Phương pháp chẩn đoán điện não đồ

PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN ĐIỆN NÃO ĐỒ

Đại cương

Điện não đồ và những phương pháp điện sinh lý liên quan là một kết quả trực tiếp của nghiên cứu điện sinh lý được bắt đầu ở châu Âu vào giữa thế kỷ XIX. Richard Caton (1842 – 1926), một bác sĩ, giảng viên sinh lý học ở Trường Y Liveprool, đã chỉ ra đáp ứng vận động khu trú khi kích thích điện của nhiều vùng vỏ não khác nhau ở chó. Nhưng lịch sử của phương pháp ghi điện não chỉ thực sự bắt đầu năm 1924 bởi Hans Berger (1873 – 1941), Chủ nhiệm khoa Tâm thần ở Đại học Tổng hợp của Jena (Đức), đã ghi được hoạt động điện não tự phát ở người từ các điện cực đặt ở da đầu và gọi là điện não đồ.

Điện não đồ là sự ghi lại dòng điện sinh học của não bởi dụng cụ điện cực đặt ở da đầu, ở bề mặt của vỏ não hoặc vị trí trong chất não.

Hoạt động của hệ thần kinh trung ương kéo theo các quá trình điện sinh học. Trong tình trạng hưng phấn ở tế bào thần kinh, các ion được phân bố lại và xuất hiện sự chênh lệch điện thế giữa các khu vực. Sự chênh lệch điện thế giữa các mô não là rất nhỏ, vì vậy để ghi được cần phải có thiết bị rất nhạy là máy ghi điện não. Sự dao động điện thế được thấy ở hình dạng sóng, sóng có tương quan với những điều kiện thần kinh khác nhau và được sử dụng như tiêu chuẩn chẩn đoán.

Điện não đồ chuẩn: Điện não đồ chuẩn kéo dài trong 20 phút, có 3 – 4 cách kết nối điện cực khác nhau được thực hiện, cách phản ứng của các hoạt động điện não được đánh giá bằng các cách thử đơn giản như nhắm và mở mắt. Hai dạng hoạt hoá được hệ thống hoá là tăng nhịp thở và kích thích ánh sáng ngắt quãng.

Nguyên tắc cơ bản của ghi điện não

Máy ghi điện não

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

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

Một bộ phận ghi cơ học hoặc số hoá cho phép tiếp nhận những tín hiệu và được ghi lại trên giấy hoặc trên màn hình vi tính. Tốc độ chạy của giấy từ 15mm/giấy cho đến 3mm/giây tuỳ theo từng tác giả.

Tùy theo số lượng của các thông tin cần phân tích mà các bản ghi có thể được đặt từ 8, 12, 16 đến 20 chuyển đạo. Hiện nay, các máy ghi điện não số hoá dần dần thay thế hệ thống ghi trên giấy.

Vị trí đặt điện cực

Các điện cực được đặt theo quy định quốc tế gọi là hệ thống 10 – 20 theo một tỷ lệ nhất định trên toàn bộ vùng da đầu.

Theo quy định, tên của các điện cực là tên của vùng da đầu dưới chân điện cực. Ví dụ: Fp (fronto polaire: cực trán), F (frontal: trán), C (central: trung tâm)… Các điện cực ở đường giữa mang số chẵn nằm bên phải của đầu và các điện cực nằm bên trái mang số lẻ.

Các điện cực cần đặt đối xứng, giống hệt nhau ở hai bên. Da đầu bệnh nhân phải sạch và tại các vị trí đặt điện cực phải bôi chất dẫn điện (hồ dẫn điện, nước muối sinh lý) để làm giảm tối đa điện trở da đầu.

Các chuyển đạo đạo trình

Chuyển đạo là sự kết hợp của nhiều cặp điện cực với nhau. Các loại chuyển đạo này cho phép thăm dò toàn bề mặt của da đầu theo các trục khác nhau. Có hai chuyển đạo hay được dùng:

Chuyển đạo đơn cực được sử dụng để ghi sự khác biệt về điện thế giữa một điện cực (điện cực hoạt động) và toàn bộ các điện cực khác (điện cực đối chiếu trung tính). Các chuyển đạo đơn cực khuếch đại hữu hiệu nhất các hoạt động điện não.

