DANH SÁCH THÀNH VIÊN
STT Họ và tên SHSV Địa chỉ mail Ghi chú
1 Nguyễn Thị Hà 20060975 thuha_882001@yahoo.com Nhóm trưởng
2 Hà Minh Hải 20051052 haminhhaiBME@gmail.com
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Nhóm em chọn đề tài “Tìm hiểu về tín hiệu điện mắt và các thiết bị ứng dụng hiện nay” Để dễ dàng theo dõi, nhóm em sẽ giới thiệu sơ qua về đề tài Đầu tiên, chúng em sẽ trình bày cấu tạo giải phẫu của mắt để hiểu rõ bản chất của tín hiệu điện mắt Tiếp theo, nhóm em sẽ đi sâu vào hai loại tín hiệu mắt phổ biến trong lâm sàng hiện nay: tín hiệu điện đồ cầu mắt (EOG) và tín hiệu điện đồ võng mạc (ERG) Cuối cùng, chúng em sẽ giới thiệu một số tín hiệu liên quan đến các bệnh lý mắt.
Do hạn chế về thời gian và kiến thức, bài luận của nhóm em chỉ mang tính chất tổng quan, chưa đi vào chi tiết cụ thể Chúng em hy vọng sẽ phát triển hơn để có thể cung cấp một bài luận đầy đủ và chi tiết hơn, nhằm hỗ trợ mọi người trong học tập và nghiên cứu.
Rất mong nhận được sự quan tâm, góp ý của tất cả mọi người Nhóm em xin trân trọng cảm ơn!
CẤU TẠO GIẢI PHẪU CỦA MẮT NGƯỜI
Mắt người có khả năng tự điều tiết để quan sát các vật thể ở gần và xa, điều này khiến nhiều người thắc mắc về cách thức hoạt động của nó Hai mắt cùng nhìn vào một đối tượng, nhưng làm thế nào để chúng ta có thể thu nhận hình ảnh một cách chính xác nhất? Để hiểu rõ hơn về cơ chế thu nhận hình ảnh và cấu tạo của mắt, chúng ta cần khám phá giải phẫu của mắt và cơ sở điện sinh học liên quan.
TỔNG QUAN
Mắt người, nằm trong hai hốc bên sống mũi, là một hệ thống quang học phức tạp giúp cảm nhận bức xạ điện từ trong vùng ánh sáng nhìn thấy Đây là bộ phận kỳ diệu phát hiện ánh sáng với cấu trúc phức tạp, cho phép con người nhận biết và quan sát mọi vật xung quanh Khi ánh sáng kích thích, hệ thống tiếp nhận trong mắt sẽ gửi các xung điện qua thần kinh thị giác đến vỏ não, nơi phân tích và hiển thị hình ảnh.
Hình 2.1 Cấu tạo giải phẫu của mắt người
Mắt người bao gồm nhãn cầu, hệ thần kinh và các bộ phận phụ trợ như mí mắt, lông mi, cơ mắt, tuyến lệ và màng tiếp hợp Nhãn cầu, phần quan trọng nhất, được hỗ trợ bởi các cơ vận nhãn và được ví như một chiếc máy ảnh kỳ diệu nhờ vào đặc tính quang học chính xác Nó gồm ba lớp màng: củng mạc ở ngoài, màng bồ đào ở giữa và võng mạc ở trong Phần củng mạc ở phía trước mắt chuyển thành giác mạc, tiếp theo là thủy dịch, đồng tử, mống mắt và thủy tinh thể Nằm sau thủy tinh thể là dịch kính, một khối dịch lỏng Chúng ta sẽ khám phá cấu tạo và chức năng của từng bộ phận trong bài viết này.
CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CHÍNH
Giác mạc (cornea)
Ánh sáng đi vào mắt qua giác mạc, tiếp nối với củng mạc và được bọc bởi lớp kết mạc trong suốt Khu vực này có cấu trúc giải phẫu đặc biệt và đảm nhiệm vai trò sinh lý quan trọng trong nhãn cầu Giác mạc được cấu tạo từ 5 lớp với chức năng và cấu trúc riêng biệt.
- L ớp biểu mô giác mạc
Gồm 5-7 lớp biểu mô xếp tầng rất trật tự, không sừng hóa Lớp trên cùng là hai hàng tế bào mỏng dẹt, bề mặt có các vi nhung mao và các lỗ siêu lọc có nhiệm vụ trao đổi chất, chuyển hóa các chất và là nơi bám dính của màng nước mắt Lớp trung gian có 2-3 lớp tế bào đa diện dạng xòe ngón tay hoặc nhánh Các tế bào đáy hình trụ gắn chặt với tế bào đáy ở trước và liên kết với màng Bowman
Màng Bowman là lớp màng mỏng trong suốt nằm sát lớp nhu mô, có chức năng bảo vệ chống lại chấn thương cơ học và kháng khuẩn Khi vùng này bị tổn thương, tổ chức xơ mới sẽ hình thành, dẫn đến việc mất tính trong suốt của khu vực đó.
Lớp nhu mô giác mạc chiếm 90% bề dày của giác mạc, bao gồm các sợi liên kết và nguyên bào sợi có khả năng phân chia, tổng hợp chất căn bản của tổ chức liên kết Các tế bào di động, như bạch cầu, xâm nhập vào các khe giữa các lớp sợi, đặc biệt khi giác mạc bị viêm, dẫn đến tình trạng thâm nhiễm bạch cầu tại vùng viêm Cấu trúc đặc biệt của lớp nhu mô này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì độ trong suốt của giác mạc.
Màng Descemet là một lớp trong suốt được cấu tạo từ các sợi nhỏ liên kết chặt chẽ nhờ chất căn bản, mang lại tính dai và đàn hồi Các sợi này kéo dài đến góc tiền phòng, tạo thành cấu trúc bè củng mạc, có chức năng dẫn lưu thủy dịch từ tiền phòng ra ngoài.
Lớp tế bào nội mô hình lục giác nằm trên mặt sau của màng Descemet, có số lượng tế bào không đổi từ khi sinh ra và hầu như không tái tạo Khi một vùng của nội mô bị tổn thương, các tế bào lân cận sẽ trải rộng để che phủ, dẫn đến giảm mật độ tế bào nội mô Phương pháp xét nghiệm đếm tế bào nội mô có thể được sử dụng để chẩn đoán một số bệnh lý mắt.
Giác mạc là một cấu trúc không có mạch máu, nhận dinh dưỡng chủ yếu từ thẩm thấu qua hai cung mạch nông và sâu ở vùng rìa, từ thủy dịch và nước mắt Nó không chỉ bảo vệ mắt mà còn giúp ánh sáng tập trung chính xác vào võng mạc ở phía sau.
Thủy dịch (Aqueous humor)
Thủy dịch là chất lỏng trong suốt do thể mi sản sinh, có nhiệm vụ nuôi dưỡng mắt và cung cấp chất dinh dưỡng cùng oxy cho các cấu trúc trong mắt Chất lỏng này có thành phần tương tự như máu nhưng không chứa tế bào máu, đồng thời giúp duy trì hình dạng nhãn cầu để đảm bảo sự hình thành hình ảnh rõ ràng Lượng thủy dịch được sản xuất và dẫn lưu một cách cân bằng, giữ cho nhãn áp ổn định trong khoảng 20-25 mmHg, giúp duy trì áp suất bên trong mắt.
