Thăm dò điện sinh lý tim (electrophysiology study) là (electrophysiology study - EPS) là thủ thuật can thiệp tim mạch chuyên sâu sử dụng các ống thông gắn điện cực đưa vào trong các buồng tim nhằm ghi lại hoạt động điện học nội mạc, phân tích cơ chế và vị trí khởi phát các rối loạn nhịp tim.
1. Nguyên lý kỹ thuật và bản chất của thăm dò điện sinh lý tim
Các phương pháp chẩn đoán không xâm lấn thông thường như điện tâm đồ bề mặt mười hai chuyển đạo hay Holter điện tim chỉ có thể ghi nhận tổng hợp điện thế từ xa qua thành ngực. Để phân tích chi tiết cơ chế vi mô của các rối loạn nhịp tim phức tạp, kỹ thuật thăm dò điện sinh lý tim (Electrophysiology Study - EPS) được thực hiện bằng cách đưa trực tiếp các ống thông đa điện cực (multipole catheters) qua hệ thống tĩnh mạch hoặc động mạch đùi vào các buồng tim dưới sự hướng dẫn của màn huỳnh quang tăng sáng (Fluoroscopy).
Tại các vị trí giải phẫu chiến lược trong tim, các điện cực tiếp xúc trực tiếp với bề mặt nội tâm mạc để ghi lại các điện đồ nội mạc cục bộ (Intracardiac Electrograms - EGM). Hệ thống máy ghi khuếch đại tín hiệu số với bộ lọc chuyên dụng cho phép đo đạc chính xác thời gian dẫn truyền điện học với độ phân giải hàng phần nghìn giây (millisecond) giữa các vùng mô tim:
- Điện đồ bó His (His Bundle Electrogram): Vị trí kinh điển nhất giúp phân đoạn thời gian dẫn truyền nhĩ thất thành khoảng PA (từ nút xoang đến vùng thấp tâm nhĩ), khoảng AH (thời gian dẫn truyền qua nút nhĩ thất), và khoảng HV (thời gian dẫn truyền từ bó His qua mạng Purkinje đến cơ tâm thất). Phân tích này là tiêu chuẩn vàng để định vị tầng tắc nghẽn trong block nhĩ thất.
- Thử nghiệm kích thích tim theo chương trình (Programmed Electrical Stimulation - PES): Bằng cách phát các xung điện kích thích với tần số tăng dần hoặc các nhát bóp ngoại lai ghép sớm có chủ đích, bác sĩ có thể kích hoạt tái tạo lại cơn nhịp nhanh của bệnh nhân ngay trong phòng can thiệp để khảo sát cơ chế sinh lý bệnh học.
2. Bảng phân định các cơ chế loạn nhịp và phác đồ can thiệp
| Cơ chế rối loạn nhịp | Đặc điểm điện sinh lý học | Bệnh lý lâm sàng điển hình | Mục tiêu triệt đốt qua catheter |
|---|---|---|---|
| Vòng vào lại nút nhĩ thất (AVNRT) | Sự hiện diện của hai đường dẫn truyền song song (đường chậm và đường nhanh) trong nút nhĩ thất. | Cơn tim nhanh kịch phát trên thất phổ biến nhất ở người trẻ. | Triệt đốt chọn lọc đường chậm (slow pathway) vùng tam giác Koch. |
| Vòng vào lại nhĩ thất (AVRT) | Đường dẫn truyền phụ bất thường nối liền nhĩ và thất bỏ qua nút nhĩ thất. | Hội chứng Wolff-Parkinson-White (WPW), kích thích sớm thất. | Cắt đứt dẫn truyền qua cầu Kent tại vòng van hai lá hoặc ba lá. |
| Tính tự động tăng cao (Enhanced Automaticity) | Ổ ngoại vị tế bào cơ tim khử cực tâm trương tự phát vượt tần số nút xoang. | Tim nhanh nhĩ ổ, ngoại tâm thu thất xuất phát từ đường ra thất phải (RVOT). | Cô lập và phá hủy chính xác ổ tế bào khởi phát loạn nhịp. |
| Hoạt động kích hoạt (Triggered Activity) | Hậu khử cực sớm (EAD) hoặc hậu khử cực muộn (DAD) do quá tải canxi nội bào. | Xoắn đỉnh (Torsades de pointes), nhịp nhanh thất do ngộ độc digitalis. | Điều chỉnh rối loạn điện giải và triệt hủy vùng mô kích hoạt. |
3. Hệ thống bản đồ giải phẫu điện học 3D (3D Electroanatomical Mapping)
Một trong những bước tiến công nghệ mang tính đột phá của EPS hiện đại là sự ra đời của các hệ thống lập bản đồ không gian ba chiều (như CARTO, EnSite NavX, Rhythmia). Sử dụng cảm biến từ trường hoặc trở kháng điện sinh học, hệ thống này tự động theo dõi vị trí không gian của đầu ống thông trong từng mili-giây, tái tạo hình học buồng tim ba chiều với độ chính xác cao mà không cần dùng tia bức xạ X kéo dài.
Trên mô hình ba chiều này, hệ thống đồng thời mã hóa các thông tin điện sinh học quan trọng:
- Bản đồ hoạt hóa (Activation Map): Hiển thị trình tự lan truyền sóng khử cực bằng dải màu quang phổ (từ đỏ là điểm khởi phát sớm nhất đến tím là điểm muộn nhất), giúp nhận diện chính xác đường đi của vòng vào lại hoặc ổ khởi nhịp.
- Bản đồ điện thế (Voltage Map): Đo biên độ đỉnh-đỉnh của điện đồ nội mạc để phân định vùng mô sẹo hoại tử (điện thế dưới 0,5 mV), vùng mô biên giới thiếu máu cục bộ (0,5 đến 1,5 mV) và vùng cơ tim lành lặn bình thường (trên 1,5 mV). Đây là cơ sở then chốt để triệt đốt các cơn tim nhanh thất sau nhồi máu cơ tim.
4. Ứng dụng điều trị triệt để bằng năng lượng sóng vô tuyến (RF Ablation) và áp lạnh (Cryoablation)
Thăm dò điện sinh lý tim không chỉ dừng lại ở chẩn đoán mà luôn đi liền với can thiệp điều trị triệt để (Catheter Ablation). Khi ổ loạn nhịp hoặc cầu dẫn truyền phụ bất thường được định vị chuẩn xác, năng lượng tần số sóng radio (RF) được truyền qua đầu ống thông có tưới nước muối sinh lý, tạo ra tổn thương hoại tử đông nhiệt có kiểm soát, triệt tiêu vĩnh viễn đường dẫn truyền bệnh lý với tỷ lệ thành công trên chín mươi lăm phần trăm trong các cơn tim nhanh kịch phát trên thất.