Phương pháp ghi lưu huyết não (Rheoencephalographia hay REG)
I. ĐẠI CƯƠNG
1. Định nghĩa
Trong các phương pháp nghiên cứu sinh lý tuần hoàn não, phương pháp ghi những thay đổi điện trở của não khi có dòng điện chạy qua là một phương pháp nhẹ nhàng đối với bệnh nhân, không gây đau đớn, không độc hại. Phương pháp này rất có giá trị trong việc đánh giá tình trạng chức năng mạch máu não, lưu lượng tuần hoàn não, vì vậy người ta gọi phương pháp này là ghi lưu huyết não.
Những ưu điểm của phơng pháp:
– Có thể ghi trong thời gian dài theo yêu cầu nghiên cứu.
– Có thể ghi nhiều lần để theo dõi tiến triển của bệnh hoặc tác dụng của thuốc.
– Có thể tiến hành ngay cả khi bệnh nhân trong trạng thái bệnh lý nặng nề như hôn mê, sốt cao, tăng áp lực nội sọ và ngay cả trong khi phẫu thuật.
– Khi ghi lưu huyết não có thể thực hiện nhiều nghiệm pháp sinh lý và dược lý như thay đổi tư thế từ nằm sang đứng hoặc từ đứng sang nằm, quay đầu, ngửa cổ, đè ép động mạch cảnh, theo dõi tác dụng của các loại thuốc trên đường ghi lưu huyết não v.v…
2. Lịch sử
– Scholter là người đầu tiên chế tạo ra một chiếc máy ghi lưu huyết não (năm 1921) sau đó Meyer Grant và một số tác giả khác đã nghiên cứu sử dụng phương pháp này. Tuy nhiên, do kỹ thuật chưa hoàn chỉnh, nên trong khi ghi có những tai biến đã xảy ra, vì vậy phương pháp này đã bị lãng quên trong thời gian dài. Năm 1937, Ganller mới cải tiến và sử dụng lại phương pháp để nghiên cứu thay đổi điện trở não ở những bệnh nhân chấn thương sọ não. Năm 1940, Nyboor và cộng sự đã dùng máy ghi lưu huyết não để nghiên cứu khối lượng máu lưu hành ở tim, tiếp theo nhiều tác giả khác đã nghiên cứu sự thay đổi tuần hoàn ở các cơ quan khác theo nguyên lý trên.
– Đáng lưu ý là từ năm 1950 Polzer và Shutried đã hoàn chỉnh về kỹ thuật ghi lưu huyết não và ứng dụng kỹ thuật này để nghiên cứu sâu về tuần hoàn não. Từ đó đến nay phương pháp ghi lưu huyết não đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước, nó thực sự trở thành phương pháp cận lâm sàng có giá trị để chẩn đoán, đánh giá trạng thái tuần hoàn não.
II. NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP
1. Đặc tính điện học của cơ thể người
– Cơ thể con người là một vật dẫn điện, cũng như các vật dẫn khác, tất cả các tổ chức của cơ thể khi có một dòng điện chạy qua nó đều có sự cản với dòng điện.
– Đối với các tổ chức trong cơ thể, trong thời điểm ghi thì điện trợ của nó thay đổi chỉ phụ thuộc vào sự thay đổi của lượng máu tuần hoàn qua nó (vì các yếu tố khác đều hằng định). Vì vậy, theo dõi sự thay đổi điện trở của một cơ quan, tổ chức sẽ giúp ta đánh giá được trạng thái tuần hoàn của cơ quan tổ chức đó .
– Ta có thể coi sọ nãọ là một mẫu điện tích, trong đó da cơ và xương sọ ở dưới mỗi điện cực ghi được biểu diễn bằng tế bào điện tích. Như vậy, sự thay đổi điện trở ghi được thể hiện
cả sự tuần hoàn của máu qua da đầụ, tổ chức dưới da và xương sọ, nhưng lưu lượng tuần hoàn này không đáng kể so với sự tuần hoàn qua não. Vì vậy, đường ghi sự thay đổi điện trở chủ yếu biểu hiện sự thay đổi lưu lượng tuần hoàn qua não, khi máu qua não nhiêu thì điện trở của não giảm đi, cường độ dòng điện tăng lên và ngược lại.
