MỞ ĐẦU Ngủ là một trong những hoạt động phổ biến nhất của con người, mặc dù nhu cầu về giấc ngủ ở mỗi độ tuổi là khác nhau nhưng trung bình mỗi người dành ra một phần ba cuộc đời để ngủ. Những trường hợp mất ngủ hoặc bị rối loạn giấc ngủ thường xuyên sẽ dẫn đến nhiều bệnh lý khác và thậm chí có thể dẫn đến tử vong [1] [2]. Bên cạnh những tác động tiêu cực, gây ảnh hưởng lâu dài đến các hệ cơ quan, bộ phận khác trong cơ thể và rất dễ gây ra sự nhầm lẫn cho khâu chẩn đoán cũng như điều trị thì rối loạn giấc ngủ và các bệnh lý liên quan đến giấc ngủ nhìn chung đều làm ảnh hưởng đến chất lượng giấc ngủ và chất lượng cuộc sống của người bệnh [1] [3]. Ngoài ra giấc ngủ có vai trò đặc biệt trong thần kinh lâm sàng vì rối loạn giấc ngủ tìm thấy trong tất cả các bệnh tâm thần và là một trong những chẩn đoán y khoa thường gặp nhất [4] [5].
Nền tảng cơ bản nhất đối với nghiên cứu giấc ngủ là việc phân tích cấu trúc giấc ngủ của đối tượng được khảo sát [6]. Chỉ khi phân tích được cấu trúc của giấc ngủ thì mới có thể biết chính xác những rối loạn hay bất thường nếu có xảy ra ở trạng thái nào, là đặc trưng cho loại bệnh lý gì và từ đó mới có thể đưa ra những kết luận về giấc ngủ của người khảo sát là: ngủ sinh lý, ngủ bệnh lý hay có rối loạn về giấc ngủ [3] [6] [7]. Bên cạnh đó khảo sát về cấu trúc của giấc ngủ cho biết thông tin về chu kỳ của giấc ngủ và mật độ xuất hiện của các vi sóng, sự phân mảnh trong cấu trúc giấc ngủ mà đặc biệt là trạng thái vi thức tỉnh (thức giấc gián đoạn), một đặc trưng quan trọng khi đánh giá chất lượng giấc ngủ [8] [9]. Cấu trúc của giấc ngủ được phân tích bằng cách nhận biết đặc điểm của từng trạng thái dựa vào thông tin từ bản ghi đa ký giấc ngủ (polysomnography).
Đa ký giấc ngủ là phương pháp ghi lại một loạt các thông số sinh lý của con người trong khi ngủ nhằm chẩn đoán và đánh giá các rối loạn giấc ngủ khác nhau [10] [11]. Máy đo đa ký giấc ngủ có các kênh cơ bản để ghi điện não, điện cơ mắt, điện cơ cằm, điện tim, điện cơ chân, độ bão hoà oxy trong máu, thông khí hô hấp, chuyển động cơ hô hấp, tiếng ngáy [10] [12] [13]. Việc đo đa ký giấc ngủ thường được thực hiện ở một đơn vị điều trị rối loạn giấc ngủ trong bệnh viện hoặc tại một trung tâm nghiên cứu giấc ngủ. Ngoài những tiêu chuẩn kỹ thuật đặc trưng như cách ly nhiễu và hệ thống thông khí chuyên 1 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NCS: LÊ QUỐC KHẢI - 1581002 dụng, những phòng này được thiết kế bên ngoài gần gũi như phòng ngủ thông thường với các điều kiện tiện nghi giống ở nhà nhằm tạo cho bệnh nhân một giấc ngủ tự nhiên như thường ngày [14].
