Bài 14: Hệ thống thuật ngữ kích thích điện

Chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu được chương 3 ( gồm 6 bài, link đọc full ở bên dưới ) của chuỗi các bài viết xoay quanh kiến thức về Vật lý trị liệu, cũng như các loại thiết bị liên quan đến điện trị liệu được dùng phổ biến hiện nay. Tiếp theo chúng ta sẽ tiếp tục với chương 4 đó là Kích thích điện (Tác dụng, ứng dụng, các dòng kích thích đặc biệt…). Chương 4 gồm 10 bài đó là:

         Bài 14: Hệ thống thuật ngữ kích thích điện

         Bài 15: Tác dụng của dòng điện

         Bài 16: Lựa chọn tham số kích thích và qui trình ứng dụng

         Bài 17: Ứng dụng kích thích điện trong lâm sàng

         Bài 18: Tác dụng lâm sàng của kích thích cơ bằng điện

         Bài 19: Tác dụng lâm sàng của kích thích thần kinh cảm giác bằng điện

         Bài 20: Ứng dụng dòng một pha điện thế thấp liên tục

         Bài 21: Kích thích điện chức năng

         Bài 22: Các dòng kích thích đặc biệt

         Bài 23: Sự phổ dụng của kích thích điện

Ở trong bài này chúng ta sẽ đi tìm hiểu Bài 14: Hệ thống thuật ngữ kích thích điện (Lưu ý bài viết dài và có nhiều kiến thức chuyên sâu, mọi người chú ý đọc hết để hiểu rõ tránh việc hiểu sai hoặc không hiểu làm ảnh hưởng tới bài tiếp theo) 

Bài 14: Hệ thống thuật ngữ kích thích điện

Dòng điện là dòng các điện tích chuyển động. Điện tích có thể là electron hoặc ion. Trong cơ thể đó là các ion. Tài liệu từng ghi nhận, tại phương Tây muộn nhất vào năm 46, dòng điện từ cá và lươn điện đã được dùng để giảm đau.

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

Cuối  thế kỷ 18, tái xuất hiện mối quan tâm tới các ứng dụng của dòng điện trong y học. Năm 1791, bác sĩ người Italia Galvani lần đầu tiên tạo được sự co cơ khi chạm miếng kim loại vào cơ đùi ếch. Ông gọi đó là điện sinh học. Ít năm sau, khi Volta thiết kế bộ tiền thân của pin Volta, Galvani đã dùng nó để tạo sự co cơ. Để tìm hiểu cơ chế co cơ bằng điện, Duchenne xác định được các điểm trên da mà dòng điện kích thích cơ hiệu quả nhất. Ông gọi chúng là điểm vận động.

Năm 1858, Pfleuger thấy điện cực âm kích thích mạnh hơn điện cực dương. Năm 1905, Lapicque đưa ra “qui luật kích thích” mô tả mối quan hệ giữa cường độ và độ rộng xung điện khi nó gây co cơ. Ông đưa ra khái niệm đường cong cường độ – thời gian (đường cong I/t), như một tiêu chí để đánh giá tình trạng bệnh lý của cơ.

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

Tuy được dùng trong thực hành đã hàng ngàn năm, nhưng quan niệm và thực hành hiện đại về dòng điện giảm đau chỉ xuất hiện nhờ lý thuyết kiểm soát cổng về đau, do Melzack và Wall công bố năm 1965.

Về mặt tần số, kích thích điện bao gồm dòng tần số thấp (0 – 1000 Hz) và dòng tần số trung bình (1 – 10 kHz). Chúng có khả năng khử cực màng tế bào thần kinh hoặc màng tế bào cơ, tạo ra sự kích thích.

Ngày nay, kích thích điện có nhiều ứng dụng trong lâm sàng, như co cơ, giảm đau, khuyến khích lành vết thương và đưa thuốc qua da (phương pháp ion di). Ngoài ra còn một số ứng dụng khác ít phổ dụng hơn.