Chuyển đạo lưỡng cực là các chuyển đạo được sử dụng để ghi sự khác biệt về điện thế giữa hai điện cực hoạt động đặt trong một chuỗi các điện cực tiếp nối nhau theo chiều dọc (đạo trình dọc) hoặc theo chiều ngang (đạo trình ngang). Ưu thế của các chuyển đạo loại này là khi một điện thế xuất hiện ở dưới một điện cực chung cho hai khuếch đại kế tiếp nhau sẽ tạo ra một hình ảnh đối pha. Điều đó nói lên nguồn gốc phát sinh của điện thế này nằm ngay dưới điện cực chung đó.

Đạo trình là sơ đồ mắc kết nối các điện cực với nhau cho phù hợp với mục đích thăm dò các hoạt động điện các vùng của não. Hai đạo trình hay được sử dụng trong ghi điện não đồ thường quy là đạo trình dọc và đạo trình ngang. Khi đọc trong ghi điện não đồ, trên cùng một bệnh nhân, cần luôn xem bản ghi ở các đạo trình khác nhau để có thể khu trú một cách tốt nhất những ổ bệnh lý kín đáo.

Quy trình ghi điện não đồ thường quy

Nguời bệnh ở tư thế giãn, nửa nằm nửa ngồi hoặc nằm. Buồng ghi điện não phải yên tĩnh, cách âm, thoáng mát và có màng che ánh sáng.

Điện não đồ cơ sở là ghi điện não ở điều kiện bệnh nhân ở trạng thái thức, bình tĩnh, thư thái về mặt tinh thần và cơ thể, mắt nhắm. Trong quá trình ghi điện não, yêu cầu bệnh nhân nhắm mở mắt để đánh giá đáp ứng của bản ghi. Tiếp theo, làm nghiệm pháp thở sâu trong 3 phút và cuối cùng thực hiện nghiệm pháp kích thích ánh sáng ngắt quãng để hoạt hóa các hoạt động kịch phát tiềm ẩn. Ngoài ra, tuỳ theo từng yêu cầu cụ thể, có thể tiến hành một số nghiệm pháp hoạt hoá khác. Thời gian ghi điện não kéo dài khoảng 20 phút hoặc có thể kéo dài hơn tùy theo mục đích ghi.

Các hoạt động điện não cơ bản ở người trưởng thành bình thường trong trạng thái tỉnh táo

Một số khái niệm cơ bản

Điện não đồ có một phổ tần số khá rộng nhưng không đơn giản là một mớ hổ đốn của các tần số. Sự nhịp nhàng đã tạo ra một số luật lệ và thứ tự trong số các sóng có chiều dài và biên độ khác nhau.

Các tần số được chia ra thành những giới hạn sau:

Delta: < 3,5/giây (thường 0,1 – 3,5/giây).

Theta: 4 – 7,5/giây.

Alpha: 8 – 13/giây

Beta: > 13/giây (thường 14 – 40 giây).

Gamma: > 40 giây.

Biên độ: Điện não đồ là biểu đồ điện thế theo thời gian. Điện thế của tín hiệu điện não quyết định biên độ của nó. Tín hiệu điện não của võ não sau khi đi qua các màng não, dịch não tủy, màng cứng, xương sọ sẽ yếu đi nhiều so với tín hiệu ban đầu. Biên độ điện não được đo từ đỉnh này đến đỉnh kia. Một tần số nào đó có thẻ trở thành bất thường do biên độ quá cao, điều này đúng với tất cả các băng tần số.

Các sóng điện não cơ bản

Nhịp alpha (a): tần số 8 – 13Hz, thường có dạng sóng hình tròn hay hình sin; hình nhọn cũng thường gặp, nhất là ở người trẻ, thiếu niên và trẻ lớn. Biên độ thay đổi nhưng thường dưới 50mV ở người lớn. Phân bố rõ ở nửa đầu phía sau, thường thấy trên các kênh vùng chẩm, đỉnh và thái dương sau, rõ nhất khi nhắm mắt và trong điều kiện thư giãn, bị ức chế tạm thời khi mở mắt.

Nhịp beta (b): tần số trên 13Hz. Biên độ ít khi vượt quá 30mV. Hoạt động beta nhịp nhàng được thấy chủ yếu tại vùng trán và vùng trung tâm, thường không quá 35Hz, hầu như có ở người lớn khoẻ mạnh.

Nhịp trung tâm (m): các điện cực C3 và C4 đặt trên rãnh trước trung tâm là vị trí tốt nhất để ghi lại nhịp trung tâm. Tần số nhịp trung tâm là 10Hz. Hình dạng vòng cung. Biên độ tương đương với biên độ của nhịp alpha. Nhịp trung tâm thường xuất hiện thành những dải ngắn.