Áp lực nội nhãn phụ thuộc vào lưu lượng của thủy dịch trong mắt Ở người bình thường, lượng thủy dịch được sản xuất và thải ra cân bằng Tuy nhiên, nếu thủy dịch bị ứ đọng, áp suất trong mắt sẽ tăng cao, điều này có thể ảnh hưởng đến thị lực và dẫn đến nguy cơ mù lòa nếu không được điều trị kịp thời.
Hình 2.2 Giác mạc, thủy dịch, đồng tử, mống mắt, thủy tinh thể
Tiền phòng và hậu phòng đều chứa thủy dịch, với tiền phòng (Anterior chamber) là khoảng trống nằm giữa giác mạc và mống mắt Hậu phòng nằm phía sau mống mắt, cùng với tiền phòng, chúng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì áp lực nội nhãn và cung cấp dinh dưỡng cho các cấu trúc trong mắt.
Khoảng trống phía sau mống mắt và phần thắt ngang của thủy tinh thể được gọi là buồng sau (posterior chamber) Thủy dịch được sản xuất từ thể mi, chảy vào buồng sau, sau đó đi qua thủy tinh thể và vào buồng trước, đồng thời được dẫn lưu một cách cân bằng để duy trì áp lực nội nhãn ổn định.
Đồng tử ( pupil), mống mắt ( Iris)
Đồng tử, hay còn gọi là con ngươi mắt, hoạt động như một màn chớp máy ảnh, điều chỉnh lượng ánh sáng vào mắt Khi ánh sáng mạnh, đồng tử co lại để giảm ánh sáng; ngược lại, vào ban đêm hoặc trong điều kiện ánh sáng yếu, đồng tử giãn ra để tăng cường ánh sáng, giúp chúng ta nhìn thấy rõ hơn.
Sự co giãn của đồng tử mắt phụ thuộc vào mống mắt, phần bao quanh đồng tử có màu sắc khác nhau do tế bào sắc tố Mống mắt chứa các khối cơ co bóp giúp điều chỉnh kích thước đồng tử, với đường kính bình thường từ 3.4 đến 4.5 mm Đồng tử co lại hoặc giãn ra tùy thuộc vào ánh sáng chiếu vào mắt Nếu đường kính đồng tử nhỏ hơn 2 mm, đó là dấu hiệu của chứng co đồng tử, trong khi đường kính lớn hơn 5 mm cho thấy chứng giãn đồng tử.
Thủy tinh thể ( Lens)
Thủy tinh thể (Lens) là một phần quan trọng của nhãn cầu, nằm sau đồng tử và mống mắt, có cấu trúc trong suốt với độ dày khoảng 4 mm và chiều rộng khoảng 9 mm Thủy tinh thể hoạt động như một thấu kính hai mặt lồi, giúp hội tụ ánh sáng vào võng mạc, cho phép chúng ta nhìn rõ các vật thể ở nhiều khoảng cách khác nhau Nó có khả năng điều tiết để hình ảnh từ các vật thể xa hay gần đều xuất hiện trên võng mạc, nhờ vào khả năng phồng lên hoặc xẹp xuống Ở mắt bình thường, thủy tinh thể có thể điều chỉnh để nhìn rõ các vật ở khoảng cách từ 25 cm đến vô cực Tuy nhiên, nếu chỉ có thể nhìn rõ những vật gần, đó là dấu hiệu của bệnh cận thị; ngược lại, nếu chỉ nhìn rõ vật ở xa, đó là bệnh viễn thị Khi thủy tinh thể bị đục, giống như kính bị mờ, sẽ gây khó khăn trong việc nhìn rõ và nếu bị đục hoàn toàn, có thể dẫn đến mù lòa do hình ảnh không vào được võng mạc.
Dịch kính (Vitreuos humour or Vitreuos humor)
Dịch kính, hay còn gọi là dịch pha lê, là một chất lỏng trong suốt và keo, chiếm khoảng 6/10 dung tích của nhãn cầu, nằm giữa thủy tinh thể và võng mạc Cấu tạo của dịch kính chủ yếu là 99% nước và có chứa collagen Toàn bộ dịch kính được bao bọc bởi màng hyaloid, một lớp màng hình thành từ sự cô đặc của dịch kính ở phần ngoại biên Màng hyaloid kết nối chặt chẽ với mặt sau thủy tinh thể thông qua dây chẳng Wieger, và ở phía sau, nó dính với võng mạc tại các điểm như hoàng điểm, gai thị, và đôi khi còn kết nối với các mạch máu võng mạc.
Dịch kính có vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận ánh sáng và truyền dẫn đến võng mạc, đồng thời hỗ trợ nuôi dưỡng thủy tinh thể và võng mạc Nó cũng giúp giữ cho lớp thần kinh của võng mạc gắn chặt với lớp biểu mô sắc tố Sự thay đổi về cấu trúc và thành phần hóa học của dịch kính có thể dẫn đến nhiều bệnh lý khác nhau.
Võng mạc (retina)
Võng mạc là lớp màng bên trong đáy mắt, bao gồm 10 lớp khác nhau Lớp ngoài cùng chứa sắc tố và vitamin A, có vai trò quan trọng trong việc ngăn cản sự phản xạ ánh sáng và hình thành quang sắc tố Các lớp tiếp theo được cấu tạo bởi các nơron chính như tế bào nón, tế bào que, tế bào ngang, tế bào lưỡng cực, tế bào amacrin và tế bào hạch Sợi trục của tế bào hạch kết hợp thành dây thần kinh thị giác, rời khỏi mắt tại vùng gai thị, nơi không có tế bào cảm thụ ánh sáng, tạo ra điểm mù (punctum caecum) khi ánh sáng rơi vào khu vực này.
Hình 2.3 Các lớp tế bào võng mạc
Tế bào cảm nhận ánh sáng trên võng mạc bao gồm tế bào que và tế bào nón, với mật độ không đồng đều Tế bào que, nhạy cảm với ánh sáng, giúp chúng ta nhìn thấy trong điều kiện thiếu sáng và mở rộng tầm nhìn Ngược lại, tế bào nón cần nhiều ánh sáng hơn nhưng cho phép chúng ta nhận biết chi tiết nhỏ của vật thể.
Mật độ tế bào trên võng mạc không đồng đều; càng xa trung tâm, số lượng tế bào nón giảm và tỷ lệ tế bào que tăng Tế bào nón tập trung tại hoàng điểm (macula), nơi có độ phân giải cao, cho phép chúng ta nhìn rõ từng chi tiết Ngược lại, võng mạc ngoại vi (peripheral retina) xung quanh hoàng điểm có độ phân giải thấp hơn, giúp chúng ta quan sát môi trường xung quanh.
Tế bào thị giác, hay còn gọi là tế bào cảm nhận ánh sáng, bao gồm ba vùng chính: đoạn ngoài, đoạn trong và vùng Synap Đoạn ngoài chứa nhiều đĩa và quang sắc tố, trong đó đoạn ngoài của tế bào gậy mảnh hơn, trong khi đoạn ngoài của tế bào nón có hình dạng dày hơn và giống hình chóp Đoạn trong của tế bào thị giác chứa nhiều ty thể, và vùng Synap có chức năng tiếp xúc với tế bào ngang và tế bào lưỡng cực.