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

Một trở ngại không nhỏ đối với sự phổ biến các kích thích điện trong thực hành là sự không thống nhất về các thuật ngữ liên quan. Vì thế năm 1986, Tiểu ban sinh lý điện lâm sàng của Hội vật lý trị liệu Mỹ đã công bố bản tiêu chuẩn hóa các thuật ngữ chuyên môn liên quan với kích thích điện. Bản chỉnh lý được công bố năm 2000. Các thuật ngữ trong chương này được dùng thống nhất theo bộ tiêu chí đó, với một số ngoại lệ được đặt trong ngoặc đơn.

1. Thuật ngữ chung – Hệ thống thuật ngữ kích thích điện

  • Dòng điện: Dòng điện tích chuyển động qua một vật dẫn khi có điện trường ngoài, với ký hiệu là I, đơn vị đo là Ampere (A).
  • Điện tích: Một trong những thuộc tính cơ bản của vật chất; nó có thể trung hòa, mang điện dương (+) hoặc âm (-). Ký hiệu của điện tích là Q, đơn vị là Coulomb (C).
  • Sự phân cực: Tính chất có hai vật dẫn tích điện trái dấu, với các vật (cực) dương và âm.
  • Điện thế: Lực điện có khả năng chuyển dịch điện tích qua một vật dẫn giữa hai vùng hoặc hai điểm, ký hiệu là V và đơn vị đo là Volt (V).

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

  • Hiệu điện thế: Chênh lệch điện thế giữa hai điểm hoặc hai vật có điện thế khác nhau, ký hiệu là U, đơn vị đo cũng là Volt (V).
  • Điện trở: Tính chất cản trở dòng điện của một vật dẫn. Điện trở có ký hiệu là R, đơn vị đo là Ohm (Ω).
  • Định luật Ohm: Mối tương quan giữa các đại lượng hiệu điện thế, cường độ và điện trở      

                                                            U = I x R    

  • Tổng trở: Sức cản tổng cộng phụ thuộc vào tần số đối với dòng điện, với ký hiệu là Z và đơn vị đo là Ω. Với các sinh hệ, Z đặc trưng cho sức cản trở tốt hơn R, vì tổ chức sinh học có nhiều đặc trưng của điện dung  và cuộn cảm.

2. Các tham số kích thích điện – Dạng sóng – Hệ thống thuật ngữ kích thích điện

Dòng một chiều DC (direct current): Dòng điện một chiều liên tục. Dòng DC thường  dùng để đưa thuốc, kích thích cơ mất chi phối thần kinh và khuyến khích lành vết thương (với cường độ nhỏ) (hình 4.1).

Dòng xoay chiều AC (alternating current): Dòng điện hai chiều liên tục, thường có dạng hình sine (hình 4.2). Có mối quan hệ tỷ lệ nghịch giữa độ rộng và tần số trong các dòng xoay chiều: khi tần số tăng, độ rộng sẽ giảm và ngược lại (hình 4.3).

kích thích điện - sơ đồ cường độ dòng phân cực
Hình 4.1: Dòng một chiều.
kích thích điện thời gian phân cực
Hình 4.2: Dòng xoay chiều.
sơ đồ phân cực kích thích điện
Hình 4.3: Tương quan tỷ lệ nghịch giữa tần số và độ rộng trong dòng xoay chiều.

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

Dòng xung: Dòng điện không liên tục, khi các xung điện xen kẽ với các khoảng thời gian  không có dòng. Xung điện có thể một hoặc hai chiều. Tập hợp các xung điện một chiều tạo thành dòng xung một pha. Khi đó các điện tích chỉ chuyển động theo một chiều. Tập hợp các xung điện hai chiều tạo thành dòng xung hai pha (hình 4.4).

Trong dòng hai pha, ban đầu điện tích chuyển động theo một chiều trước khi dịch chuyển theo chiều ngược lại. Dòng xung hai pha có thể đối xứng hoặc không đối xứng. Đối xứng có thể cân bằng hoặc không cân bằng (hình 4.5). Với xung đối xứng cân bằng, điện tích của các pha bằng nhau và ngược dấu, nên tổng điện tích bằng 0. Với xung không cân bằng, tổng điện tích khác 0.

Hình 4.4: Dòng xung một pha (A) và hai pha (B).

 

Hình 4.5: Dòng xung hai pha đối xứng (A), bất đối xứng cân bằng (B) và bất đối xứng không cân bằng (C).