Nhịp delta (d): có tần số từ 0,5 3,5Hz. Biên độ khoảng 20mV. Người lớn khoẻ mạnh, ở trạng thái thức không ghi được sóng delta. Nhịp delta chủ yếu xuất hiện ở một số trẻ em nhỏ.

Sóng lamda: là những sóng nhọn thoáng qua, xảy ra ở vùng chẩm, khi đang thức trong lúc thăm dò thị giác. Hình dạng hai pha hoặc ba pha, có hình tam giác hoặc răng cưa. Biên độ thường dưới 20mV. Phân bố rõ nhất tại các chuyển đạo chẩm, có thể lan sang đỉnh hoặc thái dương.

Các hoạt động điện não bệnh lý

Các hoạt động kịch phát

Theo Gastaut, các hoạt động kịch phát là các hoạt động đơn giản hay phức tạp có khởi đầu và kết thúc đột ngột, nhanh chóng đạt tới biên độ cao nhất, tách biệt rõ ràng khỏi các hoạt động nền. Hình thái có thể gặp là nhọn, nhọn chậm, đa nhọn, nhọn sóng, đa nhọn sóng.

Các hoạt động này thường quan sát thấy giữa các cơn động kinh một cách tự phát hay sau khi thực hiện các nghiệm pháp hoạt hoá.

Nhọn hay gai (spike): các sóng có thời khoảng ngắn (10 – 70ms), dốc đứng lên cao và xuống thấp, hai hoặc ba pha. Pha khởi đầu thường là âm và biên độ rất khác nhau. Bản chất của các nhọn là sự tăng đồng bộ liên quan đến hiện tượng tăng kích thích của neuron thần kinh.

Nhọn là biểu hiện cơ bản của hoạt động kịch phát. Các nhọn ở vùng trung tâm, thái dương – đỉnh, vùng chẩm thường lành tính. Ngược lại, các nhọn ở vùng trán hoặc đa ổ thường có nguồn gốc động kinh.

Cần phải phân biệt giữa nhọn với các nhiễu, sóng lamda…

Nhọn chậm hay sóng nhộn (sharp wave): sóng có thời khoảng từ 70 – 200ms, hình dáng kém dốc hơn so với nhọn, chân sóng rộng hơn với đỉnh nhọn. Thành phần chủ yếu của loại này là pha âm.

Đa nhọn (polyspikes): là biểu hiện của một loạt nhọn kế tiếp nhau (từ 2 nhọn trở lên), thường thấy cả hai bên bán cầu, ít khi ở một bên.

Nhọn – sóng (spike – wave): một nhọn tiếp theo là một sóng chậm. Khi tần số của phức hợp nhọn – sóng dưới 2,5Hz, gọi là nhọn sóng chậm.

Đa nhọn – sóng (polyspikes – waves): nhiều nhọn tiếp theo gồm một hoặc nhiều sóng chậm.

Các hoạt động bệnh lý không kịch phát (hoạt động chậm)

Tần số delta: hình thái đơn dạng, đa dạng, các phức hợp chậm một hoặc hai pha; biên độ rất ca; xảy ra ở người lớn.

Tần số theta: hình thái đơn dạng hoặc đa dạng; biên độ thay đổi; các hoạt động của băng tần số theta không phải lúc nào cũng là bệnh lý.

Các hoạt động thêta khu trú, xuất hiện ở một vùng nhất định của não, ở người trưởng thành, có thể thấy ở các ổ tổn thương khu trú.

Điện não đồ và các bệnh lý thần kinh

Điện não đồ và động kinh

Mặc dù điện não đồ không đặc hiệu và độ nhạy không cao, nhưng từ lâu phương pháp này luôn được coi như là công cụ quan trọng đối với các nhà động kinh học.

Chẩn đoán động kinh là sự phối hợp giữa lâm sàng và điện não đồ, đặc biệt lâm sàng đóng vai trò rất quan trọng.