Cơ vận nhãn (Muscle)
Cơ vận nhãn có tác dụng đỡ nhãn cầu và tham gia vào các vận động của nhãn cầu
Mỗi mắt có tổng cộng 8 cơ vận nhãn, bao gồm 6 cơ vận nhãn ngoại lai và 2 cơ vận nhãn nội tại Trong số 6 cơ ngoại lai, có 4 cơ thẳng (cơ thẳng dưới, cơ thẳng trên, cơ thẳng trong, cơ thẳng ngoài) và 2 cơ chéo (cơ chéo lớn và cơ chéo nhỏ) Hai cơ vận nhãn nội tại là cơ thể mi và cơ co thắt đồng tử.
DẪN TRUYỀN THỊ GIÁC
Cơ chế cảm nhận ánh sáng là quang hóa học do tế bào que đảm nhận, trong khi cơ chế nhìn màu phụ thuộc vào tế bào nón Quá trình nhìn là sự kết hợp giữa các cơ chế hóa học và vật lý, với sự tham gia của nhiều bộ phận như hệ thống thấu kính hội tụ, đồng tử, võng mạc, các receptor, đường dẫn truyền thần kinh và trung tâm nhận cảm của vỏ não.
Ánh sáng kích thích phù hợp với mắt là các tia sáng trong dải bước sóng 400 – 700 nm Khi ánh sáng vào mắt, tế bào thị giác ở võng mạc sẽ tiếp nhận kích thích, sau đó, thần kinh thị giác sẽ truyền xung động đến trung tâm nhìn trên vỏ não ở vùng thùy chẩm Sự kết hợp hình ảnh từ hai võng mạc và hai thùy chẩm cho phép con người quan sát mọi vật xung quanh một cách rõ ràng.
Bài viết này trình bày những kiến thức cơ bản về cấu tạo giải phẫu của mắt người, đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu biết về tín hiệu điện mắt Tiếp theo, chúng tôi sẽ thảo luận về bản chất của tín hiệu điện mắt và phương pháp thu nhận các tín hiệu này.
BẢN CHẤT VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
CỦA CÁC LOẠI TÍN HIỆU ĐIỆN MẮT
Theo nghiên cứu, receptor nhận cảm ánh sáng ở võng mạc bao gồm tế bào que và tế bào nón Tế bào que có khả năng cảm nhận ánh sáng – tối, cho phép nhìn thấy vật trong điều kiện ánh sáng yếu, trong khi tế bào nón nhạy cảm với ánh sáng mạnh, giúp phân biệt rõ nét và màu sắc Tín hiệu điện từ mắt được hình thành dựa trên phản ứng của hai loại tế bào này với ánh sáng khác nhau Bài viết này sẽ trình bày chi tiết về hai phương pháp thu nhận tín hiệu điện mắt, phục vụ cho chẩn đoán và điều trị các bệnh về mắt.
GIỚI THIỆU CHUNG
Trước đây, người ta cho rằng mắt có trường điện tế ổn định và không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng kích thích Thực tế, trường điện này được phát hiện khi mắt ở trong bóng tối hoàn toàn hoặc khi nhắm lại Điện thế nghỉ giữa giác mạc và dây thần kinh thị giác đã được DuBois-Reymond báo cáo.
Vào năm 1849, giác mạc được phát hiện có điện thế dương hơn so với võng mạc, dẫn đến khái niệm điện thế võng giác mạc Giác mạc và võng mạc có thể được mô tả như một lưỡng cực cố định, với giác mạc là cực dương và võng mạc là cực âm, có cường độ điện thế từ 0.4 đến 1.0 mV Điện thế này có thể được đo bằng các điện cực đặt gần mắt, phụ thuộc vào hướng nhìn, và được sử dụng để ghi nhận chuyển động của mắt trong phương pháp điện đồ cầu mắt – điện nhãn đồ (EOG) Năm 1951, Elwin Marg đặt tên cho phương pháp này là electro oculogram, và đến năm 1962, Geoffrey Arden phát triển ứng dụng lâm sàng đầu tiên Ông đã đo điện thế trước và sau khi thay đổi vị trí mắt, ghi lại sự khác biệt giữa hai vị trí, tạo ra bản ghi từ việc "liên tục và gián tiếp đo điện thế võng giác mạc", khái niệm EOG hiện nay vẫn được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu.
Ban đầu, điện thế giác mạc và võng mạc được xem là không đổi, nhưng nghiên cứu cho thấy rằng điện thế này phụ thuộc vào cường độ ánh sáng kích thích Điện đồ cầu mắt (EOG) ghi nhận sự thay đổi điện thế giữa hai điện cực quanh mắt Điện thế võng giác mạc chỉ ổn định sau khoảng 90 phút chiếu sáng liên tục Khi áp dụng kích thích ánh sáng - tối một cách nhanh chóng và liên tục, điện thế sẽ thay đổi, dẫn đến sự phát triển của điện đồ võng mạc (ERG).
ĐIỆN ĐỒ CẦU MẮT – EOG
Nguồn gốc của điện đồ cầu mắt - EOG
Điện đồ cầu mắt (EOG) hay điện nhãn đồ được phát triển dựa trên sự chênh lệch điện thế giữa giác mạc và võng mạc Các tín hiệu điện sinh học chủ yếu đến từ các mô dễ bị kích thích như tế bào cơ và tế bào thần kinh, nhưng EOG là một dạng tín hiệu điện sinh học tự phát sinh EOG không xuất phát từ các mô dễ kích thích mà từ sự phân cực tĩnh điện giữa điện thế của giác mạc và võng mạc Khi mắt di chuyển, sự thay đổi điện thế diễn ra, cho phép chúng ta đo được các tín hiệu xung quanh mắt.
Sự phát triển của bộ khuếch đại điện tử vào những năm 1920 đã cho phép ghi nhận các tín hiệu điện nhỏ từ tế bào thần kinh và cơ Chức năng của cơ tim được ghi nhận qua bộ khuếch đại điện tâm đồ, trong khi tín hiệu điện não đồ (EEG) ghi lại các hoạt động não bộ Điện thế từ chuyển động mắt được phát hiện và ghi lại qua điện đồ cầu mắt (EOG), với sự chênh lệch điện áp giữa giác mạc và võng mạc Điện thế này thay đổi theo hướng chuyển động của mắt, được tạo ra từ hoạt động chuyển hóa của các biểu mô sắc tố võng mạc Để duy trì sự chênh lệch điện áp, cần có lớp cách ly giữa điện thế dương và âm, với các tế bào biểu mô sắc tố đóng vai trò quan trọng Điện thế nghỉ của các tế bào này khoảng vài mV, và sự thay đổi điện thế ghi nhận được từ chuyển động của võng mạc và giác mạc dao động từ 0.4 đến 1.0 mV Phương pháp đo này, EOG, là công cụ cơ bản để kiểm tra chức năng của võng mạc.
