THAM KHẢO THẦN KINH HỌC

SINGLE FIBER EMG VÀ ỨNG DỤNG BAN ĐẦU TẠI VIỆT NAM

TS Nguyễn Hữu Công và ThS Lê Tự Quốc Tuấn. BV Chợ Rẫy

 MÔ TẢ KỸ THUẬT GHI ĐIỆN CƠ SỢI ĐƠN ĐỘC (SINGLE FIBER EMG)

Kỹ thuật ghi điện cơ sợi đơn độc - Single Fiber EMG được Stalberg và Ekstedt (Thụy Điển) phát triển vào khoảng đầu những năm 60 của thế kỷ trước. Single Fiber EMG (viết tắt là SF EMG) là một kỹ thuật điện cơ đặc biệt, nhờ nó ta có thể ghi được riêng rẽ từng điện thế họat động (action potential) của từng sợi cơ (muscle fiber – muscle cell). Trong khi các kỹ thuật điện cơ thông thường thì không thể ghi riêng rẽ như vậy được, các điện thế của từng sợi cơ thuộc 1 đơn vị vận động sẽ hòa lẫn vào nhau, tạo nên điện thế của đơn vị vận động (motor unit action potential – MUAP, MUP).

Trong SF EMG người ta sử dụng lọai kim đặc biệt, có tiết diện ghi rất nhỏ, đường kính chỉ khỏang 25 µm, và sử dụng độ lọc tần số cao (500 Hz). Nhờ vào việc ghi tách bạch được từng họat động điện của từng sợi cơ trong 1 đơn vị vận động, phương pháp SF EMG giúp ta đo lường được 2 đặc tính của đơn vị vận động là tính bồn chồn thần kinh cơ (neuromuscular jitter) và mật độ sợi cơ (fiber density). 

 Mật độ sợi cơ (fiber density - FD): Do tiết diện ghi rất nhỏ, nên tại mỗi vị trí nằm bên trong cơ, kim SF EMG chỉ ghi nhận được điện thế (sóng) của một vài sợi cơ. Người ta chỉ tính những điện thế có biên độ trên 200 µV và thời gian dốc lên (rise time) dưới 300 µs. Di chuyển kim và ghi tại nhiều vị trí khác nhau, tính trung bình cộng số lượng các điện thế của từng vị trí ghi lại, ta có con số là mật độ sợi cơ. Thường trong mỗi 1 cơ người ta ghi tại 20 vị trí, thông qua 3 chỗ đâm kim khác nhau. Trên người bình thường mỗi cơ có một trị số mật độ sợi khác nhau. Mật độ sợi cơ thường tăng lên trong các bệnh thần kinh ngọai biên mạn tính, nhưng cũng có thể tăng trong một số bệnh cơ.

Tính bồn chồn thần kinh cơ (neuromuscular jitter): khi đặt điện cực ở 1 vị trí nào đó ghi được điện thế của 2 hoặc 3 sợi cơ của cùng 1 đơn vị vận động, ta thấy giữa các điện thế có 1 khỏang cách. Khỏang cách này biểu thị sự khác biệt về thời gian dẫn truyền trên các nhánh thần kinh tận cùng (dài ngắn khác nhau) và dẫn truyền qua synap thần kinh – cơ. Khi cố định điện thế đầu tiên trên màn hình, cho bệnh nhân co cơ liên tục, ta sẽ thấy điện thế thứ hai (và thứ ba, nếu có) dịch chuyển ra trước và ra sau liên tục, không ổn định 1 chỗ, giống như 1 kẻ bồn chồn (jitter) đi tới đi lui vậy. Ở người bình thường, khỏang cách này qua mỗi lần phóng xung thần kinh gây co cơ của 1 đơn vị vận động sẽ thay đổi rất ít, còn trên bệnh nhân nhược cơ, khỏang cách này giao động nhiều hơn do dẫn truyền qua synap không ổn định. Người ta lấy liên tiếp các hiệu số của khỏang cách kế tiếp nhau qua mỗi lần đơn vị vận động phóng xung co cơ, và tính giá trị trung bình của các hiệu số này, gọi là trung bình của các hiệu số kế tiếp nhau (mean value of consecutive differences – MCD). MCD càng lớn, chứng tỏ dẫn truyền qua synap càng không ổn định. Ở người bình thường, tùy theo từng cơ, MCD có giá trị từ 10 tới 50 µs. Trên bệnh nhân nhược cơ, MCD tăng, thậm chí cả khi không có biểu hiện lâm sàng và test kích thích lặp đi lặp lại (Jolly test) âm tính. 

