Phương pháp ghi điện cơ

1. Đại cương
Từ lâu người ta đã phát hiện ra rằng, cơ có thể co được là do quá trình khử cực của màng sợi cơ. Để thấy được sự khử cực màng đó, người ta có thể dùng hai phương pháp:
— Một là, dùng một dòng điện ngoại lai (dòng Galvanic hoặc dòng Faradic) kích thích lên điểm vận động của một cơ, hoặc kích thích lên dây thần kinh phân bố cho cơ đó.
— Hai là, yêu cầu bệnh nhân co cơ chủ động (phân bổ thần kinh cho cơ).
Tương ứng với hai kỹ thuật gây co cơ đó, người ta có hai phương pháp tìm hiểu chức năng của thần kinh và cơ:
— Phương pháp nghiên cứu phản ứng điện của thần kinh và cơ. Đây là phương pháp sử dụng kích thích điện ngoại lai.
— Phương pháp ghi điện cơ, trong đó hoạt động điện cơ được gây ra do co cơ chủ động.
Phương pháp nghiên cứu phản ứng điện của thần kinh và cơ đã được ứng dụng để đánh giá sự mất phân bố thần kinh của cơ qua nhiều thập kỷ, trong đó phản ứng thoái hoá điện là chỉ tiêu quan trọng hàng đầu. Ngày nay do sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, nhất là những tiến bộ trong công nghệ vi tính, những kỹ thuật y sinh học đã được hoàn thiện ở mức độ cao, nên phương pháp trên tuy vẫn còn khả dụng trên thực tế nhưng ngày càng được thay thế bởi những phương pháp hiện đại hơn, đó là phương pháp đo dẫn truyền thần kinh và phương pháp ghi điện cơ.
Phương pháp ghi điện cơ có thể được tiến hành với hai loại điện cực (điện cực kim và điện cực lá). Nhưng từ khi đơn vị vận động được khám phá thì chỉ có điện cực kim là thích hợp nhất để đánh giá chức năng của các đơn vị vận động. Ngày nay, người ta dùng thuật ngữ “ghi điện cơ” (EMG) để hàm ý chỉ phương pháp ghi điện cơ bằng điện cực kim.
2. Các phương pháp nghiên cứu chức năng của thần kinh và cơ
2.1. Phương pháp nghiên cứu phản ứng điện của thần kinh và cơ
Trong phương pháp nghiên cứu này, người ta dùng một trong hai loại dòng điện kích thích sau:
— Dòng Galvanic với thời khoảng tối thiểu là 100ms.
— Dòng Faradic là các dòng xung điện với thời khoảng từ 0,3ms đến là 1ms và thời gian nghỉ giữa các xung tối thiểu là 10ms.
Dòng Faradic chỉ có tác dụng trên dây thần kinh có bao myelin và còn lành lặn mà không có tác động kích thích trên cơ. Trong khi dòng Galvanic tác động trước hết lên dây thần kinh, khi cơ mất phân bố thần kinh dòng này còn tác động trực tiếp lên cơ.
Trong thực tế, người ta phân biệt hai kiểu kích thích:
— Kích thích trực tiếp lên cơ có nghĩa là kích thích lên điểm vận động của bản thân cơ đó.
— Kích thích gián tiếp là kích thích cơ thông qua dây thần kinh tương ứng phân bố cho cơ đó.
— Khi kích thích cơ, người ta dùng hai điện cực lá. Thông thường thì điện cực âm nhỏ hơn và được dùng làm điện cực kích thích và điện cực đối chiếu lớn hơn là điện cực dương.
— Khi nghiên cứu phản ứng của cơ đối với các dòng điện khác nhau, người ta thấy đề gây co cơ thì cần những cường độ khác nhau.