Hình 3.1 Nguồn gốc sinh lý của tín hiệu EOG
Nguồn gốc sinh lý của tín hiệu EOG là một quá trình phức tạp, bắt đầu từ việc ánh sáng kích thích các receptor cảm nhận ánh sáng, liên kết với các receptor trên bề mặt đỉnh của tế bào biểu mô sắc tố Sự kích hoạt này dẫn đến việc các tế bào biểu mô sắc tố khử cực, tạo ra điện tích âm ở bề mặt đáy của chúng Điện thế này được đo gián tiếp như sự thay đổi điện thế trên võng mạc, tạo ra chênh lệch điện thế giữa giác mạc và võng mạc Để đảm bảo tính ổn định của điện thế trong phép đo, tình trạng của tế bào biểu mô sắc tố và mối liên hệ với các receptor nhận sáng cần được duy trì Tín hiệu EOG sẽ giảm khi có tình trạng bong võng mạc hoặc rối loạn chức năng của receptor nhận sáng hay tế bào biểu mô Ngoài ra, điện thế nghỉ của võng mạc không ổn định và có sự dao động chậm ngay cả khi đã đạt được trạng thái thích nghi với ánh sáng, với điện thế ánh sáng đỉnh đạt được sau khoảng 7-12 phút thích nghi.
Trong quá trình thích nghi với bóng tối, dao động chậm được đo bằng phép đo EOG lâm sàng diễn ra trong khoảng 12 phút Dao động này không phải là phản ứng từ các tế bào biểu mô sắc tố, mà là do ánh sáng hấp thụ bởi các receptor nhận cảm ánh sáng, dẫn đến giảm nồng độ ion K+ ngoại bào và tạo ra sự phân cực ở bề mặt đỉnh của tế bào biểu mô Kết quả là, chúng ta ghi nhận sóng c trong khoảng 2-5 giây sau khi có kích thích ánh sáng flash Sau khoảng 60-75 giây, điện thế tế bào biểu mô đạt được trạng thái ổn định, phản ánh hiện tượng dao động nhanh do sự phân cực của màng đáy tế bào biểu mô sắc tố Tuy nhiên, sóng c và dao động nhanh không được ghi nhận trong lâm sàng thông thường, trong khi EOG lâm sàng đo dao động chậm của điện thế nghỉ tế bào biểu mô sắc tố mà không liên quan đến sự giảm nồng độ K+ ở dưới võng mạc và không bị ảnh hưởng bởi kích thích ánh sáng ngắn.
Trong phương pháp đo điện mắt, sự thay đổi điện thế do ánh sáng gây ra là cơ sở để ghi nhận chuyển động của mắt trong quá trình kiểm tra điện đồ võng mạc (ERG) Tuy nhiên, sự thay đổi điện thế này diễn ra chậm, kéo dài từ 5 đến 10 phút, vì vậy cần điều chỉnh ánh sáng kích thích trong phòng để đảm bảo độ chính xác khi đo tín hiệu EOG.
Nguyên lý thu nhận tín hiệu EOG
Kỹ thuật ghi nhận điện thế từ chuyển động của mắt dựa trên nguyên tắc ghi lại sự thay đổi điện thế giữa hai điện cực quanh hốc mắt, tỷ lệ thuận với góc di chuyển của mắt Khi mắt di chuyển lặp lại ở cùng một góc, điện thế được ghi nhận tương ứng với điện thế giữa giác mạc và võng mạc Điện thế được thiết lập mức tham chiếu 0 từ vị trí nhìn thẳng, duy trì trong khoảng 1,5 giây trước khi mắt chuyển động sang vị trí mới, và một giây sau khi di chuyển, điện thế trở về giá trị 0 Sự di chuyển diễn ra trong mặt phẳng ngang, với các vị trí cách đều theo phương dọc, chỉ ghi nhận những điện thế khác nhau giữa các vị trí của mắt Khi mắt nhìn thẳng, vị trí của điện cực so với võng mạc và giác mạc là đối xứng, do đó điện thế thu được gần bằng giá trị 0.
0 V Khi mắt chuyển động theo phương ngang thì sự chênh lệch điện thế tương đối giữa võng mạc và giác mạc với điện cực cũng thay đổi
Ghi nhận chính xác sự chuyển động của mắt là cần thiết để mô tả chi tiết và phân tích hoạt động cơ của mắt, với các phép đo về biên độ, độ trễ và vận tốc Việc ghi lại chuyển động của mắt thường được thể hiện dưới dạng đồ thị vị trí, cho phép phân tích điện tử hoặc chuyển thành bản ghi đồ thị bằng máy ghi biểu đồ Ngoài ra, phương pháp chụp ảnh và video cũng được sử dụng để phân tích vị trí của mắt theo thời gian Điện đồ cầu mắt (EOG) là phương pháp tiêu chuẩn để ghi nhận chuyển động của mắt trong môi trường lâm sàng, và thuật ngữ EOG thường được thay thế cho điện đồ rung nhãn, vì cả hai đều liên quan đến việc đo lường sự chuyển động của mắt.
Công nghệ hiện đại đã thay thế phương pháp EOG trong nhiều phòng thí nghiệm và nghiên cứu, sử dụng các phương pháp chính xác hơn để đo chuyển động của mắt Việc hiểu rõ về những ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp khác nhau trong việc ghi nhận chuyển động mắt là vô cùng quan trọng.
Hình 3.2 Sơ đồ minh họa sự thu nhận tín hiệu điện nhãn đồ EOG
Hình 4.1 minh họa cách thu nhận điện thế một chiều từ sự chuyển động của mắt kết hợp với điện thế trên da Điện thế này được ghi nhận theo thời gian bởi dòng giữa hai điện cực, tạo thành một mạch điện hoàn chỉnh với các điện cực và bộ khuếch đại Điện thế đo được phụ thuộc vào trở kháng của mạch, vì vậy cần duy trì tiếp xúc ổn định giữa da và điện cực trong suốt quá trình đo Mỗi mắt hoạt động như một lưỡng cực điện, với hướng của điện cực xác định điện áp Khi mắt nhìn theo chiều ngang, dương cực của một mắt gần với âm cực của mắt kia tại vị trí gần mũi, coi đây là điểm 0 V Do đó, điện thế đo được từ mỗi mắt là so với điện thế gần 0 V tại vị trí gần mũi (Hình 4.2).
Hình 3.3 mô tả hai phương pháp ghi nhận điện thế trên mắt: a) Ghi nhận sự thay đổi điện thế trên từng mắt riêng lẻ và b) Ghi nhận sự thay đổi điện thế trên cả hai mắt đồng thời.
Hình 4.2 trình bày hai phương pháp ghi nhận điện thế thay đổi của mắt Trong phương pháp a), điện cực được đặt hai bên sống mũi và hai bên thái dương để đo sự chuyển động của mỗi mắt Khi mắt chuyển động sang bên phải, điện thế dương được ghi nhận do võng mạc có điện thế cao hơn giác mạc Trong phương pháp b), điện cực được đặt giống như hai lưỡng cực nối tiếp, cho phép ghi nhận điện thế trên cả hai mắt Khi mắt chuyển động sang bên phải, điện cực gần thái dương trái sẽ có điện thế dương hơn điện cực gần thái dương phải Đặc biệt, điện thế thu được trong trường hợp b) sẽ lớn gần gấp đôi so với điện thế ghi nhận ở mỗi mắt trong trường hợp a).