 Gọi khoảng cách giữa 2 điện thế (giữa 2 sóng) là IPI (interpotential interval), khi co cơ n lần, ta có n giá trị IPI, đánh số từ IPI₁ tới IPI_n. Ta có công thức tính MCD là:

MCD = { [IPI₂ – IPI₁] + [IPI₃ – IPI₂] + …[IPI_n – IPI_n-1] }/(n-1)

Hiện tượng phong bế (blocking): khi bệnh l‎ý‎ dẫn truyền synap thần kinh cơ nặng hơn, ngòai hiện tượng tăng tính bồn chồn, đôi khi ta thấy điện thế của sợi cơ thứ hai không xuất hiện, do trong thời khắc đó không dẫn truyền xung thần kinh qua khe synap được. ta gọi đó là hiện tượng blocking.

Kiểu ghi SF EMG: có 2 kiểu thực hiện SF EMG là kiểu kích thích và kiểu co cơ chủ ý.

·         Kiểu kích thích (stimulated mode, electrical stimulation, stimulation SFEMG): người ta dùng dòng điện để kích thích trực tiếp vào dây thần kinh, với kỹ thuật này chỉ cần có 1 sóng co cơ của 1 sợi cơ trên màn hình là tính được jitter. Ta chỉ việc đo khỏang thời gian từ khi kích thích, tới khi có sóng co sợi cơ đó, kích thích nhiều lần liên tiếp và tính được MCD. Phương pháp ghi SF EMG này có ưu điểm là: đỡ mất thì giờ dò tìm cho được 1 vị trí của điện cực mà tại đó ghi được 2 điện thế co sợi cơ, có thể thực hiện được trên bệnh nhân không hợp tác (trẻ nhỏ). Người ta có thể kích thích dây thần kinh trước khi nó đi vào trong cơ, bằng cách đâm 1 kim kích thích điện qua da vào sát sợi trục thần kinh. Cũng có thể dùng điện cực bề mặt dán trên da để kích thích điện ở sát chỗ dây thần kinh đi vào trong cơ. Mỗi một cách kích thích đều có ưu và nhược điểm riêng. Cách dùng điện cực dán thì nhanh và tiện lợi hơn, nhưng dễ có nhiễu kỹ thuật: có khi có quá nhiều đơn vị vận động bị hoạt hóa làm cho khó nhận dạng những điện thế co sợi cơ thuộc 1 đơn vị vận động duy nhất; Mặt khác cũng có khi dòng điện mạnh kích thích trực tiếp lên tế bào cơ gây co cơ. Phương pháp SF EMG này thường dùng cho cơ vòng mi (orbicularis oculi).

·         Kiểu co cơ chủ ý (volitional mode, voluntary activation): cho bệnh nhân co cơ chủ ý liên tục, sức co cơ nhẹ nhàng để chỉ có một số ít đơn vị vận động hoạt động, các điện thế không hòa lẫn vào nhau. Cách này đòi hỏi bệnh nhân hợp tác tốt, khá mất thời gian vì phải xuất hiện ít nhất 2 điện thế trên màn hình mới tính jitter được. Tuy nhiên lại có ưu điểm là không bị nhiễu kỹ thuật. Phương pháp SF EMG này thường dùng cho cơ duỗi chung các ngón (extensor digitorum communis - EDC) tay. 

(về mặt l‎ý thuyết, MCD khi kích thích = MCD khi co cơ chủ ‎‎ý /căn bậc 2 của 2)

·         Kỹ thuật ghi Jitter bằng kim điện cơ thường quy (kim đồng tâm): vì kim chuyên dụng SF EMG mắc tiền và dễ hư hỏng, khó bảo quản, gần đây có nhiều nghiên cứu sử dụng kim điện cơ thường quy để ghi và đo jitter, nhờ vào độ lọc cao 500 Hz. Có nhiều báo cáo cho rằng giá trị của jitter giữa 2 loại kim này không khác nhau nhiều, nhưng cũng có tác giả cảnh báo về khả năng bị nhiễu kỹ thuật, vì kim đồng tâm có diện ghi nhận quá lớn. Ngoài ra dùng kim thường quy cũng không thể ghi mật độ sợi cơ được. 

 Vấn đề thực hành SF EMG:

·         Người ta thường thực hiện SF EMG ở cơ vòng mi (orbicularis oculi) và duỗi chung các ngón tay (extensor digitorum communis - EDC). Hiện đã có sẵn chuẩn bình thường của tất cả các kiểu kỹ thuật SF EMG trên 2 cơ này. Cơ EDC là cơ nhậy cảm nhất của SF EMG cho bệnh nhược cơ, hầu hết bệnh nhân nhược cơ đều có SF EMG bất thường ở cơ EDC, do vậy thường làm trên cơ này trước tiên. Nhưng nếu bệnh nhân bị nhược cơ nhóm 1, thì nên thực hiện SF EMG trước nhất trên cơ vòng mi.

