Điện xung trị liệu giảm đau

Các dòng điện xung trong điều trị vật lý trị liệu giúp giảm đau hiệu quả. Hiệu quả kiểm soát đau của các dòng điện xung được áp dụng trên nhiều bệnh lý khác nhau như xương khớp, thần kinh, đau nội tạng…

1. ĐẠI CƯƠNG

1.1. Khái niệm

Xung động điện là dòng điện tồn tại trong một khoảng thời gian rất ngắn. Nhiều xung động điện liên tiếp nhau tạo nên dòng điện xung.

1.2. Tính chất vật lý của dòng điện xung

1.2.1. Đặc điểm của một xung động điện

AB: sườn lên của xung (thời gian lên của xung: t1), BC: đỉnh xung (thời gian duy trì của xung: t2), CD: sườn xuống của xung (thời gian đi xuống của xung: t3), t là độ rộng xung (= t1 + t2 + t3). t0: là thời gian nghỉ.

• Hình thể xung: hình thang, hình gai nhọn, hình chữ nhật, hình lưỡi cày, hình sin.
• Thời gian tồn tại của xung (độ rộng của xung: t), thời gian nghỉ (t0), thời gian của một chu kỳ (T = t + t0).
• Biên độ xung (I): là cường độ của xung điện khi mạnh nhất.

1.2.2. Đặc điểm của dòng điện xung

• Người ta đặt tên của dòng điện xung dựa vào hình dạng của xung và tên tác giả tìm ra nó: dòng xung hình gai nhọn (dòng xung Faradic), dòng xung hình chữ nhật (dòng xung Leduc).
• Cường độ của dòng điện xung là biên độ trung bình của các xung.
• Tần số xung (f): là số xung điện trong một đơn vị thời gian (s).
• Dòng điện xung có thể là dòng điện xung liên tục, dòng điện xung ngắt quãng, dòng điện xung một chiều, dòng điện xung xoay chiều, có thể đều hoặc biến đổi về tần số, biến đổi biên độ theo chu kỳ.

1.2.3. Phân loại dòng điện xung

+ Căn cứ vào tần số:

• Dòng điện xung có tần số thấp, f = 1 – < 1.000Hz.
• Dòng điện xung có tần số trung, f = 1.000 – < 20.000Hz.

+ Căn cứ vào loại dòng điện: dòng điện xung một chiều, dòng điện xung xoay chiều.

+ Căn cứ vào chế độ phát xung:

• Dòng điện xung liên tục.
• Dòng điện xung ngắt quãng.
• Dòng điện xung biến đổi biên độ.
• Dòng điện xung biến đổi tần số.
• Dòng điện xung biến đổi cả biên độ và tần số.

1.3. Các dòng điện xung ứng dụng trong điều trị

1.3.1. Dòng điện xung tần số thấp

+ Dòng điện xung hình gai nhọn (dòng Faradic):

Đặc điểm: xung hình gai nhọn ; t1 và t3 ngắn ; t2 = 0 ; t =1 – 1,5ms, ; f = 100Hz

+ Dòng điện xung hình chữ nhật (dòng xung Leduc):

• Đặc điểm: xung cơ bản hình chữ nhật có: f = 100 – 1.000Hz; t = 0,01 – 1ms.
• Dòng điện xung hình chữ nhật cũng có các chế độ phát xung như dòng điện xung hình gai nhọn.

+ Dòng điện xung hình lưỡi cày (dòng Lapique):

• Đặc điểm của xung: độ dốc lên và xuống từ từ, tần số và độ dốc xung có thể thay đổi được.
• Thời gian một xung tương đối dài, độ dốc lên từ từ phù hợp để điều trị các cơ bị tổn thương (tính kích thích của cơ bị giảm).
• Các dòng xung: liên tục, biến đổi biên độ, biến đổi tần số.

+ Dòng điện xung hình sin (dòng xung Bernard hay dòng Diadynamic).

Đặc điểm: xung có dạng hình sin, tần số từ 50 – 100Hz. Có các loại dòng điện xung hình sin sau:

• Dòng điện xung một pha cố định (MF): dòng xung liên tục, tần số 50Hz.
• Dòng điện xung hai pha cố định (DF): dòng xung liên tục, tần số 100Hz.
• Dòng điện xung có nhịp nghỉ: cứ 1 giây có dòng xung lại xen kẽ với 1 giây không có dòng xung.
• Dòng điện xung xen kẽ chu kỳ ngắn (CP): 2 giây có dòng xung 50Hz, xen kẽ 2 giây có dòng xung 100Hz.
• Dòng xung xen kẽ chu kỳ dài (LP) (6 giây có dòng xung 50Hz, xen kẽ 6 giây có dòng xung 100Hz).

