CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI GVHD: Võ Tường Quân - Nghiên cứu hệ thống truyền nhận dữ liệu giữa module B và điện thoại di động hoặc một thiết bị Wifi hoặc 3G khác để trang bị cho thân nhân của người bệnh. Nghiên cứu hệ thống cung cấp năng lượng cho thiết bị, đặc biệt là module A của thiết bị. Nghiên cứu sử dụng nguồn năng lượng với điều kiện cung cấp nguồn cho module A trong khoảng thời gian tương đối dài (từ 4 đến 8 tiếng hoặc có thể hơn).
Vì module B là phần cố định, được đặt bên ngoài nên có thể sử dụng nguồn điện nhà để cung cấp nguồn cho module này. Phân tích và xử lý tín hiệu nhịp tim, nhịp mạch từ cảm biến. - Phân tích các tín hiệu nhận được từ cảm biến, xem xét các đại lượng tần số nhịp, cường độ nhịp đập. - Xử lý các tín hiệu đo được từ cơ thể, xác định các mức tín hiệu tương ứng với tình trạng của bệnh nhân và người cao tuổi.
Đặc biệt chú ý tới mức tín hiệu ứng với tình trạng nguy hiểm của người bệnh. - Khảo sát tín hiệu nhịp tim: tần số nhịp, thời gian giữa các nhịp, độ rộng của mỗi nhịp, xem xét nhiễu tín hiệu để lựa chọn bộ lọc thích hợp. Sử dụng phương pháp thu thập số lượng lớn tín hiệu từ thực tế để làm mẫu cho quá trình khảo sát. Tiến hành làm thực nghiệm.
- Tiến hành đeo thiết bị trên tay người thực tế và để thiết bị nhận dạng, có thể tạo một tình trạng nguy hiểm giả thực tế để thiết bị nhận dạng.2 Phương pháp nghiên cứu Đề tài nghiên cứu và thiết kế thiết bị giám sát nhịp tim, nhịp mạch của bệnh nhân và người cao tuổi. Thiết kế mạch điều khiển kết nối cảm biến và các module thu phát không dây. Tiến hành thực nghiệm đo trên cơ thể người. So sánh kết quả với các loại máy đo thông dụng hiện nay.
HVTH: Bùi Minh Phú Page 7 CHƯƠNG II. NHỊP TIM GVHD: Võ Tường Quân CHƯƠNG II NHỊP TIM 2.1ĐỒ THỊ NHỊP TIM: Nhịp tim là số lần nhịp mà tim co bóp được trong một phút. Do tim dao động, ta có thể vẽ được đồ thị mô tả sự dao động của tim. Đó là đồ thị nhịp tim.
Bởi vì những thiết bị đo có nguyên lý đo khác nhau nên đồ thị nhịp tim được vẽ từ những thiết bị đó cũng cho những hình dạng khác nhau. Thiết bị giám sát nhịp tim trong đề tài còn có khả năng vẽ đồ thị nhịp tim theo thời gian nên trong chương này, mô tả hình dạng đồ thị nhịp tim thường thấy ở các thiết bị đo được sử dụng thông dụng trong y tế.1Thiết bị đo ECG ECG hay EKG là viết tắt electrocardigram có nghĩa là điện tâm đồ. Đây là xét nghiệm ghi lại tín hiệu điện của tim trên giấy hoặc hiển thị trên màn hình. Mô hình tín hiệu giúp cho bác sĩ biết tim có bình thường hoặc đang bị căng thẳng, gắng sức.
Đồ thị nhịp tim do các thiết bị đo dùng phương pháp ECG được gọi là điện tâm đồ. Điện tâm đồ có dạng như sau: Hình 2.1 Dạng đồ thị nhịp tim của thiết bị ECG [5] Đối với thiết bị đo bằng phương pháp ECG, với mỗi nhịp đập của tim, đồ thị được vẽ lại có hình dạng như hình 2.1, trong một chu kỳ nhịp đập được chia ra nhiều phân đoạn HVTH: Bùi Minh Phú Page 8 CHƯƠNG II. NHỊP TIM GVHD: Võ Tường Quân như P-Q-R-S-T-U. Mỗi chi tiết của phân đoạn sẽ cho biết tình trạng của tim đang hoạt động có vấn đề gì hay không.