Khi ghi nhận tín hiệu giữa hai điện cực đặt ở khóe mắt, tín hiệu thu được sẽ lớn hơn khi mắt chuyển động sang hai bên, với một bên là điện cực dương và bên còn lại là điện cực âm Việc đo điện thế trên cả hai mắt mang lại tín hiệu mạnh hơn, nhưng không cho phép kiểm tra chuyển động của từng mắt một cách độc lập Do đó, cần kiểm tra cẩn thận chuyển động của từng mắt trước bằng phương pháp ghi nhận điện nhãn đồ với một mắt Để tối ưu hóa kết quả, nên đặt bốn điện cực để ghi nhận điện đồ cầu mắt cho từng mắt hoặc cả hai mắt Sau khi xác định mối liên quan giữa chuyển động của từng mắt, có thể sử dụng điện cực ở khóe mắt để đo tín hiệu điện nhãn đồ, từ đó thu được tín hiệu lớn hơn Để hiểu rõ hơn, hãy tham khảo bảng tóm tắt các tiêu chuẩn của điện nhãn đồ EOG.
Bảng 3.1 Những chỉ tiêu cở bản của điện nhãn đồ EOG
Trang b ị cho bệ nh nhân
Sự điều tiết của đồng tử
- Không điều tiết khi ánh sáng có cường độ đáp ứng khoảng 400-600 cd/m 2
- Giãn ra nếu ánh sáng kích thích có cường độ yếu khoảng 50-100cd/m 2
Vị trí đặt điện cực Hai điện cực da đặt trên mỗi mắt và đặt càng gần khóe mắt càng tốt
Liếc mắt nhanh (Di chuyển mắt một cách đột ngột)
Các mắt sẽ luân phiên chuyển động sang hai bên sau mỗi 1-2.5 giây, hoàn thành mỗi chu kỳ từ trái qua phải và ngược lại trong khoảng 2-5 giây Trong suốt bài kiểm tra, cần thực hiện tối thiểu 10 chu kỳ mỗi phút.
Phòng sáng có cường độ sáng 35-70 lux trong khoảng hơn
15 phút trước khi tiến hành pha tối; tránh ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp, những tia phóng xạ trong suốt 60 phút làm kiểm tra
Có hai phương pháp lựa chọn:
Tỷ số Arden là tỷ số giữa đỉnh cao nhất khi có ánh sáng và đáy thấp nhất khi có bóng tối Khi ánh sáng tắt, giá trị EOG được đo trong khoảng 15 phút trong bóng tối sẽ cho biên độ nhỏ nhất, thường xảy ra sau khoảng 11-12 phút.
– Tỷ số đỉnh cao nhất ứng với kích thích ánh sáng với đường cơ bản thích nghi với bóng tối
Sau khoảng hơn 40 phút thích nghi với bóng tối, giá trị EOG được ghi nhận khoảng 5 phút trước khi có ánh sáng, nhằm thiết lập biên độ cơ bản cho quá trình thích nghi này.
Pha sáng ổn định được kích hoạt và tín hiệu EOG được ghi nhận cho đến khi biên độ lớn nhất đạt được Nếu không quan sát thấy biên độ lớn nhất, bài kiểm tra sẽ tiếp tục trong khoảng thời gian hơn 20 phút.
Biên độ chuyển động mắt đột ngột, hay còn gọi là liếc nhanh, được xác định qua việc tính toán tỷ số giữa đỉnh cao nhất và đỉnh thấp nhất của kích thích ánh sáng, cũng như giữa đỉnh cao nhất của kích thích ánh sáng và đường cơ bản thích nghi với bóng tối Mỗi phòng thí nghiệm sẽ thiết lập một giá trị tiêu chuẩn riêng để đo lường các chỉ số này.
Các báo cáo về EOG
Phương pháp tỷ số EOG được áp dụng để đánh giá tình trạng liên quan đến độ trễ của đỉnh cao nhất của kích thích ánh sáng, cùng với biên độ đường cơ bản hoặc đáy thấp nhất của kích thích ánh sáng.
Các công nghệ cơ bản Ánh sáng kích thích
Trường kích thích Trường kích thích là trường hinh đỉnh tròn
Điốt phát sáng ánh sáng đỏ có góc nhìn ngang 30 độ, cho phép người dùng quan sát rõ ràng cả trong điều kiện sáng và tối Thiết kế này giúp tối ưu hóa khả năng hiển thị, đặc biệt là trong các tình huống cần sử dụng điện cực da.
Vật liệu làm điện cực Ag/AgCl hoặc vàng
Trở kháng Trở kháng ≤10 kΩ ứng với tần số đo từ 30 đến 200 Hz Điện cực gắn Da rửa sạch với cồn, điện cực sử dụng cần dẫn điện tốt
Làm sạch Làm sạch dụng cụ sau mỗi lần sử dụng
Ánh sáng tốt nhất cho mắt là ánh sáng trắng, giúp điều chỉnh độ sáng hiệu quả Cần xác định cường độ sáng để biết đồng tử nên co lại hay giãn ra, theo dõi sự điều tiết của đồng tử Việc điều chỉnh cường độ sáng có thể thực hiện bằng bộ lọc, nhằm kiểm tra sự co giãn của đồng tử ở bệnh nhân Độ sáng của trường chiếu sáng được đo bằng photometer, nhưng phương pháp đo này chưa thống nhất và sự hiệu chuẩn tần số phụ thuộc vào hệ thống sử dụng.
Thi ết bị ghi nhận tín hiệu
Cách đặt điện cực và dạng tín hiệu thu được
Điện đồ cầu mắt (EOG) được sử dụng để ghi nhận chuyển động của mắt trong giấc ngủ, mơ, và chứng giật cầu mắt, hiện tượng mất tự chủ trong quá trình chóng mặt EOG cũng được áp dụng tại bệnh viện và phòng nghiên cứu điện sinh lý mắt để đánh giá điện thế giác võng mạc dưới các điều kiện ánh sáng khác nhau Một số rối loạn võng mạc có thể được phát hiện qua điện thế giác võng mạc khi thích ứng với ánh sáng và bóng tối Trong thử nghiệm, bệnh nhân cần di chuyển mắt để tập trung vào hai bóng đèn cố định cách nhau 15 độ, từ đó tạo ra các điện thế thay đổi tương ứng với điện thế giác võng mạc Sự thay đổi ánh sáng xung quanh sẽ ảnh hưởng đến điện áp và tạo ra đồ thị EOG.
Trong quá trình ghi nhận tín hiệu EOG, điện cực Ag/AgCl hoặc vàng được đặt gần mũi và khóe mắt, kết nối với bộ ghi nhận qua bộ khuếch đại DC với đầu vào cân bằng Điện thế giữa võng mạc và giác mạc được ghi nhận khi mắt di chuyển qua lại giữa hai mục tiêu cố định, được đặt lệch khoảng 15 độ so với phương thẳng đứng Các mục tiêu này giúp bệnh nhân di chuyển mắt chính xác trong suốt quá trình ghi nhận tín hiệu EOG, với hướng dẫn nhìn lần lượt từng vị trí để hoàn thành chu kỳ chuyển động mắt từ phải sang trái và ngược lại trong khoảng thời gian 2-5 giây.