+ Khi đóng cực âm thì chỉ cần một dòng điện nhỏ cũng gây co cơ rất nhanh ở một cơ bình thường (CĐA = co cơ khi đóng cực âm).
+ Khi đóng cực dương phải cần một dòng điện lớn hơn mới gây co cơ (CDD = co cơ khi đóng cực dương).
— Để gây co cơ khi mở cực âm người ta phải dùng dòng điện lớn hơn về cường độ (CMA = co cơ khi mở cực âm).
— Để gây co cơ khi mở cực dương (CMD = co cơ khi mở cực dương) còn cần một dòng điện lớn hơn nữa.
Nói tóm lại, quá trình gây co cơ ở cực âm cần dùng dòng điện cường độ nhỏ hơn ở cực dương (CMD).
Kết quả trên được khái quát trong công thức co cơ của Pflueger như sau:
CDA < CDD < CMA < CMD.
— Khi dây thần kinh bị cắt đứt hoàn toàn (neurotmesis) hoặc khi sợi trục bị đứt (axonotmesis) sẽ gây ra phản ứng thoái hoá điện hoàn toàn với các đặc điểm sau:
+ Mất khả năng kích thích điện gián tiếp với dòng Faradic sau 3 – 4 ngày.
+ Mất khả năng kích thích điện gián tiếp với dòng Galvanic sau 14 ngày.
+ Thay đổi đặc tính co cơ khi kích thích trực tiếp bằng dòng Galvanic, khi đó mức độ co cơ không mạnh và nhanh nữa mà chỉ chậm chạp như kiểu giun bò.
+ Bắt đầu giảm ngưỡng kích thích đối với kích thích Galvanic trực tiếp.
— Nếu chỉ là biểu hiện mất chức năng của dây thần kinh, gây liệt mà không có gián đoạn sợi trục sẽ không có biểu hiện phản ứng thoái hoá điện hoàn toàn; khi đó (cũng sau khi tổn thương 3 – 4 ngày) dây thần kinh và cơ tuy bị liệt hoàn toàn trên lâm sàng nhưng vẫn đáp ứng với kích thích của dòng Faradic. Điều đó phản ánh một tiên lượng thuận lợi. Khi dây thần kinh tổn thương sâu nhưng không hoàn toàn hoặc thoái hoá dây thần kinh giai đoạn đầu sẽ thấy có phản ứng thoái hoá điện không hoàn toàn với những đặc điểm sau:
+ Tính kích thích với dòng Faradic đôi khi vẫn còn.
+ Khi kích thích bằng dòng Galvanic thấy co cơ kiểu hỗn hợp (đầu tiên co cơ rất nhanh, sau đó giảm rất chậm chạp).
+ Có thể có đảo ngược công thức co cơ (ví dụ: CDA > CDD).
— Trước một tổn thương thần kinh ngoại vi, thời gian thích hợp để nhận xét về chẩn đoán và tiên lượng khoảng 3 tuần.
— Cường độ cơ sở (rheobase): là cường độ dòng điện tối thiểu có thể gây co cơ khi kích thích lên điểm vận động bằng dòng Galvanic (trên 300ms thời khoảng).
— Thời trị (chronaxie): là thời gian kích thích tối thiểu để một kích thích lớn gấp đôi rheobase vừa đủ gây co cơ (được đo bằng một máy riêng).
Giá trị bình thường của chronaxie khi dùng máy đo có điện trở đầu ra lớn (dòng điện kích thích không đổi) là 0,15ms và 0,8ms, còn đối với máy đo có điện trở đầu ra nhỏ (điện thế kích thích không đổi) là 0,03ms và 0,08ms.
— Khi thời gian cần thiết cho những cường độ dòng điện khác nhau được biểu hiện bằng đồ thị ta sẽ có đồ thị cường độ thời gian kích thích (I/t – Curve). Hình dạng của đồ thị cho phép nhận xét một quá trình tái phân bố thần kinh đang tiến triển hay một quá trình mất phân bố thần kinh đang nặng nề thêm.