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

Dòng giao thoa: Dòng giao thoa là sự giao thoa của hai dòng điện hình sine tần số trung bình (1000 – 10.000 Hz), có tần số khác nhau một chút. Hai dòng điện này được truyền tải nhờ hai cặp điện cực trên hai kênh độc lập của cùng một thiết bị. Các điện cực được gắn trên da sao cho hai dòng điện giao cắt nhau (hình 4.6). Khi đó chúng giao thoa, tạo thành dòng lớn hơn khi đồng pha và nhỏ hơn khi lệch pha. Điều đó tạo thành các bó xung, gọi là phách.

Tần số phách bằng hiệu tần số của hai dòng AC hợp thành. Tần số dòng AC nhỏ hơn gọi là tần số mang. Chẳng hạn khi dòng 5000 Hz giao thoa với dòng 5100 Hz thì tần số mang của dòng giao thoa là 5000 Hz, tần số phách là 100 Hz (hình 4.7). Thông thường các thiết bị giao thoa cho phép chọn tần số phách, đôi khi cả tần số mang.

Hình 4.6: Dòng giao thoa từ hai dòng hình sine tần số trung bình.
Hình 4.7: Dòng xoay chiều 5000 Hz giao thoa với dòng 5100 Hz để tạo dòng giao thoa với tần số phách 100 Hz.

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

Dòng giao thoa thường được cho là dễ chịu hơn đối với bệnh nhân vì có khả năng mang một dòng điện lớn hơn tới các tổ chức dưới da, trong khi dòng qua da lại nhỏ hơn các loại dòng khác. Nó cũng có khả năng kích thích các vùng tổ chức lớn hơn. Tuy nhiên chưa có các nghiên cứu RCT tiêu chuẩn khẳng định điều này. Thêm nữa, dòng giao thoa là dòng xoay chiều liên tục, nên có biên độ trung bình lớn hơn các dòng kích thích khác.

  • Dòng tiền điều biến: Dòng xoay chiều trên một trong hai kênh tạo dòng giao thoa. Đó là dòng xoay chiều tần số trung bình liên tục, nên không có các ưu điểm của dòng giao thoa.
  • Dòng Nga: Dòng xoay chiều tần số trung bình, tần số mang 2500 Hz, điều biến thành các bó xung 50 Hz. Độ rộng và khoảng cách bó xung đều là 10 mi-li-giây (ms) (hình 4.8).
Hình 4.8: Dòng Nga.

3. Các tham số phụ thuộc thời gian:

Tần số: Số chu trình hoặc số xung trong một giây, đơn vị đo là Hertz (Hz) (hình 4.9).

Độ rộng xung/Độ rộng pha: Độ rộng xung là thời gian từ khi bắt đầu pha đầu tiên đến khi kết thúc pha cuối cùng của xung điện. Độ rộng pha là thời gian của một trong nhiều pha của một xung điện. Chúng thường được đo bằng mi-cro-giây (μs) hoặc mi-li-giây (ms); trong đó 1 μs = 10-6 s; và 1 ms = 10-3 s.

Hình 4.9: Dòng xung một pha với tần số 3 và 9 Hz.
Hình 4.10: Độ rộng xung, độ rộng pha và khoảng cách xung với dòng xung hai pha và một pha.

Khoảng cách xung: Khoảng thời gian giữa các xung (hình 4.10).

Khoảng cách pha: Thời gian giữa các pha của một xung (hình 4.11).

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

Hình 4.11: Khoảng cách pha với dòng xung hai pha.

Thời gian tăng/Thời gian giảm: Thời gian tăng (rise time) là thời gian để dòng điện tăng từ 0 tới giá trị đỉnh trong một pha bất kỳ. Thời gian giảm (decay time) là thời gian dòng giảm từ giá trị đỉnh về 0, cũng trong một pha (hình 4.12).

