Máy đo điện tim: Cấu tạo, cách sử dụng và nguyên lý hoạt động

Máy đo điện tim là thiết bị giúp ghi lại hoạt động điện của tim, hỗ trợ bác sĩ chẩn đoán nhiều bệnh lý có liên quan đến tim mạch. Vậy máy đo điện tim hay máy đo điện tâm đồ là gì? Nguyên lý hoạt động của máy đo điện tim ra sao?

Bài viết được tư vấn bởi Trung tâm Thông tin Y khoa, Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh TP.HCM.

Máy đo điện tim là gì?

Máy đo điện tim hay máy đo điện tâm đồ (EKG hoặc ECG) là thiết bị y tế được dùng để đo, ghi lại hoạt động điện ở tim. Thông qua các điện cực được gắn trên cơ thể, máy đo điện tim ghi lại những tín hiệu điện từ tim và biến các tín hiệu đó thành đồ thị, hiển thị các hoạt động như nhịp tim, nhịp nhảy cũng những khía cạnh khác của chức năng tim.

Máy đo điện tâm đồ thường được dùng trong các cơ sở y tế, thậm chí là tại nhà của người bệnh để theo dõi sức khỏe tim mạch, giúp bác sĩ chẩn đoán, theo dõi các bệnh lý hay vấn đề liên quan đến tim. Theo đó, máy đo điện tim là công cụ quan trọng trong việc chẩn đoán bệnh tim mạch và các bệnh lý có liên quan đến hệ thống tim mạch.

Cấu tạo máy đo điện tim

Thông thường, cấu tạo máy đo điện tim bao gồm các bộ phận cơ bản sau:

• Điện cực: Máy bao gồm bộ dây dẫn và các đĩa kim loại nhỏ trong đầu dây. Các đĩa đệm này mềm, có chất kết dính gắn vào chân, tay, ngực của người bệnh để theo dõi, ghi lại nhịp tim. Các đầu điện cực sẽ được gắn vào phần thân máy chính. Hầu hết máy đo điện tim sử dụng 12 điện cực để giúp theo dõi các chức năng của tim.
• Thân máy: Phần thân máy là thiết bị nhận tín hiệu từ các điện cực và khuếch đại tín hiệu này, chuyển đổi và hiển thị kết quả trên màn hình. Tín hiệu điện tim nhận được từ cơ thể rất yếu nên cần được khuếch đại, các phím điều khiển cũng nằm trên phần thân máy.
• Thiết bị đầu ra: Máy đo điện tim thường được trang bị một số thiết bị đầu ra, ví dụ như giấy in, dây nối đất, dây kết nối với máy tính… Kết quả sẽ được thể hiện dưới dạng biểu đồ điện tim in trên giấy. Dữ liệu này giúp bác sĩ chẩn đoán bệnh tim và những vấn đề bất thường khác…

Nguyên lý hoạt động của máy đo điện tim

Nguyên lý hoạt động của máy đo điện tim cơ bản như sau:

• Tín hiệu điện tim được thu nhận trên da người bệnh thông qua hệ thống điện cực và cáp nối. Tùy vào từng loại máy đo điện tim, số điện cực có thể là 3, 5 hay 12 điện cực. Càng có nhiều điện cực thì kết quả đo được càng chính xác. Tuy nhiên, hầu hết các máy đo điện tâm đồ sử dụng cáp điện tim tiêu chuẩn 3 hoặc 5 điện cực. Vị trí đặt điện cực lên trên cơ thể người bệnh tùy vào số điện cực của cáp điện tim. Ví dụ, với hệ thống 3 điện cực (hình thành 3 đạo trình), những điện cực này được gắn ở tay trái (L/LA – Left arm), tay phải (R/RA – Right arm) và chân trái (F/LL – Left leg) của người bệnh. Với cáp điện tim 5 điện cực thì ngoài 3 vị trí trên sẽ có thêm các vị trí chân phải (N/RL – Right leg) và ngực (C/V – Chest).
• Các điện cực ECG gắn trên da người bệnh thu nhận những tín hiệu điện ECG và được kết nối với một mạch đầu vào của thiết bị theo dõi thông qua các cáp/dây dẫn. Mạch đầu vào bao gồm mạch bảo vệ và mạch cách ly. Mạch cách ly giúp cách ly người bệnh khỏi những dòng điện nguy hiểm có thể phát ra trong lúc thu tín hiệu ECG. Mạch bảo vệ giúp thiết bị theo dõi không bị phá hỏng bởi những điện áp cao có thể xuất hiện trong quá trình khử rung tim. Bộ khuếch đại ECG bao gồm bộ tiền khuếch đại cùng bộ khuếch đại điều khiển. Những tín hiệu ECG thu được ban đầu có tín hiệu rất nhỏ, sau đó được khuếch đại vi sai có hệ số khuếch đại rất lớn. Bộ khuếch đại này có trở kháng đầu vào lớn, tỉ số Mode chung CMRR cao. Bộ khuếch đại điều khiển sẽ khuếch đại những tín hiệu ECG đến một biên độ đủ lớn rồi truyền tín hiệu ECG này đến bộ chuyển đổi AD (Analog-to-Digital) và khối xử lý trung tâm.(1)
• Đồ thị điện tim (điện tâm đồ) sẽ được thể hiện lên màn hình nhỏ hoặc được ghi lên băng giấy chuyên dụng thông qua các thiết bị ghi như ghi số, ghi kim, máy ghi dao động…