Kinh nghiệm lâm sàng: Tại khoa PHCN tôi đang công tác, phương pháp này được áp dụng cho bệnh nhân có nghi ngờ tổn thương dây thần kinh ngoại biên, sơ đồ chẩn đoán I/t-Curve giúp ta đánh giá được tình trạng thoái hóa thần kinh: đứt hoàn toàn, đụng dập, bình thường. Qua đó, chúng ta xác định được liều điều trị bằng kích thích thần kinh: cường độ dòng điện cho phép để kích thích nên cơ đó, và thời gian cho phép.

2.2. Ghi điện cơ (EMG = electromyography)

Đây là một phương pháp chẩn đoán xâm phạm.

2.1.1. Điện cơ thông thường

— Chỉ định:
+ Chẩn đoán các tổn thương cơ do thần kinh, do cơ hoặc các bệnh lý khác.
+ Xác định các cơ tổn thương để điều trị chứng co cứng cơ.

— Ý nghĩa:
+ Điện cơ cho biết những hoạt động điện xảy ra tại cơ vân khi chúng nghỉ ngơi hoặc ở trạng thái co cơ với các mức độ khác nhau.
+ Điện cơ không cho biết những thông tin về quá trình co cơ cũng như sức co của cơ.
+ Người ta có thể dùng điện cực lá hoặc điện cực kim để ghi điện cơ. Ngày nay điện cực kim đồng tâm (concentric needel) thường được sử dụng trong ghi điện cơ.

— Quy trình ghi:
+ Bước 1:
. Chuẩn bị bệnh nhân: thăm khám lâm sàng, làm các xét nghiệm thường quy, chuẩn bị tư tưởng, hướng dẫn bệnh nhân phối hợp trong khi ghi điện cơ, sát trùng vị trí chọc kim.
. Chuẩn bị máy (đã được cài đặt sẵn các thông số như tốc độ quét, độ phóng đại, giới hạn tần số cao và thấp).
+ Bước 2: chọc kim qua da và dừng lại ở lớp bề mặt nông của cơ (ngay sau khi chọc thấy xuất hiện điện thế chọc kim tồn tại trong khoảng thời gian không quá 1 giây).
. Không chọc ở vị trí tấm cùng vận động.
. Vừa chọc kim vừa đánh giá mật độ cơ.
. Chờ xem có điện thế tự phát không, ví dụ như co giật sợi cơ (fibrrillation) hoặc co giật bó cơ (fassciculation).
+ Bước 3: ghi các điện thế đơn vị vận động riêng rẽ.
. Bệnh nhân co nhẹ cơ cần khám (bệnh nhân cần phối hợp tốt khi thầy thuốc yêu cầu co cơ chủ động).
. Trong khi bệnh nhân co cơ hợp lý, thầy thuốc chọc kim về nhiều hướng khác nhau để lưu ghi càng nhiều càng tốt các điện thế đơn vị vận động (motrunit potential = MUPS).
. Yêu cầu bệnh nhân co cơ tăng dần đến co cơ tối đa để quan sát quá trình tập cộng các MUPS và hoạt động điện cơ giao thoa.

