não được sản xuất dựa trên nguyên tắc phối hợp của nhiều chuyển đạo. Mỗi chuyển đạo được tạo nên bởi:

-         Một khuếch đại biên độ cho phép khuếch đại một cách trung thực các điện thế ở mức độ từng microvolt.

-         Một bộ phận ghi cơ học (ghi điện não bằng giấy và bút mực) hoặc số hóa (ghi lại tín hiệu điện não bằng máy vi tính) cho phép tiếp nhận những tín hiệu và thể hiện chúng trên giấy  hoặc trên màn hình vi tính. Tốc độ chạy của giấy từ 15 mm/s cho đến 30mm/s tùy theo từng tác giả.

Tùy theo số lượng của các thông tin cần phân tích mà các bản ghi có thể đặt được từ 8, 12, 16 đến 20 chuyển đạo. Hiện nay các máy ghi điện não số hóa dần dần thay thế hệ thống ghi trên giấy. Các tín hiệu được ghi bằng các chuyển đạo đơn cực sau đó được số hóa và dự trữ trong những bộ nhớ có dung lượng cao của các máy tính (các đĩa cứng, các đĩa quang từ). Khi người ta đọc kết quả, các tín hiệu này sẽ được định dạng trở lại. Như vậy, người đọc điện não có thể đọc lại tất cả những gì đã ghi thông qua các chuyển đạo khác nhau. Bằng cách này, sau khi đã đọc toàn bộ bản ghi, người ta có thể chủ động lựa chọn những hình ảnh cần thiết để in ra giấy mà không cần phải in tất cả toàn bộ bản ghi.

2.1 Máy ghi điện não cơ học: ghi lại các tín hiệu điện não bằng giấy và bút mực.

- Máy được cấu tạo bởi ba thành phần chính: bộ phận khuếch đại, đồng hồ đo dòng điện galvanic (galvanomater) và thiết bị ghi.

- Đồng hồ đo dòng điện galvanic là một cuộn kim loại nằm trong một trường điện từ.

- Các tín hiệu đầu ra của bộ khuếch đại đi qua sợi dây làm cuộn kim loại dao động.

- Chiếc bút mực gắn trên galvanometer sẽ di chuyển lên và xuống theo chiều chuyển động của cuộn kim loại.

- Chiếc bút sẽ ghi lại tín hiệu điện não đồ lên tờ giấy đang chuyển động phía dưới.

- Số lần bút vẽ đường đi lên và xuống trong một giây chính là tần số của một tín hiệu điện não.

- Tần số điện não là số lần thay đổi hướng của một sóng điện não (thường trong một giây). Ví dụ: sóng có tần số 1 Hertz sẽ có một lần thay đổi hướng trong một giây.

-  Khoảng cách bút di chuyển lên và xuống biểu thị biên độ (hoặc cường độ của một tín hiệu điện não). Như vậy biên độ chính là cường độ hay chiều cao của sóng.

- Biên độ được đo bằng volt và trong điện não là microvolt (µV).

- Khuếch đại là bộ phận trong máy điện não có vai trò tăng cường độ một tín hiệu điện não vốn rất yếu lên mức đủ mạnh để có thể ghi được.

- Độ nhậy của máy điện não (sensivity): là tỷ lệ giữa cường độ tín hiệu điện não so với khoảng cách bút di chuyển được. Ví dụ: Độ nhậy 7µV/mm có nghĩa là nếu tín hiệu đầu vào có cường độ 7µV thì bút di chuyển được 1 mm.

- Độ khuếch đại của máy (gain): là tỷ lệ giữa cường độ tín hiệu đầu ra (µV)/ cường độ tín hiệu đầu vào (µV). Không được nhầm giữa độ nhậy với độ khuếch đại. Khi ta để độ nhậy có giá trị thấp thì độ khuếch đại sẽ tăng lên và ngược lại. Ví dụ: Độ nhậy 1 µV/mm thì độ khuếch đại sẽ lớn hơn nhiều khi để độ nhậy là 50 µV/mm. Thông thường khi ghi điện não đồ thường quy ta để độ nhậy ở mức 7 µV/mm để có độ khuếch đại thích hợp. Độ khuếch đại càng cao thì máy càng có khả năng phát hiện được các hoạt động điện não có cường độ rất yếu.

- Tín hiệu đầu ra của của bộ khuếch đại được kiểm soát bởi bộ lọc nhiễu tần số cao và bộ lọc nhiễu tần số thấp. Bộ lọc nhiễu tần số cao sẽ cho phép tất cả các sóng có tần số thấp hơn tần số của bộ lọc đi qua còn tần số cao hơn sẽ bị ngăn lại. Bộ lọc nhiễu này tác động đến các sóng có tần số trên 10Hz. Ví dụ: Khi đặt giá trị của bộ lọc này là 70Hz thì tất cả các sóng có tần số dưới 70 Hz có thể đi qua còn các sóng có tần số cao hơn sẽ bị cản lại. Thông thường giá trị hay đặt cho bộ lọc này là 60Hz. Không nên đặt giá trị của bộ lọc nhiễu nà quá thấp (Ví dụ: 15Hz) vì sẽ làm một số nhiễu có tần số nhanh (nhiễu do điện cơ) có hình dạng giống hoạt động nhanh có nguồn gốc từ não (kịch phát nhọn-sóng). Bộ lọc nhiễu tần số thấp sẽ cho các sóng có tần số cao hơn tần số của bộ lọc đi qua còn những sóng có tần số thấp hơn sẽ bị cản lại. Bộ lọc này tác động đến các sóng có tần số thấp hơn 10Hz. Ví dụ: Khi đặt giá trị của bộ lọc là 5 Hz thì tất cả các sóng có tần số cao hơn 5 Hz sẽ được đi qua còn các sóng có tần số thấp hơn sẽ bị cản lại. Giá trị của bộ lọc được đặt thông qua giá trị của thời gian hằng định. Giá trị thường đặt là 0,3 giây tương ứng với 0,5 Hz. Bộ lọc nhiễu do dòng điện xoay chiều (Notch Filter) là thiết bị dùng để loại các sóng có tần số từ 48 đên 52 Hz hoặc từ 58 đến 62 Hz. Bộ lọc này có tác dụng loại các nhiễu có tần số 50 hoặc 60 Hz do dòng điện xoay chiều gây ra.

2.2. Máy điện não đồ số hóa: Điện não đồ được ghi bằng máy tính thay cho ghi bằng bút mực và giấy. Số liệu được đại diện bằng các dòng kẻ ở máy điện não cơ học sẽ được thay thế bằng các con số trong máy tính. Số liệu được lưu trữ trong bộ nhớ của máy tính và được xem lại trên màn hình.

- Ưu điểm của máy điện não đồ số hóa: Tự động phát hiện các sóng bất thường, lưu trữ, định lượng và có khả năng thay đổi các thông số đã ghi được như chuyển đạo, đạo trình, giá trị của các bộ lọc, độ nhạy… khi cần đọc lại bản ghi. Xác định nhiễu chính xác hơn, không bị giới hạn bởi ranh giới và đáp ứng của bút ghi, phân tích thống kê được các tín hiệu điện não.

- Thành phần cấu tạo và nguyên lý hoạt động cũng tương tự như máy điện não đồ cơ học nhưng khả năng khuếch đại lớn hơn.

 

 

 

 

Gallery Images

Advertisement

Visitors Counter

00910231
Today
Yesterday
This Week
Last Week
This Month
Last Month
All days
221
1620
5247
264969
4197
36677
910231

Your IP: 184.72.160.105
Server Time: 2014-09-03 04:32:35