Sơ lược về lịch sử của máy đo điện tâm đồ

Một số thông tin sơ lược về lịch sử của máy đo điện tâm đồ:

1. Lịch sử hình thành của máy đo điện tim

Năm 1887, Augustus Désiré Waller – nhà sinh lý học người Anh lần đầu phát hiện ra máy đo điện tâm đồ. Ông đặt các điện cực vào lưng, ngực của người bệnh, tiếp đó các xung điện của tim làm cho thủy ngân trong một số ống chuyển động. Các xung động này được chiếu lên một tấm ảnh phẳng (bằng kim loại) để hiển thị một hình ảnh tĩnh.

Công trình của Augustus Désiré Waller đã được Willem Einthoven – giáo sư sinh lý học tại Đại học Leiden (Hà Lan) tiếp tục nghiên cứu. Vào năm 1995, giáo sư Einthoven đã dùng điện kế dây để ghi lại điện tâm đồ đầu tiên của con người. Điện kế là thiết bị được sử dụng để phát hiện và đo dòng điện nhỏ. Máy đo điện tim của giáo sư Einthoven nặng hơn 272 kg. Giáo sư Einthoven đã đặt ra thuật ngữ điện tâm đồ, đoạt giải Nobel về sinh lý học và y học vào năm 1924.

Bác sĩ Thomas Lewis của Bệnh viện Đại học College (London, Anh) là người đầu tiên ghi lại nhịp tim không đều trên lâm sàng. Từ đó, điện tâm đồ nhanh chóng trở thành phương tiện giúp các bác sĩ phân biệt cơn đau tim với cơn đau ngực đơn thuần. Ngày nay, điện tâm đồ 12 đạo trình đại điện cho 12 vectơ điện được đo bằng điện tâm đồ đầy đủ.

Các chỉ số của máy đo điện tim

Những giá trị biểu thị kết quả điện tâm đồ bao gồm: tần số, nhịp tim, đoạn PR (Q) và vấn đề dẫn truyền, mô tả sóng P, trục điện tim QRS, mô tả phức độ QRS, mô tả đoạn T và ST, mô tả bất thường về rối loạn nhịp tim (nếu có)… Những thông số này giúp bác sĩ chẩn đoán và đánh giá các tình trạng tim mạch khác nhau, từ rối loạn nhịp tim đến các vấn đề về dẫn truyền điện trong tim và thiếu máu cơ tim.

Ưu điểm và hạn chế của máy đo điện tâm đồ

Máy đo điện tim nhìn chung có các ưu nhược điểm sau:

• Ưu điểm:
  • Chẩn đoán chính xác: Máy đo điện tâm đồ cung cấp thông tin chi tiết về hoạt động điện tim, giúp bác sĩ chẩn đoán chính xác những bệnh lý về tim mạch.
  • Theo dõi sức khỏe liên tục: Với những thiết bị đo điện tim di động như máy Holter, người bệnh có thể được theo dõi liên tục trong khoảng thời gian dài, giúp phát hiện kịp thời các vấn đề sức khỏe.
  • Không xâm lấn: Việc sử dụng máy đo điện tim không xâm lấn, không gây đau đớn, phù hợp với tất cả đối tượng.
  • Đơn giản và dễ dùng: Các loại máy đo điện tâm đồ ngày nay thường dễ sử dụng. Người bệnh có thể đo tại nhà hoặc đến bệnh viện để được bác sĩ thực hiện đo.
  • Chi phí phải chăng: So với những thiết bị y tế khác, máy đo điện tim được cung cấp trên thị trường với mức chi phí phải chăng. Vì vậy, dịch vụ đo điện tâm đồ tại các cơ sở y tế cũng không quá đắt.
• Hạn chế:
  • Không cung cấp thông tin toàn diện: Mặc dù máy đo điện tâm đồ cho biết thông tin quan trọng về hoạt động tim, nhưng không thể thay thế được những kỹ thuật, phương pháp chẩn đoán khác như chụp MRI, siêu âm tim…
  • Yêu cầu kiến thức chuyên môn: Chỉ bác sĩ có kiến thức chuyên môn mới có thể đọc và hiểu rõ kết quả đo điện tâm đồ.
  • Hạn chế về khả năng lưu trữ dữ liệu: Một số máy đo điện tim cầm tay không có khả năng lưu trữ dữ liệu trong thời gian dài.
  • Chưa thể xác định chẩn đoán: Kết quả đo điện tâm đồ cung cấp một phần thông tin để giúp bác sĩ xác định chẩn đoán. Bác sĩ cần dựa vào các kết quả thăm khám lâm sàng, cận lâm sàng khác để đưa ra kết luận chính xác.

Cách sử dụng máy đo điện tim

Nhìn chung, máy đo điện tâm đồ được sử dụng theo cách như sau:

1. Quy trình vận hành máy đo điện tim

Lưu ý, quy trình vận hành máy đo điện tim dưới đây chỉ mang tính tham khảo. Tùy vào từng loại máy đo điện tâm đồ và ở từng trường hợp cụ thể, quy trình vận hành máy đo điện tim sẽ có sự điều chỉnh, thay đổi cho phù hợp.

• Bước 1: Bác sĩ hoặc kỹ thuật viên yêu cầu người bệnh loại bỏ các vật cản tại vùng bụng, chân tay, ngực, để lộ da.
• Bước 2: Gắn các điện cực chi bao gồm: chân phải (đen), chân trái (xanh lá), tay phải (đỏ), tay trái (vàng). Sau đó tiến hành gắn các điện cực thân:
  • V1 (đỏ): Vị trí liên sườn thứ 4 bên phải sát xương ức.
  • V2 (vàng): Vị trí liên sườn thứ 4 bên trái sát xương ức.
  • V3 (xanh): Vị trí giữa V2 và V4.
  • V4 (nâu): Vị trí giao điểm của đường dọc qua điểm giữa xương đòn trái và đường ngang qua mỏm tim hoặc liên sườn thứ 5 bên trái.
  • V5 (đen): Vị trí giao điểm của đường nách trước với đường ngang đi qua V4.
  • V6 (tím): Vị trí giao điểm đường nách giữa với đường ngang đi qua V4, V5.
• Bước 3: Sau khi hoàn tất việc gắn các điện cực, bác sĩ hoặc kỹ thuật viên tiến hành bật máy để đo điện tâm đồ và nhận kết quả.

2. Cách đọc máy đo điện tim

Khi đo điện tim, máy đo điện tâm đồ sẽ đọc tín hiệu và theo dõi tín hiệu đó từ tim của người bệnh trong mỗi nhịp đập. Các buồng tim phía trên (buồng nhĩ) là nơi nhịp tim bắt đầu, tạo ra sóng đầu tiên gọi là sóng P. Các buồng tim phía dưới (buồng thất) tạo ra sóng tiếp theo (gọi là phức bộ QRS). Sóng T là sóng thứ ba, cho thấy tim đang ở trạng thái nghỉ ngơi hoặc hồi phục sau mỗi nhịp đập. Bác sĩ sẽ đọc kết quả và giải thích chi tiết về tình trạng sức khỏe hiện tại của người bệnh thông qua những chỉ số hiển thị trên kết quả đo điện tim. (2)

Các loại máy đo điện tim ECG

Tùy nhu cầu hay trường hợp, một số loại máy đo điện tim có thể được ứng dụng gồm:

1. Máy đo điện tim 24h

Máy đo điện tim 24h (hay máy đo điện tim Holter 24h) thường có kích thước nhỏ gọn, được ứng dụng để giám sát nhịp tim của người bệnh trong suốt 24h. Thiết bị này ghi lại dữ liệu điện tâm đồ từ các điện cực được gắn vào cơ thể người bệnh (thường là gắn trên ngực). Dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ và được phân tích bởi bác sĩ.