·         Người làm điện cơ cần tương đối có kinh nghiệm mới thực hiện được SF EMG.

·         Nếu bệnh nhân bị run tay nhiều, khó thực hiện SF EMG bằng kiểu co cơ chủ ý‎, thì thực hiện SF EMG bằng kiểu kích thích, và thường làm ở cơ vòng mi.

·         Trẻ nhỏ dưới 8 tuổi không hợp tác, thường làm SF EMG bằng kiểu kích thích kết hợp cho an thần .

·         Để loại trừ chẩn đoán bệnh nhược cơ, cần có SF EMG bình thường trên cơ EDC, sau đó cơ vòng mi cả 2 bên cũng bình thường.

·         Nếu bệnh nhân chỉ yếu ở 1 chi, SF EMG bình thường ở tất cả các cơ ở chỗ khác, và SF EMG ngay trên các cơ của chi bị yếu cũng bình thường, thì yếu cơ của chi thể đó không phải do bệnh nhược cơ gây ra.

·         SF EMG vẫn có thể bất thường trên bệnh nhân nhược cơ đang dùng thuốc kháng cholinesterase. Tuy nhiên trên bệnh nhân nhược cơ nhẹ hoặc chỉ bị nhóm 1 (chỉ vùng mắt), thì nên ngừng thuốc ít nhất 24 giờ trước khi làm SF EMG.

·         Tính bồn chồn (jitter) có thể tăng trong một số bệnh thần kinh ngoại biên hoặc bệnh cơ khác, do vậy cần kết hợp lâm sàng và các test khác, trước khi kết luận bệnh nhân bị bệnh nhược cơ.

ỨNG DỤNG BAN ĐẦU KỸ THUẬT GHI ĐIỆN CƠ SỢI ĐƠN ĐỘC TẠI VIỆT NAM

Vấn đề ứng dụng SF EMG, đặc biệt trong bệnh nhược cơ khi chẩn đoán chưa được rõ ràng, đã được nhắc tới từ lâu tại Việt nam, nhưng chỉ thực sự có trên thực tế từ cuối năm 2004 tại BV Chợ Rẫy và Nhân dân 115. Tại bệnh viện Chợ Rẫy, chúng tôi đã thực hiện SF EMG tổng cộng trên nhiều trường hợp nhằm khẳng định bệnh nhân bị nhược cơ, hoặc nhằm loại trừ chẩn đoán nhược cơ.

Như trên đã nêu, có một số kỹ thuật làm SF EMG khác nhau, trên thực tế chúng tôi thực hiện kiểu kích thích (dùng điện cực dán ngoài da) khi làm cho cơ vòng mi, và kiểu co cơ chủ ‎‎ý khi làm cho cơ duỗi chung các ngón tay. Riêng cá nhân tôi (TS Nguyễn Hữu Công) thống kê được 28 trường hợp làm SF EMG, trong đó 24 trường hợp thực hiện SF EMG ở cơ vòng mi theo kiểu kích thích bằng điện cực bề mặt (dán ngoài da), có 14 trường hợp thêm trên cơ EDC. Có 4 trường hợp chỉ thực hiện SF EMG trên cơ EDC không làm trên cơ vòng mi, 10 trường hợp chỉ thực hiện SF EMG trên cơ vòng mi, không làm trên cơ EDC. Tất cả các bệnh nhân đều được dùng kim đồng tâm (kim dùng cho điện cơ thường quy). 

 Có tới 24/ 28 bệnh nhân được làm SF EMG trên cơ vòng mi (hoặc kết hợp cùng với cơ EDC, hoặc chỉ duy nhất trên cơ vòng mi). L‎‎ý do thường làm trên cơ vòng mi hơn: dễ dàng về kỹ thuật và đỡ tốn thời gian hơn.

Trong tổng số 14 trường hợp dương tính, 13 đều phù hợp với: (1) triệu chứng theo dõi trên lâm sàng và (3) kết quả điều trị bệnh nhược cơ. 1 trường hợp về sau về sau khẳng định không phải bệnh nhược cơ.

So sánh với phương pháp kích thích lặp lại liên tiếp (repetitive stimulation – Jolly test):

·         Có 9 trường hợp kích thích lặp lại liên tiếp dương tính, SF EMG cũng dương tính, và lâm sàng xác nhận nhược cơ.