2. Nguyên lý máy ghi thứ nhất (sử dụng cầu điện trở Wheastone kép)
Trong mỗi cầu Wheastone có một ngành điện trở cha biết, giá trị đó là điện trở não và chỉ có ngành điện trở đó có giá trị thay đổi. Qua hệ thống khuyếch đại ta ghi được cường độ dòng điện thay đổi tương ứng.
– Dòng điện xoay chiều là dòng điện có tần số lớn (từ 20 – 150 KHz). Hai điện cực được đặt ờ vị trí trán và chũm để ghi điện trở của bán cầu đại não (đặt đối xứng hai bên); hai điện cực đặt ở vị trí chũm và chẩm để đánh giá tuần hoàn của động mạch sông – nên. Có thể đặt điện cực ở các vị trí khác nhau như đỉnh, chẩm để nghiên cứu tuần hoàn động mạch não sau v.v… Có thể đặt một số điện cực ở ngang đốt sống C6 (cách mỏm gai 2cm) và một điện cực ở mũi để theo dõi tuần hoàn của động mạch đốt sống; một điện cực ở gần sát xương đòn và một điện cực ở mỏm chũm để theo dõi tuần hoàn của động mạch cảnh trong.
Hình 8.176. Nguyên lý ghi REG (a), đường ghi REG và điện tim (b)
3. Nguyên lý máy ghi lưu huyết não thứ 2
Máy ghi lưu huyết não 2 không dùng cầu Wheastone mà dùng kỹ thuật của Lechner và Rodler. Trong kỹ thuật này, điện cực dẫn dòng điện ra và vào riêng biệt; điện cực cho dòng điện vào được đặt ở thái dương (ngoài ra còn có thể dùng nhiều điện cực ra đặt ở những vị trí khác nhau tuỳ ý). Như vậy, phương pháp này có ưu điểm hơn nhiều so với phương pháp thứ nhất, có thể đánh giá tuần hoàn của não ở những khu vực nhỏ.
III. Kết quả
1. Đường ghi lưu huyết não bình thường
Liên quan giữa lưu lượng tuần hoàn não và đường ghi lưu huyết não
1.1. Lưu huyết não bình thường
– Quy trình kỹ thuật:
+ Bình thường bệnh nhân cận ghi lưu huyết não nằm ngửa, đầu gối vào một gối mỏng, êm, đặt các điện cực ờ các vị trí cần ghi theo chỉ định (chú ý đặt đối xứng hai bên), điều chỉnh máy sao cho kim chỉ ở vị trí cực đại, thoạt đầu cha cho dòng điện chạy qua đầu đối tượng ghi, ghi độ chuẩn của máỵ, sau đó cho dộng điện chạy qua đầu đối tượng ghi và bắt đầu ghi với tốc độ chạy của băng giấy phù hợp (phần sử dụng máy chúng tôi không viết ở đây chi tiết vì tuỳ từng loại máy có quy trình thao tác khác nhau).
+ Đường ghi lưu huyết não ở người bình thường, tuổi trẻ là một đường cong (hình 8.176), đồng thời máy ghi đạo trình DI cua điện tim.
– Phân tích đường ghi lưu huyết não:
+ Phần đường cong từ điểm xuất phát (chân đường cong) đến đỉnh của đường cong gọi là phần đi lên của đường cong, nó tạo với đường đẳng điện một góc a gọi là góc lên hoặc góc khởi phát, đường cong có một đỉnh cao cực đại rồi tiếp theo là phân đi xuống của đường cong, ở phần này thường có một hay hai, ba đỉnh phụ (hay sóng phụ).
+ ở người bình thờng, điểm khởi phát cùa đường cong cách chân của điện tim khoảng 0,15 giây.
+ về hình dạng đường cong: ở người bình thường đường cong đi lên dốc, biên độ sóng cao, đỉnh sóng nhọn, sóng phụ rõ, phần xuống của đường cong hơi lõm xuống.