Kết quả của phép đo EOG cho thấy dạng xung vuông, với chiều cao sóng phản ánh biên độ tín hiệu EOG Phép đo này là một phương pháp gián tiếp để ghi nhận điện thế nghỉ của võng mạc thông qua sự chênh lệch điện thế giữa giác mạc và võng mạc Việc đo trực tiếp có thể thực hiện bằng cách sử dụng điện cực giác mạc với công nghệ đặc biệt, và kết quả từ cả hai phương pháp sẽ được so sánh Điện thế thu được sẽ thay đổi theo vị trí của mắt khi thực hiện các chuyển động liếc trái và liếc phải, với tốc độ có thể đạt từ 20 đến 700 độ/giây Khi liếc sang trái, điện cực dương gần khóe mắt phải sẽ gần hơn với võng mạc, và khi liếc sang phải, nó sẽ gần với giác mạc.
Hình 3.4 Vị trí đặt điện cực da
Một điện cực trên mũi và một điện cực trên khóe mắt ở hai bên của mỗi mắt
Hình 3.5 Mục tiêu định vị trong ghi nhận tín hiệu EOG
Hình 3.6 Dạng tín hiệu EOG
Dạng sóng EOG được ghi nhận có thể phản ánh khả năng và chất lượng linh hoạt của mắt Nếu người bệnh liếc mắt quá tầm hoặc không định vị chính xác mục tiêu, điều này sẽ dẫn đến sự thiếu chính xác trong phép ghi Những bệnh nhân mắc chứng giật cầu mắt hoặc mắt lác với góc lớn thường không thể thực hiện phép đo EOG Ngoài ra, việc kiểm tra EOG cũng không khả thi đối với những người không thể hợp tác trong việc liếc mắt theo mục tiêu định sẵn một cách chính xác.
Điện thế thu được từ mắt phụ thuộc vào góc liếc và hướng liếc của mắt, có thể là bên trái hoặc bên phải Cường độ điện thế này tăng từ 5 đến 20 µV cho mỗi độ liếc.
Ghi nhận tín hiệu nhiễu
Cơ hoạt động tạo ra điện áp có thể đo được bởi điện cực dưới da, gây nhiễu tín hiệu EOG Mắt chuyển động ngang liên quan đến chuyển động cơ bản của nhãn cầu, do đó điện thế võng giác mạc đo được khá chính xác Kích hoạt cơ theo phương ngang ít ảnh hưởng đến da, trong khi chuyển động mắt theo phương dọc bị ảnh hưởng nhiều bởi chuyển động của mí mắt, khiến việc đo điện thế ở da không hiệu quả Tuy nhiên, nghiên cứu chuyển động dọc của mắt vẫn quan trọng để thu thập thông tin về chớp mắt và chuyển động mí Hiện tượng chớp mắt gây nhiễu tín hiệu chuyển động mắt, do đó việc ghi nhận tín hiệu theo chiều dọc giúp nhận diện và loại bỏ nhiễu từ chớp mắt Nếu điện cực được đặt cẩn thận, ghi nhận theo phương ngang có thể giảm thiểu ảnh hưởng từ phương dọc, nhưng sự tương tác giữa hai phương vẫn khó tránh khỏi, đồng thời thông tin từ phương dọc có thể làm rõ hơn dữ liệu thu thập được.
Tín hiệu EOG rất quan trọng trong nghiên cứu chuyển động của mắt, đặc biệt trong việc đo lường chứng giật cầu mắt, biểu hiện của những chuyển động nhỏ của mắt Tín hiệu này, được gọi là điện rung nhãn cầu ký, phụ thuộc vào cả hệ thống thị giác và hệ thống tiền đình, cung cấp thông tin lâm sàng hữu ích về từng hệ thống Các thông tin chi tiết liên quan đến EOG và chuyển động của mắt, bao gồm chứng giật nhãn cầu mắt, sẽ được trình bày trong các phần tiếp theo.
ĐIỆN ĐỒ VÕNG MẠC
Nguồn gốc của tín hiệu
Tín hiệu điện võng mạc (ERG) lần đầu tiên được phát hiện trong mắt động vật vào những năm 1800, trong khi tín hiệu ERG đầu tiên được ghi nhận ở người vào những năm 1920 Đến những năm 1940, phép đo ERG đã được áp dụng trong lâm sàng.
Năm 1989, Hội quốc tế về điện sinh lý lâm sàng của Vision ISCEV đã công bố tiêu chuẩn lâm sàng cho trường tín hiệu ERG Tiêu chuẩn này được phê duyệt lại mỗi ba năm và luôn được cập nhật Trong những năm gần đây, các tiêu chuẩn này hầu như không có sự thay đổi đáng kể.
Phản ứng điện võng mạc (ERG) được hình thành do sự chuyển động của các ion tại võng mạc khi có ánh sáng kích thích Hiện tượng này được đo gián tiếp tại giác mạc thông qua các điện cực ghi nhận Các ion dương K+ và Na+ chủ yếu tham gia vào quá trình này, diễn ra thông qua sự đóng mở của các kênh dẫn màng tế bào Sự thay đổi hoạt động ion trong các tế bào võng mạc có kích thước nhỏ và ngắn ảnh hưởng đến hoạt động synap của chúng Cả tế bào nhạy sáng và tế bào không nhạy sáng đều góp phần vào việc tạo ra dòng điện dẫn truyền Trường tín hiệu ERG chủ yếu không đến từ các tế bào hạch ở võng mạc mà từ các hạch thần kinh thị giác, với các tế bào hạch hoạt động theo cơ chế đáp ứng “tất cả hoặc không” và có nhiều phản ứng hơn với kích thích của ERG mẫu.
Tín hiệu ERG đo lường toàn bộ đáp ứng của tế bào nón và tế bào que trong võng mạc, là một phương pháp điện sinh lý quan trọng để đánh giá hoạt động của tế bào que Đây là yếu tố thiết yếu trong chẩn đoán nhiều rối loạn như chứng loạn dưỡng nón, bong võng mạc bẩm sinh, quáng gà bẩm sinh, mù bẩm sinh, tế bào que đơn sắc và khối u võng mạc Việc đo ERG cần được kết hợp với các bài kiểm tra mắt khác một cách kỹ lưỡng, bao gồm kiểm tra khả năng nhìn và xét nghiệm bằng tia X Tuy nhiên, tín hiệu ERG không cung cấp thông tin về vị trí bệnh và tổn thương hoàng điểm có thể không làm giảm đáng kể đáp ứng của tín hiệu.
Nguyên lý thu nhận tín hiệu điện đồ võng mạc ERG
Nguyên lý ghi nhận tín hiệu điện đồ võng mạc (ERG) là việc ghi lại sự thay đổi điện thế võng giác mạc khi mắt tiếp nhận ánh sáng có cường độ thay đổi tuần hoàn Phương pháp đo điện thế võng mạc là gián tiếp và không liên tục Thí nghiệm được thực hiện với năng lượng bức xạ hồng ngoại và ánh sáng nhiều màu sắc, cho thấy năng lượng bức xạ hồng ngoại không có ý nghĩa trong việc kích thích tạo điện thế võng giác mạc ở người Năng lượng bức xạ của ánh sáng nhìn thấy ảnh hưởng đến cả dao động nhanh và chậm Hơn nữa, sự thay đổi điện trở da hoặc điện thế của da có thể không phản ánh chính xác sự dao động trong điện thế võng giác mạc khi được ghi nhận bằng phương pháp gián tiếp.