·         Có 4 trường hợp kích thích lặp lại liên tiếp âm tính, nhưng trong đó:

o        2 có SF EMG dương tính trên cả 2 cơ và lâm sàng xác nhận nhược cơ,

o        2 SF EMG dương tính trên cơ vòng mi và âm tính trên cơ EDC: 1 trường hợp về sau xác nhận không phải nhược cơ (xin xem trong phần bàn luận về dương tính giả của SF EMG), và 1 không rõ chẩn đoán về sau.

Như vậy SF EMG nhậy cảm hơn so với phương pháp kích thích lặp lại liên tiếp, nhưng cũng vẫn có nguy cơ dương tính giả.

Vì sao tỷ lệ dương tính thấp như vậy (14/28), trong khi SF EMG được coi là phương pháp chẩn đoán nhược cơ nhậy cảm nhất ? Hầu hết 28 bệnh nhân đều là nhược cơ nhẹ hoặc chỉ nghi ngờ nhược cơ, trong số 14 âm tính có đến 7 về sau theo dõi trên lâm sàng chắc chắn không bị nhược cơ, chỉ còn lại 7 không có thông tin phản hồi rõ ràng. Trong 14 trường hợp dương tính, về sau xác nhận nhược cơ là 13, xác nhận không nhược cơ là 1. Như vậy thực sự độ nhậy của SF EMG vẫn rất cao.

Dương tính giả của SF EMG: Trong 14 trường hợp SF EMG dương tính, có 1 trường hợp dương tính giả, trường hợp này test kích thích lặp đi lặp lại âm tính, SF EMG dương tính chỉ trên cơ vòng mi, trong khi cơ EDC âm tính. Chứng tỏ việc thực hiện SF EMG trên cơ vòng mi và dùng kỹ thuật kích thích bằng điện cực bề mặt có thể có hiện tượng tăng tính bồn chồn do nhiễu kỹ thuật (artifactual jitter) như các tác giả nước ngoài đã cảnh báo. Do vậy một khi lâm sàng không rõ ràng, phương pháp kích thích lặp đi lặp lại âm tính, SF EMG trên cơ vòng mi (bằng cách kiểu kích thích dùng điện cực dán trên da) là dương tính, thì nên làm thêm SF EMG trên cơ EDC. Nếu SF EMG trên cơ EDC dương tính thì chắc chắn bệnh nhân bị nhược cơ, nếu SF EMG âm tính thì cần xem lại, có thể không phải nhược cơ. 

KẾT LUẬN:

Kỹ thuật ghi điện cơ sợi đơn độc (SF EMG) là một kỹ thuật phức tạp, khó thực hiện, đỏi hỏi tay nghề cao. Nếu thực hiện kiểu cổ điển của Stalberg và Ekstedt, dùng kim chuyên dùng trên cơ EDC, thì có thể mất 1-2 tiếng cho 1 bệnh nhân. Với các cải tiến kỹ thuật mới (SF EMG cơ vòng mi, bằng cách dùng điện cực dán ngoài da nhằm kích thích nhánh tận của dây VII), SF EMG trở nên dễ làm và đỡ tốn thời gian hơn nhiều, nhưng cũng tạo khả năng sai sót kỹ thuật nhiều hơn so với kỹ thuật cổ điển. SF EMG có độ nhậy rất cao trong các bệnh l‎ý của synap thần kinh – cơ, nhưng độ đặc hiệu không cao lắm. Khi SF EMG (chủ yếu là jitter) âm tính, thì có thể loại trừ bệnh nhược cơ, nhưng khi SF EMG dương tính, thì để chẩn đoán nhược cơ cần phối hợp thêm với lâm sàng và các kỹ thuật chẩn đoán khác nữa.

Theo những thông tin chúng tôi nhận được, đây có lẽ là báo cáo đầu tiên về việc thực hiện SF EMG tại Việt Nam. Chúng tôi hy vọng qua thời gian chúng tôi sẽ thành thạo hơn, cũng như sẽ có nhiều phòng điện cơ thực hiện được kỹ thuật này.

 Tài liệu tham khảo

1. Donald B. Sanders: Single-Fiber EMG. www.emedicine.com/neuro. Update 3-11-2004.
2. Donald B. Sander , Erik V. Stalberg: AAEM minimonograph#25: Single-Fiber Electromyography. Muscle & Nerve: 1069-1083.
3. Jun Kimura: Electrodiagnosis in diseases of nerve and muscle: principles and practice, 3^rd edition. Oxford University Press, 2001:384-405.
4. Sanjeev D. Nandedkar, Erik V. Stalberg, Donald B. Sander: Chapter 8 - Quantitative EMG. In: Electrodiagnostic Medicine, Edited by Daniel Dumitru, Second Edition. Hanley & Belfus, 2002: 293-355.