+ Đoạn đi lên của đường cong tương ứng với thời gian máu qua các động mạch não, khi máu qua não nhiều nhất thì đường cong đạt tới đỉnh của nó sau đó máu qua hệ thống mao mạch rôi vào các tĩnh mạch não, thời gian này tương ứng với đoạn đi xuống của đường cong. Đỉnh phụ bình thường xuất hiện ngay sau đỉnh chính, thấp hơn đỉnh chính, nó thể hiện sự co bóp tiếp theo của quai động mạch chủ. Nếu mạch máu não mềm mại, sự đàn hồi của động mạch tốt thì góc đi lên của đường cong lớn, phần cong của đường cong dốc đứng, đỉnh của đường cong nhọn, đỉnh phụ rõ. Nếu có nhiều đỉnh phụ ở đường cong đi xuống của đường cong chứng tỏ sự đàn hồi của mạch máu càng tốt.
+ Biên độ (A) của sóng càng cao thì thể hiện khối lượng máu lưu hành qua não càng lớn, ta có thể tính sự thay đổi điện trở tối đa của não dựa vào biên độ của đường cong theo công thức sau:
Emm
công thức :A[Ω] =___________X 0,05 (hoAEc 0,1) (1).
Amm
E: là độ chuẩn của máy (tuỳ theo ta chọn trong khi ghi lưu huyết não),
A: là biên độ đường cong tính ra milimet.
Như vậy, với cùng một độ chuẩn E, nếu biên độ đường cong càng lớn thì điện trở não càng nhỏ và khi đó lưu lượng tuần hoàn máu qua não càng lớn.
Một số tác giả đã dùng công thức (2) ngược lại để đánh giá lưu lượng tuần hoàn não, nhưng nếu ở đây A tính bằng Ohm thì không đúng về phương diện vật lý.
A = Amm/Emm X 0,05
Tuy nhiên, không phải lúc nào biên độ đường cọng cũng phản ánh đồng thời đầy đủ về lưu lượng tuần hoàn máu não, vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tô khác như: nhịp tim, huyêt áp, áp lực nội sọ, độ nhớt của máu…
ở người bình thường giá trị A tính theo công thức 2 như sau: A = 0,15 Ω.
+ Thời gian của toàn bộ đường cong phụ thuộc vào nhịp tim. Thời gian từ sóng Q của điện tim cho đến điểm xuất phát của đường cong gọi là thời gian truyền mạch (a), thời gian này biểu hiện tính đàn hồi của các mạch máu lớn trước não, mạch máu càng đàn hồi tốt thì thời gian truyền mạch càng dài và ngợc lại, ở người đứng tuổi a = 0,15 – 0,20 giây.
+ Giá trị trung bình của góc đi lên (a) vào khoảng 70° – 80°. Theo Perez giá trị trung bình của góc a ở bán cầu bên trái là 89°, ở bên phải là 81°. Tuổi càng cao thì giá trị góc càng giảm.
+ Trên bản ghi lu huyết não, ngoài đường ghi chính (đã nêu ở trên) còn có một đường cong phụ (còn gọi là sóng nén), đường cong này ít có giá trị trong việc đánh giá tuân hoàn não.
1.2. Liên quan giữa đường ghi lu huyết và khối lượng máu lu hành qua não
– Dựa vào thực nghiệm dùng chất đồng vị phóng xạ để tính lưụ lượng tuần hoàn não và sự tương quan giữa lưu lượng tuần hoàn não đó với một số yếu tô của đường cong ghi lưu huyết não, Khajiev đã lập được công thức để tính lưu lượng tuần hoàn máu não như sau:
HA (tb) X 60
V = ______________(ml/ phút)
-3,14 + 1,36 X
ở đây huyết áp trung bình được tính bằng công thức:
HA tối đa – HA tối thiểu
HA (tb)=____________________ + HA tối thiểu
3
x = b/Tx 100.
b là thời gian đi lên của đường cong.
T là toàn bộ thời gian của đường cong.
– Ngoài ra còn có nhiều công thức và chỉ số khác của điện trở não để đánh giá trạng thái tuần hoàn não như sau:
+ Tính thời gian tuần hoàn não theo công thức của Jacquy:
Y = 0,8208 X-3,2164 (giây)
X = b X 100.
+ Tính chỉ số mạch K = b/T.