Điện thế võng mạc và giác mạc phụ thuộc vào cường độ ánh sáng kích thích Sau khoảng 90 phút chiếu sáng liên tục, điện thế võng giác mạc mới ổn định Trong điện đồ võng mạc (ERG), có hai loại dao động được quan sát là dao động chậm và dao động nhanh.
Sau đây là những quy tắc chung nhất về phép ghi điện đồ võng mạc ERG
Bảng 3.2 Tóm tắt chuẩn quốc tế về phép ghi điện đồ võng mạc ERG
Giãn nở của đồng tử Mắt được nhỏ thuốc để đồng tử giãn tối đa
Sự thích nghi ban đầu với ánh sáng hoặc bóng tối
≥ 20 phút thích ứng với bóng tối trước khi ghi nhận đáp ứng của tế bào que
≥ 10 phút thích ứng với ánh sáng trước khi ghi nhận đáp ứng của tế bào nón
Trước khi tiếp xúc với ánh sáng
Trước khi thực hiện ghi nhận điện sinh lý võng mạc (ERG), cần tránh chụp mạch máu bằng X quang và chụp nền Để đảm bảo kết quả chính xác, người tham gia cần thích ứng với bóng tối ít nhất 1 giờ trước khi tiến hành ghi nhận ERG và đo tín hiệu điện đồ mắt (EOG).
Phép đo tín hiệu ERG Đo biên độ và đo thời gian
Lấy giá trị trung bình các giá trị lặp lại
Bình thường thì không đỏi hỏi, nó giúp cho việc phát hiện các tín hiệu yếu; loại bỏ là cần thiết trong hệ thống lấy giá trị trung bình
Mỗi phòng thí nghiệm thiết lập một giá trị tiêu chuẩn nhưng có giới hạn cho mỗi đáp ứng ERG cụ thể và giới hạn độ tin cậy là 95%
Hiển thị dạng sóng kết hợp với biên độ và thời gian của giá trị chuẩn, cùng với sự biến đổi của nó, giúp xác định cường độ kích thích và mức độ thích nghi với ánh sáng, từ đó đưa ra giá trị xác thực.
Ghi nhận giá trị ERG
Gây tê hay gây mê Trường kích thích là trường hinh đỉnh tròn
Việc sử dụng hoặc không sử dụng gây mê có thể ảnh hưởng đến đáp ứng trong quá trình điều trị Sự gây mê hoàn toàn thường tạo ra ít kết quả hơn trong kiểm tra ERG so với việc chỉ sử dụng gây tê Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc lựa chọn phương pháp gây mê phù hợp, đặc biệt khi sử dụng điện cực kích thước nhỏ.
Giá trị điện cực chuẩn và phương pháp đo đáp ứng ERG được hoàn thiện trong suốt giai đoạn phát triển Đáp ứng ERG này được so sánh với các tín hiệu chuẩn của những đối tượng cùng tuổi, từ đó xác định các đặc trưng riêng biệt của phản ứng.
1 Đáp ứng riêng của tế bào que với ánh sáng flash đơn sau khi thích nghi tối với flash tốc độ 2.5 thì mờ hơn flash tiêu chuẩn (chênh lệch ≥ 2s giữa 2 loại flash)
2 Tổ hợp cực đại những tế bào que và tế bào nón đáp ứng với ánh sáng flash đơn sau khi thích nghi tối chênh lệch
3 Điện thế dao động ở Flash chuẩn( 15 giây giữa flash thích ứng tối hoặc 1.5 giây giữa flash thích ứng sáng, thông dải của bộ lọc thay đổi tới 75-300 Hz)
4 Đáp ứng sáng của tế bào nón sau khi thích nghi sáng với flash tiêu chuẩn là >=0.5s
5 Đáp ứng ánh sáng chập chờn tần số 30Hz của tế bào nón sau khi đáp ứng với flash tiêu chuẩn
Các công nghệ cơ bản Điện cực
Điện cực tiếp xúc với thủy tinh thể hoặc giác mạc cần được gây tê cục bộ để đảm bảo an toàn và giảm đau cho bệnh nhân trong quá trình thực hiện.
Các điện cực có thể được gắn chặt với thủy tinh thể hoặc đặt rời như điện cực da ở hai bên khóe mắt hoặc trên trán Điện cực đặt trên da thường được nối xuống đất, thường đặt trên trán hoặc tai Đặc điểm của điện cực da là có trở kháng ≤ 5KΩ, được đo trong dải tần số từ 10 đến 100Hz.
Sự ổn định Điện áp ổn định khi không có ánh sáng kích thích
Làm sạch Làm sạch và khử trùng sau mỗi lần sử dụng
Thời gian Thời gian flash chiếu sáng ≤ 5ms
Bước sóng Nhiệt độ nguồn phát sáng khoảng gần 7000K, phát ra ánh sáng trong dải ánh sáng nhìn được
Ánh sáng flash có cường độ từ 1.5 đến 4.5 cd/s/m² được gọi là ánh sáng flash chuẩn Để đạt được hiệu quả tối ưu, cần điều chỉnh độ sáng, kích thích và cường độ ánh sáng nền phù hợp.
Hệ thống có khả năng giảm thiểu bước sóng Flash vượt quá phạm vi tối thiểu 3 log với bậc 0.3 log, đồng thời không làm thay đổi thành phần của bước sóng.
Chuẩn kích thích và ánh sáng nền
Bước sóng ánh sáng flash được đo bằng máy đo sáng tích hợp tại vị trí mắt Cần có các định chuẩn khác nhau cho kích thích từ flash đơn và ánh sáng flash lặp lại Độ chói nền của ánh sáng nền cũng được xác định bằng máy đo quang.
Hiệu chuẩn Tần số hiệu chuẩn phụ thuộc và hệ thống sử dụng
Thi ết bị ghi nhận
Dải thông sau lọc và trước khi qua bộ lọc nằm trong phạm vi 0.3 Hz đến 300Hz, trở kháng của trước khi qua bộ lọc phải
Hiển thị dữ liệu và lấy giá trị trung bình
Dạng sóng tín hiệu được hiển thị một cách nhanh chóng, hệ thống hoàn toàn có thể thay thế cho bộ lọc thông dải không suy giảm
Cách ly bệnh nhân Bệnh nhân cần được cách ly về điện khi thực hiện phép đo
Mắt có hai loại receptor cảm nhận ánh sáng: tế bào que và tế bào nón Tế bào que giúp nhận biết ánh sáng và bóng tối, cho phép nhìn thấy trong điều kiện ánh sáng yếu, trong khi tế bào nón nhạy cảm với ánh sáng mạnh, giúp phân biệt màu sắc và chi tiết Để ghi nhận điện đồ võng mạc (ERG) khi mắt thích nghi với bóng tối, cần ít nhất 20 phút, tốt nhất là từ 30-40 phút để tế bào que hoàn toàn thích nghi Đáp ứng ERG với ánh sáng được ghi nhận sau ít nhất 10 phút thích nghi với ánh sáng, tách biệt khỏi ảnh hưởng của ánh sáng phòng Ánh sáng flash chuẩn có cường độ từ 1.5 đến 4.5 cd s/m², trong khi cường độ 10-12 cd s/m² tối ưu cho việc đánh giá hoạt động của các receptor cảm nhận ánh sáng.