Đối tượng khảo sát sẽ ngủ qua một đêm tại trung tâm đối với các khảo sát đo đa ký thông thường, việc ghi nhận tín hiệu được thực hiện trong suốt giấc ngủ của bệnh nhân. Đo đa ký giấc ngủ là một phương pháp chẩn đoán hoàn toàn không xâm lấn, không gây đau và những tác dụng phụ. Các rối loạn về giấc ngủ rất đa dạng và phức tạp, nếu không được chẩn đoán và điều trị kịp thời sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng cuộc sống và sức khoẻ, thậm chí có thể gây ra những biến chứng nguy hiểm. Đa ký giấc ngủ còn dùng để phát hiện, đánh giá một số các rối loạn giấc ngủ liên quan đến ngáy và ngưng thở khi ngủ [2] [15] [16], hen suyễn [17], tâm thần [3], cơn hoảng sợ trong đêm ở trẻ em [18], chứng nghiến răng khi ngủ [1]… Xuyên suốt lịch sử phát triển của những nghiên cứu về giấc ngủ có thể thấy những điểm mốc quan trọng sau: Hans Berger là người đầu tiên mô tả hoạt động điện não người trong lúc ngủ bằng cách ghi nhận tín hiệu điện não thông qua các điện cực gắn ở da đầu, từ đó cho thấy sự khác biệt giữa trạng thái thức tỉnh và thư giãn khi ngủ [19].
Loomis và các cộng sự [20] cho thấy có sự phân mảnh rải rác của sóng Alpha khi bắt đầu giấc ngủ, sau đó là sự xuất hiện của các phức bộ K, các thoi ngủ và các sóng chậm. Năm 1968, Rechtschaffen và Kales [21] đã triệu tập một nhóm chuyên gia để thống nhất lập ra một bảng hướng dẫn chi tiết việc tiêu chuẩn hóa việc phân loại các giai đoạn giấc ngủ. Giấc ngủ được chia thành các trạng thái chính là: trạng thái thức tỉnh, trạng thái giấc ngủ không động mắt nhanh (non-REM) và trạng thái giấc ngủ có động mắt nhanh (REM). Trong đó, trạng thái giấc ngủ non-REM bao gồm có 4 giai đoạn, được kí hiệu lần lượt là S1, S2, S3, S4.
Ít nhất phải có 1 đạo trình EEG (điện cực đặt tại vị trí C3 hoặc C4 với điện cực tham chiếu ở tai đối diện) cũng như 2 đạo trình EOG và 1 đạo trình EMG được ghi nhận lại. Quy tắc R&K khuyến nghị chia bản ghi đa ký giấc ngủ thành các phân đoạn có độ dài 30 giây hay với thuật ngữ hay sử dụng là “epoch”. Thuật ngữ epoch được sử dụng trong toàn bộ luận án cho phù hợp thông lệ chuyên môn. Trong lịch sử, mỗi epoch có độ dài 30 giây vẫn được sử dụng cho đến ngày nay vì tốc độ giấy in phổ biến là 10 mm/s, độ phân giải như trên là lý tưởng để khảo sát sự xuất hiện của sóng Alpha và các thoi ngủ.
Mỗi epoch sẽ được gán cho 1 trạng thái nhất định, trường hợp 2 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NCS: LÊ QUỐC KHẢI - 1581002 nếu tồn tại cùng lúc 2 trạng thái trong cùng 1 epoch thì sẽ xác định epoch đó mang trạng thái của giai đoạn nào chiếm ưu thế hơn. Năm 2004, Viện Hàn lâm Y học giấc ngủ Hoa Kỳ - American Academy of Sleep Medicine (AASM) thống nhất một ban chỉ đạo để thiết lập bản hướng dẫn chi tiết các quy tắc mới để đánh giá giấc ngủ, cho phép kiểm soát một số đặc điểm mới như các vi thức tỉnh, các sự kiện hô hấp, tim mạch, và các sự kiện liên quan đến sự dịch chuyển của bệnh nhân. Tám nhóm làm việc độc lập với các nhiệm vụ riêng biệt để giải quyết các vấn đề khác nhau. Việc thành lập các quy tắc đã được chuẩn hoá bằng các hướng dẫn cụ thể, các quy tắc đưa ra yêu cầu phải tương thích với các bằng chứng được công bố, chúng dựa trên các nguyên lý y sinh học nghiêm ngặt.