Trong thực hành lâm sàng ghi điện não đồ, đối với bệnh nhân động kinh chia ra làm 2 loại: bản ghi trong cơn và bản ghi ngoài cơn. Ghi được hoạt động điện não trong một cơn lâm sàng ở bệnh nhân động kinh là đặc biệt có ích trong việc xác định cơn là động kinh thực sự hay không, cơn có nguồn gốc khu trú hay lan tỏa. Nhưng trong thực tế cơn thường xảy ra không có khả năng tiên đoán trước, tuy nhiên nếu một cơn có thể được ghi hoặc là cơn do kích thích chủ ý thì bản ghi điện não cũng bị nhiễu bởi co cơ và cử động.

Những bất thường về điện não đồ thường được nghiên cứu trong giai đoạn giữa các cơn động kinh. Bên cạnh hoạt động nền, sự có mặt của các hoạt động kịch phát có vai trò quan trọng trong chẩn đoán cũng như theo dõi điều trị động kinh. Hoạt động chủ yếu là các nhọn – sóng, đa nhọn – sóng phân bố cả hai bán cầu, xuất hiện đơn độc hay thành từng đợt ngắn, thành nhịp.

Hoạt động kịch phát cục bộ (khu trú), chủ yếu là các nhọn, nhọn – sóng, nhọn – chậm xuất hiện không thành nhịp ở một vùng của não. Đôi khi các hoạt động kịch phát ở sâu biểu hiện trên điện não đồ tại da dầu bằng các sóng chậm.

Các nghiệm pháp hoạt hoá như thở sâu, kích thích ánh sáng… giúp cho việc xuất hiện các bệnh lý tiềm ẩn.

Độ nhạy và độ đặc hiệu của điện não đồ trong động kinh: sự xuất hiện các bất thường dạng động kinh trên điện não đồ không đồng nghĩa với động kinh. Những nghiên cứu cơ bản trong dân số rộng rãi chỉ ra một tỷ lệ 0,5% người thử nghiệm có bất thường điện não đồ, nhưng không có bệnh sử động kinh (S.J.M. Smith, 1996). Độ nhạy của điện não đối với động kinh chỉ vào khoảng 50% (Fowler và Binnie, 2000). Vì vậy đứng trước một bệnh nhân có các dấu hiệu động kinh trên lâm sàng, một bản ghi điện não đồ bình thường không loại trừ được chẩn đoán động kinh. Nếu ghi điện não đồ nhắc lại nhiều lần, thì chỉ có 8% bệnh nhân được chẩn đoán động kinh tiếp tục có bản ghi điện não bình thường. Điều đó chứng tỏ để có thể phát hiện được các hoạt động động kinh trên điện não đồ, cần ghi nhiều lần.

Hình ảnh của sóng động kinh

	a: nhọn		b: đa nhọn
	c: nhọn – sóng		d: nhọn – chậm
	e: đa nhọn – sóng		f: sóng chậm

Điện não đồ trong tai biến mạch máu não

Chụp cắt lớp vi tính và cộng hưởng từ cho những thông tin tĩnh về hình thái học thì điện não đồ có thể cung cấp những thông tin về chức năng não, qua đó phản ánh quá trình động học cũng như tiến triển của tổn thương. Do vậy, để có thể theo dõi tốt được tiến triển của bệnh nhân bị tai biến mạch máu não, người ta nên phối hợp hai phương pháp này với nhau.

Khi hoạt động điện não nền vẫn còn được duy trì là một dấu hiệu khả quan về sự sống còn của các neuron ở vùng bị thiếu máu. Ngược lại, một tổn thương não nặng nề có thể dẫn đến hoạt động điện não đồ thấp. Tuy nhiên, một khi các tổn thương nằm ở sâu, tách xa khỏi vỏ não, có thể sẽ không thấy các bất thường trên bản ghi điện não đồ.

Điện não đồ trong chấn thương sọ não

Chấn thương sọ não có thể dẫn đến hôn mê hoặc không hôn mê. Các biến đổi điện não đồ do chấn thương sọ não liên quan chặt chẽ đến các giai đoạn hôn mê. Trong khi đó, điện não đồ của các bệnh nhân chấn thương sọ não không hôn mê rất khác nhau và không đặc hiệu.

Điện não đồ trong đau đầu Migraine

Điện não đồ ghi ngoài cơn gần giống như ở người bình thường. Có thể gặp một vài biểu hiện như: sóng alpha bên bệnh có điện thế cao hơn, biến dạng nhọn phản ứng Berger có thể ức chế kém. Trong nghiệm pháp thở sâu, số lượng hoạt động trên tăng lên với mức độ nhẹ. Điện não đồ như vậy được gọi là trạng thái kích thích của vỏ não