Và việc chẩn đoán bằng điện tâm đồ luôn được dựa vào các bác sĩ, y tá điều dưỡng. Có thể thấy việc vẽ ra được đầy đủ chi tiết rõ ràng các phân đoạn của một chu kỳ nhịp đập của điện tâm đồ đòi hỏi thiết bị sẽ phức tạp, người được đo phải ở trạng thái tĩnh, không có hoạt động và cảm biến phải tốt.2 Điện tâm đồ [6] Điện tâm đồ là một chuỗi các xung có hình dạng như mô tả trên hình 2.2 và chuỗi xung này được vẽ lại liên tục theo thời gian mà bệnh nhân được đo.2 Thiết bị đo SpO2 SpO2 là viết tắt của satuaration pulse oximeter tức là đo độ bão hòa nồng độ oxi trong máu. Hiện nay, đa số các thiết bị đo nồng độ oxi trong máu đều sử dụng phương pháp quang, thường là đo ở ngón tay, để xác định nồng độ oxi trong máu. Thiết bị đo SpO2 cũng có khả năng vẽ lại đồ thị của nhịp tim, nhưng thực chất là đồ thị gián tiếp, chỉ có thành phần tần số nhịp là giống với tần số nhịp tim.3 Dạng sóng do thiết bị SpO2 đo được [7] Dạng sóng mà thiết bị đo được là sóng Pleth, dạng sóng Pleth sẽ được đề cập chi tiết tại chương IV.
Các thành phần chi tiết của sóng Pleth khác với điện tâm đồ nhưng các thành phần này vẫn có nhiều thông tin cho các bác sĩ chẩn đoán tình trạng sức khỏe của bệnh nhân, từ dạng sóng Pleth có thể xác định nồng độ oxi trong máu. Như trên hình HVTH: Bùi Minh Phú Page 9 CHƯƠNG II. NHỊP TIM GVHD: Võ Tường Quân 2.3, có thể thấy thiết bị SpO2 sẽ vẽ liên tục dạng sóng Pleth của nhịp tim theo thời gian. Mỗi xung tương ứng với mỗi nhịp đập của tim.3 Thiết bị đo EtCO2 EtCO2 là viết tắt của End Tidal CO2 là phương pháp đo CO2 cuối kỳ thở.
Thiết bị đo EtCO2 cũng đo theo phương pháp quang, Thiết bị EtCO2 cho tín hiệu cũng chỉ có tần số là giống với tần số nhịp tim. Cũng tương tự như thiết bị SpO2, dạng sóng do EtCO2 vẽ ra không có nhiều thông tin về nhịp tim như điện tâm đồ, nhưng có những thông tin khác về CO2 thải ra ở cuối kỳ thở, những thông tin này cũng cần thiết cho bác sĩ trong chẩn đoán tình trạng cho bệnh nhân.4 Dạng sóng của thiết bị đo EtCO2 [8] Thiết bị EtCO2 cho dạng sóng như hình 2.4 và cũng có thể chia dạng sóng ra các phân đoạn để lấy thông tin. Đoạn AB là đoạn cuối kỳ thở vào và bắt đầu kỳ thở ra của không gian chết, điểm B bắt đầu kỳ thở ra của túi phổi. Đoạn AB còn được gọi là đường nền của quá trình hô hấp, nó cho biết nồng độ CO2 trong các không gian chết của đường thở.
Đoạn BC là đoạn đi lên của kỳ thở ra khi khí trong các không gian chết trộn với khí từ túi phổi thở ra. Đoạn CD là tiếp tục của kỳ thở ra, hay đoạn bình nguyên (plateau, tất cả khí đều từ túi phổi đi ra, nhiều CO2). D là điểm kết thúc một chu kỳ thở vào-thở ra và bắt đầu một chu kỳ mới, tại đây nồng độ CO2 đạt đỉnh. Đoạn DE nồng độ CO2 giảm dần do sự pha loãng cùa khí thở vào.4 Thiết bị đo huyết áp Thiết bị đo huyết sử dụng phương pháp đo huyết áp xâm lấn, tức là cảm biến đo sẽ ép chặt vào các cơ để đo áp suất của máu trong động mạch.