Trong các chỉ số đã nêu trên của đường cong ghi lưu huyết não, chỉ số mạch K có giá trị tin cậy nhất để đánh giá trạng thái chung của tuần hoàn não. Ở lứa tuổi trẻ, K vào khoảng 0,10 – 0,15; ở lứa tuổi trung niên K là 0,18 – 0,22.
+ Tóm lại sự thay đổi điện trở của não có quan hệ trực tiếp với sự thay đổi khối lượng tuần hoàn não. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng dịch não tuỷ có khả năng dẫn điện tốt hơn là máu, khối lượng của dịch não tuỷ bằng 1/3 khối lượng của máu qua não, vì vậy nếu thay đổi khối lượng và áp lực dịch não tuỷ cũng ảnh hưởng lớn đến điện trở của não.
2. Thay đổi lưu huyết não khi làm các nghiệm pháp sinh lý
2.1. Thay đổi tư thế của đối tượng khi ghi
– Khi chuyển tư thế nằm sang ngồi, đường ghi lưu huyết não có biên độ tăng, góc đi lên của biên độ cũng tăng, thời gian đi lên của đường cong giảm, thời gian tuần hoàn qua não giảm và thời gian của toàn bộ sóng cũng giảm, do vậy hệ số mạch K không thay đổi hoặc thay đổi không đáng kể.
Đây là một nghiệm pháp đơn giản nhưng rất có giá trị để đánh giá khả năng tự điều hoà của tuần hoàn não. Khi chuyển từ tư thế nằm sang ngồi hoặc đứng do các tác dụng của trọng lực làm cho áp lực dòng máu lên não giảm, lập tức các mạch máu não và trước não tự điều hoà để làm cho lượng máu qua não không bị giảm, ở những người bị xơ vữa hoặc xơ cứng động mạch não thì khả năng tự điều hoà trên bị giảm hoặc mất dẫn đến giảm nhiều lưu lượng tuần hoàn não khi thay đổi tư thế. ở những bệnh nhân có bệnh lý khu trú ở não ta có thể thấy sự mất khả năng tự điều hoà tuần hoàn riêng ở khu vực đó của não.
– Khi đối tượng ghi lưu huyết não ngửa cổ và quay đầu hết mức về một phía (nghiệm pháp của Yaroullne) dẫn đến mất đối xứng của đường ghi lưu huyết não giữa hai bên, nhất là ở khu vực động mạch sống – nền, tuy nhiên ở người bình thường sự chênh lệch đó không lớn, ở người xơ cứng động mạch, bị hẹp động mạch hay động mạch bị chèn ép do bệnh lý cột sống cổ, v.v… thì khi làm nghiệm pháp trên sự mất đối xứng sẽ tăng lên và xuất hiện những triệu chứng lâm sàng.
2.2. Khi đè ép động mạch cảnh trong ở một bên
– Đường ghi lưu huyết não ở bên đó giảm biên độ, mất đỉnh phụ, lưu lượng tuần hoàn qua bán cầu đại não này giảm. Nhưng đường cong không mất đi vì được máu từ động mạch cảnh trong bên đối diện bổ sung.
– Nếu có huyết khối gây tắc động mạch cảnh trong một bên thì rất nguy hiểm khi đè ép động mạch cảnh trong bên lành và khi đó thấy mất đường cong ghi lưu huyết não cả hai bên bán cầu đại não.
– Nếu có huyết khối gây tắc động mạch cảnh trong bên đè ép thì ta không thấy đường cong thay đổi khi đè ép.
2.3. Khi tăng thông khí làm giảm phân áp CO2 trong máu
Làm giảm biên độ, giảm độ dốc, tăng thời gian đi lên của đường cong, thời gian tuần hoàn qua não kéo dài và lưu lượng tuần hoàn não giảm.
2.4. Thuốc tác dụng vận mạch
Làm thay đổi rõ ràng đường cong ghi lưu huyết não.
– Histamin, nitrit amin, papaverin làm tăng biên độ đường cong, tăng độ dốc đi lên cùa đ- ường cong, tăng lưu lượng tuần hoàn não nhẹ.