Các quy tắc này được áp dụng đối với giấc ngủ bình thường và bất thường, phải dễ dàng được sử dụng bởi các bác sĩ lâm sàng, kỹ sư công nghệ , và các nhà khoa học. Năm 2007, AASM chính thức xuất bản hướng dẫn chi tiết để phân tích các bản ghi đa ký giấc ngủ, còn gọi là tiêu chuẩn AASM 2007 [22]. Tiêu chuẩn AASM 2007 này ra đời dần thay thế tiêu chuẩn phân loại R&K và trở thành những quy tắc chính, là nền tảng trong mọi nghiên cứu giấc ngủ cho đến ngày nay. Tiêu chuẩn AASM 2007 có 2 phiên bản cập nhật vào năm 2012 và 2017 [23] [24] chủ yếu tập trung vào điều chỉnh sự phân loại và nhận dạng những thông tin liên quan đến hô hấp và vi sóng trong bản ghi đa ký.
Những yếu tố thay đổi chính trong bảng hướng dẫn của tiêu chuẩn AASM 2007 bao gồm [21] [22]: • Bổ sung thêm 02 đạo trình EEG, bao gồm các đạo trình ở vùng trước trán và vùng chẩm. Quy tắc R và K trước đây chỉ yêu cầu sử dụng duy nhất 01 đạo trình ngay giữa trung tâm của đầu. • Thay đổi cách phân loại và ký hiệu các giai đoạn giấc ngủ: trạng thái thức tỉnh W, giai đoạn N1, N2, N3 của trạng thái non-REM, trạng thái R. Sự khác biệt thể hiện ở chỗ quy tắc R và K gọi các trạng thái lần lượt là: trạng thái thức tỉnh WAKE, giai đoạn S1, S2, S3, S4 của trạng thái non-REM, trạng thái REM.
Thay đổi chữ viết tắt là để tránh nhầm lẫn giữa 2 hệ thống phân loại này. Giai đoạn S3 và S4 trong quy tắc R và K được gộp lại thành giai đoạn N3 trong quy tắc mới, vì không có cơ sở sinh lý hay lâm sàng nào cho thấy tồn tại sự khác biệt của giai đoạn S3 và S4. 3 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NCS: LÊ QUỐC KHẢI - 1581002 Hầu hết các nghiên cứu về phân tích cấu trúc giấc ngủ đều sử dụng tín hiệu đo đa ký giấc ngủ và dựa vào các tiêu chuẩn phân loại trạng thái của R&K hay AASM. Tuy nhiên, với hướng tiếp cận phân tích cấu trúc dựa vào tín hiệu đa ký có nhược điểm lớn khi phải sử dụng hệ thống đo đa ký giấc ngủ chuyên dụng, chi phí của trang thiết bị lớn, đội ngũ vận hành thiết bị phải được đào tạo chuyên nghiệp, hệ thống đa ký khi mắc đủ các điện cực theo tiêu chuẩn quy định sẽ ít nhiều tạo sự không thoải mái cho đối tượng được khảo sát [25].
Tại Việt Nam, phương pháp mà các bác sĩ chuyên khoa thường dùng để phân tích cấu trúc giấc ngủ là nhận biết các đặc trưng của từng trạng thái qua quan sát bằng mắt thường (xử lý nhận dạng theo từng epoch). Trung bình thời gian tiến hành ghi đa ký giấc ngủ cho một giấc ngủ đêm ở người trưởng thành là 8 giờ. Vì vậy, để có kết quả phân tích chính xác theo phương pháp này cần nhiều thời gian, người đọc bản ghi phải được đào tạo chuyên sâu và có kinh nghiệm. Bên cạnh đó, một số đặc trưng để phân loại các trạng thái rất khó xác định bằng mắt thường như thông tin về tần số của các sóng điện não đồ xuất hiện trong giấc ngủ (Alpha, Beta, Theta, Delta), các vi sóng và các trạng thái đặc biệt như vi thức giấc(Arousal).
Các dạng bệnh lý mà các trung tâm điều trị về rối loạn giấc ngủ cũng như các Bệnh Viện có chuyên khoa về giấc ngủ hiện nay phần lớn tập trung vào bệnh lý của hô hấp, tình trạng ngáy, giảm thở và ngưng thở khi ngủ [26] [27]. Các dạng bệnh lý khác còn rất nhiều và phức tạp tuy nhiên vẫn chưa được phân tích cũng như điều trị một cách hiệu quả. Nhiễu tín hiệu điện tim và điện cơ lên các kênh tín hiệu điện sinh học khác trong một bản ghi đa ký là một thực tế đáng lo ngại khi tiến hành đọc bản ghi theo phương pháp truyền thống.