Thời gian mở/tắt: Thời gian mở (on time) là thời gian mà khi đó một bó các xung hoàn chỉnh xuất hiện. Thời gian tắt (off time) là thời gian giữa các bó xung, khi không có dòng điện. Chế độ này thường chỉ dùng khi kích thích cơ. Trong thời gian mở, cơ co; còn trong thời gian tắt, cơ nghỉ để tránh mỏi. Các thời gian mở/tắt nối tiếp nhau cũng là cố gắng bắt chước các pha co và nghỉ tự chủ mang tính sinh lý. Quan hệ giữa thời gian mở và tắt thường biểu diễn bằng tỷ số. Chẳng hạn khi kích thích cơ 10 ms rồi nghỉ 50 ms, tỷ số mở/tắt sẽ là 1:5 (hình 4.13).

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

Chu trình hoạt động: Tỷ số giữa thời gian mở và tổng thời gian mở và thời gian tắt.

Thời gian tăng lên/Thời gian giảm đi: Thời gian tăng lên (ramp up) là thời gian để dòng tăng từ 0 tới giá trị cực đại trong một thời gian mở bất kỳ. Nó khác thời gian tăng, là thời gian để dòng tăng trong một pha. Thời gian giảm đi (ramp down) là thời gian để dòng giảm về 0 trong một thời gian mở bất kỳ. Nó khác thời gian giảm, là thời gian để dòng giảm chỉ trong một pha.

Hình 4.12: Thời gian tăng và thời gian giảm.
Hình 4.13: Thời gian mở và thời gian tắt với dòng hai pha.
Hình 4.14: Thời gian tăng lên và thời gian giảm đi.

Chế độ tăng lên và giảm đi thường dùng để tạo “sự khởi đầu dễ chịu” cho bệnh nhân, khi dòng điện tăng dần từ mức dưới cảm giác tới mức cảm giác trước khi đạt mức co cơ (hình 4.14).

4. Các tham số khác:

Biên độ: Biên độ là kích cỡ của dòng hoặc điện thế. Khái niệm cường độ cũng thường được dùng thay thế, mặc dù không hợp trong trường hợp này (hình 4.15).

Điều biến: Bất cứ dạng biến thiên của một tham số kích thích nào. Nó được dùng để tránh sự thích nghi với một dòng điện cụ thể (tạo sự dung nạp tốt hơn). Điều biến có thể theo chu trình hoặc ngẫu nhiên (hình 4.16).

Điều tần: Sự biến thiên về tần số của các xung điện

Điều biên: Sự biến thiên về biên độ dòng đỉnh.

Ι− Được chia sẻ bởi Công Nghệ Y Khoa MDT −Ι

Điều biến độ rộng pha hoặc điều biến độ rộng xung: Sự thay đổi về độ rộng pha hoặc độ rộng xung điện.

Cấn lưu ý với dòng giao thoa, các thuật ngữ có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất. Trong tiếng Anh, các thuật ngữ sweep và scan đều có nghĩa là quét, nhưng trong điện trị liệu, sweep mô tả sự điều tần, còn scan chỉ sự điều biên. Điều tần giúp thay đổi trường kích thích hiệu quả, nên người bệnh cảm thấy tâm kích thích di chuyển trong quá trình can thiệp.

Kiểu bó xung: Tập hợp các xung được chuyển tải thành bó như một xung duy nhất. Bó xung thường xuất hiện với tần số và độ rộng chọn trước. Độ rộng bó xung là thời gian từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc một tập hợp xung. Thời gian giữa các bó xung được gọi là khoảng cách bó xung (hình 4.17).

biên độ dòng, kích thích điện
Hình 4.15: Biên độ dòng.
kích thích điện điện cực thời gian phân cực
Hình 4.16: Điều biên.
kích thích điện sơ đồ bó xung
Hình 4.17: Kiểu bó xung.

5. Dòng máy có sử dụng các kiểu dòng điện trên:

a. Máy điện xung tens7000  (Bấm để xem sản phẩm)

b. Máy kích thích thần kinh cơ TS3 (Bấm để xem sản phẩm)

c. Máy kích thích thần kinh cơ SC2 (Bấm để xem sản phẩm)

 

Đọc tiếp: Bài 15: Tác dụng của dòng điện ( Bấm để đọc ) 

Theo dõi thêm các thông tin liên quan về VLTL- PHCN tại đây.


Hãy liên hệ ngay với chúng tôi khi cần tư vấn và giúp đỡ!