– Aminophyllin làm giảm biên độ đường cong, không làm thay đổi đáng kể lưu lợng tuần hoàn não.
– Acid nicotin không gây ảnh hường rõ ràng đến lưu huyết não.
3. Thay đổi lưu huyết não trong bệnh lý mạch máu não
– ở bệnh nhân cao huyết áp không có xơ vữa động mạch, đường cong tăng biên độ với đỉnh dạng vòm, mât đỉnh phụ, góc đi lên của đường cong tăng, thời gian đi lên của đường cong vẫn ở phạm vi bình thường, hế số mạch K tăng nhẹ, tốc độ tuần hoàn qua não và lưu lượng tuần hoàn qua não thay đổi không đáng kể.
– ở bệnh Burger động mạch não, đường cong có biên độ bình thường đỉnh vòm, mất đỉnh phụ, giảm hệ số mạch K. Ngậm nitrit amin làm tăng hệ số mạch và xuất hiện rõ đỉnh phụ.
– ở bệnh nhân xơ vữa động mạch não thay đổi lưu huyết não tiến triển phù hợp với giai đoạn bệnh lý của mạch máu não. ở giai đoạn đầu của xơ vữa động mạch thay đổi về lưu huyết não ở mức độ nhẹ, đường cong giảm độ dốc, góc lên giảm nhẹ, biên độ bình thường hoặc giảm không đáng kể, đỉnh sóng tròn, đỉnh phụ mờ, thời gian đi lên của đường cong tăng, hệ số mạch K tăng trên mức bình thường khoảng 22%; nếu bệnh nhân có cao huyết áp thì biên độ và đường cong lại tăng cao, tốc độ tuần hoàn qua não tăng và lưu lượng tuần hoàn qua não giảm nhẹ.
– ở giai đoạn tiến triển của xơ vữa động mạch não, những thay đổi đường cong ghi lưu huyết não nặng nề, rõ ràng: đoạn đi lên của đường cong giảm độ dốc rõ ràng, góc lên nhỏ, đỉnh sóng tù có khi thành “hình cao nguyên”, không có đỉnh phụ, phần xuống của đường cong kéo dài, biên độ của đường cong có khi bình thường hoặc giảm nhẹ, thời gian dẫn truyền mạch (a) giảm xuống dới 0,12 giây, thời gian đi lên của đường cong tăng, hệ số mạch K tăng trên 24% có khi đến 34%. Thời gian tuần hoàn qua não kéo dài, lưu lượng tuần hoàn qua não giảm đáng kể. Nếu có kèm theo cạo huyết áp thì biên độ đường cong lại tăng, góc có thể ở phạm vi bình thường, dọ vậy đoạn đầu của đường đi lên của đường cong vẫn có độ dốc bình thường, nhưng đoạn cuối của nó giảm độ dốc rõ ràng.
– Trong trường hợp bị hẹp tắc động mạch cảnh trong, đường ghi lu huyết não ở bên tổn thương biên độ giảm nhiều, đỉnh sóng xuất hiện chậm hơn bên lành, đỉnh tròn dãn rộng, góc giảm, phần lên của đường cong kéo dài, thời gian đi lên của đường cong tăng, thời gian dẫn truyền mạch nhanh hơn.
– Làm nghiệm pháp Yarouline cũng có thể giúp ta phân biệt được hẹp tắc ở các động mạch qua cổ vào não, nghiệm pháp được tiến hành bằng cách cho bệnh nhân quay cổ và nghiêng đầu một bên làm cho chỗ động mạch cảnh trong bị hẹp dãn ra, bớt hẹp lòng đi, dẫn đến tăng lưu lượng tuần hoàn não và ta thấy đường REG được cải thiện tốt hơn, còn nếu là tắc hoàn toàn thì đường REG không có gì thay đổi.
– Động mạch đốt sống có thể bị hẹp lại do hai nguyên nhân:
+ Do xơ vữa động mạch.
+ Do cột sống cổ chèn ép.
Khi làm nghiệm pháp Yarouline quay đầu và ngửa cổ quá mức thấy: nếu do xơ vữa động mạch thì đường cong REG hầu như không có gì thay đổi, còn nếu bị chèn ép thì làm thay đổi đường cong REG.