2. Máy đo điện tim cầm tay

Máy đo điện tim cầm tay là các thiết bị di động, nhỏ gọn, có thể được sử dụng tại nhà hoặc trong môi trường lâm sàng. Loại máy này thường có các tính năng cơ bản như ghi lại và hiển thị sơ đồ điện tâm đồ, đo nhịp tim, phát hiện tình trạng rối loạn nhịp tim, nhưng không cung cấp thông tin toàn diện như máy đo điện tâm đồ 12 điện cực. Máy đo điện tim cầm tay phù hợp để theo dõi sức khỏe tim mạch tại nhà hoặc trong các hoạt động thể dục, thể thao.

3. Máy đo điện tim 1 cần

Máy đo điện tim 1 cần có thể được thao tác bằng tay hay tự động và được ứng dụng rộng rãi tại các cơ sở y tế để ghi lại nhịp tim, giúp bác sĩ xác định tình trạng đau thắt ngực, nhồi máu cơ tim… Loại máy này thường có thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng chỉ thông qua một nút hoạt động.

4. Máy đo điện tim 3 cần

Máy đo điện tim 3 cần dùng 3 điện cực để ghi lại hoạt động điện của tim. Máy đo điện tâm đồ 3 cần thường được ứng dụng tại phòng cấp cứu, đơn vị chăm sóc tích cực hoặc theo dõi người bệnh trong quá trình chữa trị. Mặc dù không cung cấp thông tin toàn diện như máy đo điện tim 12 cần, máy đo điện tâm đồ 3 cần vẫn phát hiện đủ những vấn đề tim mạch cơ bản.

5. Máy đo điện tim 6 cần

Máy đo điện tim 6 cần in được đồng thời 6 dạng sóng trong 1 lần, do đó chiều rộng giấy lớn hơn so với máy đo điện tim 3 cần. Định dạng của máy đo điện tim 6 cần sẽ là 6×2, và độ dài của báo cáo tương đối ngắn do chiều rộng trang lớn.

6. Máy đo điện tim 12 cần

Máy đo điện tim 12 cần là loại máy đo điện tâm đồ tiêu chuẩn, sử dụng 12 điện cực để ghi lại các dẫn đạo khác nhau của hoạt động điện tim. Máy đo điện tim 12 cần cung cấp những thông tin toàn diện về hoạt động của tim, giúp bác sĩ chẩn đoán chính xác các bệnh lý tim mạch. Loại máy này thường được sử dụng tại các cơ sở y tế chuyên sâu.

Hệ thống máy đo điện tim của Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh

Hệ thống Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh được trang bị nhiều loại máy đo điện tim hiện đại, tân tiến để phục vụ tối ưu cho quá trình thăm khám, điều trị, ví dụ như: máy đo điện tâm đồ 12 cần, máy theo dõi nhịp tim 24h (Holter HCG), hệ thống điện tim gắng sức thảm lăn BTL Flexi 12 ECG… Khi có nhu cầu thăm khám, đo điện tâm đồ, người bệnh có thể đặt lịch hẹn trước thông qua hotline 024 7106 6858 – 024 3872 3872 (Hà Nội) và 028 7102 6789 – 093 180 6858 (TP.HCM).

Để đặt lịch thăm khám, điều trị bệnh tại Hệ thống Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh, Quý khách vui lòng liên hệ:

Tóm lại, máy đo điện tim giúp bác sĩ chẩn đoán một số bệnh lý về tim mạch như nhịp tim bất thường, đau tim, đau thắt ngực… Máy đo điện tâm đồ còn giúp theo dõi hiệu quả điều trị bệnh tim. Người bệnh nên khám, đo điện tim tại cơ sở y tế uy tín, có đầy đủ các máy móc hiện đại và quy tụ đội ngũ bác sĩ có chuyên môn cao về bệnh tim để đảm bảo kết quả chẩn đoán và điều trị hiệu quả.