Hình 3.8 Những đáp ứng cơ bản của tín hiệu ERG
Dao động chậm của điện thế võng giác mạc đồng bộ với pha sáng và tối liên tục trong 12,5 phút, trong khi dao động nhanh ứng với các pha này trong 1,1 phút Biên độ điện thế tăng do giảm ban đầu kéo dài từ 0,5 đến 1,5 phút sau khi kích thích Điện thế đạt cực đại sau 8-9 phút và giảm xuống cực tiểu sau 23-24 phút, với biên độ tăng khi có ánh sáng và giảm khi có bóng tối trong dao động chậm Ngược lại, trong dao động nhanh, điện thế tăng với bóng tối và giảm với ánh sáng Dao động chậm tiếp tục khi chu kỳ kích thích là 1,1 phút, cho phép dao động nhanh chồng lên dao động chậm Kích thích bằng bức xạ hồng ngoại không làm thay đổi điện thế võng giác mạc Sau 90 phút thích nghi với bóng tối, kích thích các pha sáng và tối trong 1,1 phút cho phép dao động nhanh chồng lên dao động chậm, nhưng dao động chậm sẽ tắt dần và biến mất trong khi dao động nhanh vẫn tiếp tục.
Điện cực và dạng tín hiệu thu được
Trong ghi nhận điện sinh lý võng mạc (ERG), hai loại điện cực phổ biến nhất là Burian – Allen và Dawson – Trick – Litzkow (DTL) Vị trí đặt điện cực rất quan trọng để đảm bảo tín hiệu ERG chính xác Ngoài ra, việc làm sạch và khử trùng điện cực theo yêu cầu của nhà sản xuất cũng cần được thực hiện Tín hiệu điện thu được sẽ được so sánh với điện cực tham chiếu được đặt ở trán hoặc tai.
Điện cực Burian – Allen là loại điện cực tiếp xúc trực tiếp với thủy tinh thể, giúp giảm thiểu ảnh hưởng của sự chớp mắt và sử dụng ít thuốc gây tê hơn so với điện cực DTL Điện cực này có nhiều kích cỡ khác nhau, trong khi điện cực DTL ghi nhận điện thế của các tế bào Muler Sự gây mê tiếp xúc với điện cực DTL không đảm bảo, yêu cầu bệnh nhân phải có khả năng chịu đựng cao hơn so với khi sử dụng điện cực Burian – Allen và điện cực Jet.
Điện cực DTL có độ biến đổi lớn hơn và biên độ nhỏ hơn so với điện cực Jet Mặc dù điện cực da không ghi được tín hiệu ERG một cách chính xác, nhưng nó lại là lựa chọn hợp lý cho trẻ nhỏ, khi mắt chưa thể dung nạp các điện cực tiếp xúc Tuy nhiên, tín hiệu thu được từ điện cực da thường nhỏ hơn và không ổn định hơn so với điện cực tiếp xúc.
Dạng sóng tín hiệu thu được:
Hình 3.11 Dạng tín hiệu thu được Sóng a – dạng sóng giác mạc âm Sóng b – dạng sóng giác mạc dương
Sóng a và sóng b là hai loại sóng giác mạc, trong đó sóng a là sóng âm và sóng b là sóng dương Biên độ của sóng a được đo từ trục tọa độ đến đỉnh âm, trong khi biên độ của sóng b được tính từ đỉnh âm đến đỉnh dương Độ trễ của mỗi sóng được xác định từ thời điểm kích thích đến đỉnh sóng Đáp ứng của tế bào que chủ yếu được thể hiện qua sóng b, không qua sóng a do điện thế hoạt động của tế bào que rất nhỏ nhưng được khuếch đại bởi tế bào trong võng mạc Sự kết hợp giữa đáp ứng của tế bào que và tế bào nón tạo ra hai sóng riêng biệt Điện thế dao động thường có các gợn sóng lớn và nhỏ, với các gợn sóng OP1, OP2, OP3, OP4 xuất hiện theo thứ tự Đáp ứng của tế bào nón được đặc trưng bởi cả sóng a và sóng b, trong đó đáp ứng với ánh sáng flash tần số 30 Hz chỉ bao gồm sóng b, cung cấp phương pháp đo lường chính xác cho đáp ứng của tế bào nón.
Các dạng tín hiệu nhiễu
Tín hiệu nhiễu từ nguồn cung cấp thường lớn hơn đáng kể so với tín hiệu ERG, dẫn đến việc ảnh hưởng đến tín hiệu ghi nhận Nhiễu này chủ yếu là nhiễu điện lưới 50Hz.
Tần số 60 Hz có thể gây nhiễu, nhưng vấn đề này có thể được khắc phục bằng cách tắt các thiết bị sử dụng chung điện lưới Để loại bỏ tần số gây nhiễu, mạch thu nhận tín hiệu được trang bị bộ triệt tần Ngoài ra, hoạt động của tim, cơ và não cũng có thể tạo ra những tín hiệu nhiễu không mong muốn.
Hình 3 12 Một vài loại tín hiệu nhiễu
Những tín hiệu nhiễu thường không ảnh hưởng đến tín hiệu ERG chuẩn do chúng nhỏ và không tác động đến các tín hiệu khác Tuy nhiên, nhiễu từ hiện tượng giật, co thắt mí mắt và chuyển động của mắt có thể cản trở việc ghi nhận tín hiệu ERG chuẩn Để loại bỏ những nhiễu này, cần lựa chọn loại điện cực và vị trí đặt điện cực phù hợp với loại thuốc gây mê, cùng với sự nỗ lực của bệnh nhân trong việc giữ điện cực cố định.
CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG ĐIỆN MẮT
Hầu hết các phòng thí nghiệm sử dụng máy móc thương mại để khuếch đại và thu thập dữ liệu điện mắt, bao gồm các bộ khuếch đại, bộ lọc và bộ thu tín hiệu nhỏ gọn Tuy nhiên, một số phòng thí nghiệm ưa chuộng linh kiện rời để nâng cao hiệu quả và tính linh động Các điện cực gắn trên cơ thể bệnh nhân cần được cách điện hoàn toàn để tránh sốc điện, và tất cả thiết bị phải được kiểm tra định kỳ để đảm bảo an toàn Mặc dù máy móc thương mại thường an toàn, thiết bị mới hoặc thay thế có thể gây ra rủi ro Tất cả thiết bị đều kết nối với nguồn điện và bệnh nhân qua điện cực, do đó cần chú ý đến cách điện Những bệnh nhân sử dụng ống thông tim hoặc máy điều hòa nhịp tim không được phép trải qua kiểm tra điện mắt do sự nhạy cảm với dòng điện.