Có thể đo ở nhiều nơi trên cơ thể nhưng thông thường nhất là đo ở động mạch quay, đùi. Thiết bị đo huyết áp cũng có HVTH: Bùi Minh Phú Page 10 CHƯƠNG II. NHỊP TIM GVHD: Võ Tường Quân khả năng vẽ đồ thị để theo dõi huyết áp liên tục, tuy nhiên thời gian theo dõi không quá lâu có thể làm ảnh hưởng đến quá trình lưu thông máu. Do thiết bị đo huyết áp có liên quan đến mức độ bơm máu đến động mạch nên dạng sóng huyết áp có dạng sóng gần giống với dạng sóng Pleth.
Ta thấy ở hình 2.5 là dạng sóng do thiết bị huyết áp vẽ ra, có hình dạng tương tự dạng sóng Pleth do thiết bị SpO2 vẽ ra. Tần số xung của dạng sóng cũng là tần số của tim đập được.5 Dạng sóng của thiết bị đo huyết áp [8] 2.5 Kết luận Ta nhận thấy, các thiết bị kể trên đều có khả năng vẽ lại đồ thị liên quan đến nhịp tim, nhưng chính xác nhất và nhiều thông tin nhất vẫn là điện tâm đồ, do thiết bị đo trực tiếp. Còn các thiết bị còn lại vẫn là đo gián tiếp đối với tim. Mỗi thiết bị cho các dạng sóng khác nhau.
Mỗi dạng sóng sẽ cho ta nhiều thông tin khác nhau nhưng hầu hết đều có chung tần số và bằng với tần số dao động của tim. Như trên hình 2.6 cho ta đến 3 dạng sóng, thứ nhất là điện tâm đồ, thứ hai là dạng sóng Pleth của thiết bị SpO2 và thứ ba là dạng sóng của thiết bị đo EtCO2. Đây là các HVTH: Bùi Minh Phú Page 11 CHƯƠNG II. NHỊP TIM GVHD: Võ Tường Quân dạng sóng cơ bản, một số thiết bị cao cấp khác còn có khả năng vẽ các dạng sóng đặc biệt để cho thông tin trong các trường hợp đặc biệt.6 Dạng sóng của các thiết bị đo hiển thị trên monitor [7] Thiết bị quang tương tự thiết bị SpO2 nên dạng sóng mà thiết bị sẽ vẽ lại được trên máy tính là dạng sóng Pleth giống với thiết bị SpO2.
Trong y học, dạng sóng SpO2 cũng quan trọng không kém dạng sóng của điện tâm đồ, các thông tin của dạng sóng Pleth là cơ bản để chẩn đoán tình trạng bệnh nhân.2 NHỊP TIM BÌNH THƯỜNG Đối tim bình thường không có nghĩa là một khoảng nhịp tim cố định dành cho tất cả mọi người, nhịp tim bình thường đối với từng nhóm người khác nhau. Ví dụ như nhịp tim bình thường khác nhau theo độ tuổi, trẻ sơ sinh có nhịp tim bình thường nhanh hơn so với người trưởng thành, hoặc với người hay vận động, nhịp tim bình thường sẽ cao hơn so với nhịp tim người ít vận động, v.1 Nhịp tim bình thường theo độ tuổi HVTH: Bùi Minh Phú Page 12 CHƯƠNG II. NHỊP TIM GVHD: Võ Tường Quân Bảng 2.1 Nhịp tim bình thường theo độ tuổi [8] Bảng 2.1 là bảng số liệu về nhịp tim của người bình thường dựa theo độ tuổi. Có thể thấy trẻ sơ sinh, trẻ em có nhịp tim bình thường cao hơn rất nhiều so với nhịp tim bình thường của người trưởng thành.
Bảng số liệu này được cung cấp bởi bác sĩ của trường Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh. Với độ tin cậy cao, ta có thể dùng số liệu của bảng này để cài đặt cho thiết bị giám sát nhịp tim.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến nhịp tim - Giới tính: nữ thường có nhịp tim nhanh hơn nam từ 7 đến 8 nhịp/ phút - Chất kích thích (rượu, bia, thuốc lá, cà phê, chè) cũng gây ra sự thay đổi về tần số mạch tức thời cũng như về lâu dài đối với một người. - Thân nhiệt tăng 10oC thì nhịp tim tăng lên10 nhịp.