— Nhận xét kết quả:
+ Có 2 tiêu chí để nhận xét kết quả:
. Hình dáng EMG.
. Tín hiệu âm thanh khi cơ co.
+ EMG bình thường:
. Có điện thế chọc kim (không có điện thế chọc kim biểu hiện bệnh lý).
. Điện thế tự phát (thường không có điện thế tự phát).
. Khi cho bệnh nhân co cơ nhẹ, ghi được các MUPS đơn lẻ.
Các MUPS sẽ được phân tích định lượng như sau (khi cần):
Hình dáng không giống nhau: hình dáng bình thường của các MUPS là 3 – 4 pha, nếu một MUPS trên 4 pha người ta gọi là đa pha, đa pha là hình ảnh không bình thường của một MUPS. Điện thế đa pha là bệnh lý rõ rệt chỉ khi chúng xuất hiện với tỷ lệ cao.
Thời khoảng (phải tính thời khoảng trung bình của 20 – 50MUPS) .
Biên độ: đây là một chỉ tiêu dao động rất nhiều, vì vậy phân tích định lượng không có ý nghĩa.
Khi co cơ tối đa, được điện thế tập cộng (biên độ lớn).
Nguyên tắc cỡ mẫu trong khi cho bệnh nhân co cơ tối đa: bắt đầu các đơn vị vận động nhỏ tham gia co cơ, sau đó là các đơn vị vận động lớn có thời khoảng rộng và biên độ lớn. Bình thường một đơn vị vận động không phóng điện quá 15 lần trong 1 giây và rất hiếm khi phóng điện tới 18 lần trong 1 giây (trên màn hình với tốc độ quét 10ms/1 không có điện thế đơn vị vận động nào xuất hiện quá hai lần), nếu 1 MUPS xuất hiện quá 3 lần tức là nó phóng điện 30 lần/giây, người ta gọi đó là hiện tượng tăng tốc.
Điện cơ giao thoa không thấy đường đẳng điện nữa.
+ EMG bệnh lý (EMG không cho một chẩn đoán cụ thể về một bệnh nhất định mà chỉ phản ánh các hiện tượng sau):
. EMG bình thường.
. EMG thay đổi do tổn thương bản thâncơ hay thay đổi do bệnh lý thần kinh (cấp, bán cấp và mạn tính).
. EMG thay đổi bệnh lý không đặc hiệu.
. Có thay đổi sau cần được nhận xét:
Điện thế tự phát: biểu hiện ở dạng co giật sơi co (bao giờ cũng bắt đầu bằng pha dương), sóng nhọn dương, co giật bó cơ.
Khi co cơ nhẹ, những thay đổi do cơ (myogen) biểu hiện như sau: biên độ giảm rõ rệt, thời khoảng ngắn đi và tỷ lệ điện thế đa pha tăng. Nguyên nhân thường gặp là bệnh cơ, thiếu máu cơ, chấn thương cơ gây hoại tử, nhược cơ, LE – syndrom, botulismus.
Những thay đổi do thần kinh (neurogen) là do quá trình tái phân bố thần kinh và được biểu hiện dưới 2 dạng: dạng thứ nhất tái phân bố sợi trục, là hiện tương mọc chồi của một sợi trục đã bị thoái hoá trước đó và được biểu hiện với các điện thế đa pha, thời khoảng rộng. Dạng thứ hai tái phân bố sợi trục qua các sợi bên, do các sợi trục bình thường bên cạnh mọc nhánh vào các sợi trục bị tổn thương, được biểu hiện với các điện thế đa pha và bao giờ cũng đi theo sau một đơn vị vận động bình thường (điện thế mẹ).
Thay đổi neurogen thường gặp trong các bệnh thần kinh gây tổn thương cơ: khi co cơ tăng dần tới cực đại, nguyên tắc cỡ mẫu bị phá vỡ, các đơn vị vận động lớn hơn (2- 3mV) xuất hiện sớm, có hiện tượng tăng tốc và có khoảng trống điện cơ.

2.1.2. Điện cơ đặc biệt
— Ghi điện sợi cơ (SFEMG = single fiber electromyography):
+ EMG bình thường có thể ghi điện cơ của khoảng 20 sợi cơ trong một đơn vị vận động.
+ Phương pháp ghi điện sợi cơ là dùng điện cực kim có một lỗ nhỏ chỉ có thể khảo sát được 1 – 2 sợi cơ. Phương pháp này cho phép đánh giá mật độ các sợi cơ (bình thường mỗi vị trí chỉ có 1 – 2 sợi cơ và rất hiếm khi có 3 sợi cơ). Thông qua việc đếm số lượng các sợi cơ ở nhiều vị trí khác nhau (khoảng 20 vị trí) người ta tìm mật độ trung bình của các sợi cơ (bình thường khoảng 1,5 sợi).
+ Đánh giá chức năng tấm cùng vận động: căn cứ vào Jitter và Bloking là 2 chỉ số rất nhạy trong việc chẩn đoán các bệnh về tấm cùng vận động.
— Ghi điện cơ lớn (macro – electromyography): phương pháp ghi điện cơ này dùng khảo sát càng nhiều càng tốt các đơn vị vận động. Các quá trình tái phân bố thần kinh thường gây tăng biên độ điện thế macro – EMG.