1.3.2. Dòng điện xung tần số trung

+ Dòng điện xung giao thoa (dòng Nemec):

• Đặt hai cặp điện cực chéo nhau hình chữ X, cùng một lúc cho vào hai dòng điện xung tần số trung (mỗi cặp điện cực một dòng xung) có tần số khác nhau (5.000Hz và 5.100Hz). Khi hai dòng điện gặp nhau (giao thoa) ở trong các lớp sâu của tổ chức tạo nên một dòng điện xung mới có tần số thấp bằng hiệu của hai tần số trên (5.100 – 5.000Hz = 100Hz).
• Các dòng điện xung tần số trung không gây được kích thích nhưng dòng điện xung tần số thấp (100Hz) có tác dụng điều trị phát sinh trong tổ chức nên không gây kích thích da, cho phép điều trị chọn lọc ở tổ chức sâu như cơ, xương, khớp, thần kinh.

+ Dòng điện xung hình sin xoay chiều:

Đặc điểm của xung:

• Xung có dạng hình sin xoay chiều, tần số cơ bản là 5.000Hz.
• Biến đổi biên độ thành uốn sóng 100% hoặc biến đổi biên độ một phần: 75%, 50%, 25%…
• Có thể nắn lại thành dòng xung hình sin một chiều.

1.3.3. Một số dòng điện xung mới trong điều trị

+ Dòng TENS

TENS (Transcutaneous electrical nerve stimulation) kích thích điện thần kinh qua da, có 3 dạng dòng xung.

• a. Xung hình chữ nhật hai pha đối xứng, tác dụng kích thích cơ.
• b. Xung hình chữ nhật hai pha không đối xứng, tác dụng giảm đau.
• c. Xung hình chữ nhật xoay chiều, tác dụng kích thích liền vết thương.

Dòng TENS có nhiều chương trình: hưng phấn kích thích cơ, ức chế giảm đau.

Dòng TENS châm cứu: có tần số thấp (< 10Hz), cường độ dòng cao.

+ Dòng Burst – TENS:

Là dạng biến đổi của dòng TENS châm cứu theo kiểu điều biến tần số thành từng chuỗi với tần số chuỗi từ 1 – 5Hz, dòng này có tác dụng gây ra phóng thích endorphin ở mức trung ương có tác dụng giảm đau mạnh, được sử dụng thích hợp trong các trường hợp đau sâu (đau cân, cơ) và đau mạn tính.

+ Dòng Trabert

Dòng điện xung 2 – 5 (dòng Trabert, dòng Ultra-reiz): là dòng xung hình vuông, thời gian xung 2ms khoảng nghỉ 5ms, f = 143Hz, có tác dụng giảm đau tốt.

+ Dòng điện xung một chiều tần số 8.000Hz

Dòng điện xung một chiều tần số 8.000Hz, thời gian có xung 95%, tạo ra dòng một chiều ngắt quãng có tác dụng giống như dòng điện một chiều đều.

2. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA DÒNG ĐIỆN XUNG

2.1. Phản ứng của cơ thể với dòng điện xung

• Cường độ ngưỡng: là cường độ dòng điện xung đạt tới một giá trị nào đó làm cho tổ chức bắt đầu có đáp ứng.
• Ngưỡng cảm giác: là cường độ dòng điện xung mà ở đó bệnh nhân bắt đầu có cảm giác có dòng điện (như kiến bò, kim châm…).
• Ngưỡng rung: là cường độ dòng điện xung mà ở đó bệnh nhân bắt đầu có cảm giác cơ rung lên (do nhiều thớ cơ co).
• Ngưỡng co cơ: là cường độ dòng điện xung mà ở đó bệnh nhân bắt đầu co cơ, cảm giác cơ co như bóp chặt.
• Ngưỡng đau: là cường độ dòng điện xung mà ở đó bệnh nhân suất hiện cảm giác đau.
• Vùng có hiệu lực điều trị: là cường độ trên ngưỡng cảm giác, dưới ngưỡng đau.

2.2. Tác dụng sinh học của dòng điện xung

2.2.1. Tác động lên cơ thể

Dòng điện xung tác động lên cơ thể gây ra hai tác dụng: kích thích gây hưng phấn và ức chế làm giảm hưng phấn thần kinh.

+ Dòng điện xung hưng phấn có tính chất: f < 50Hz, xung có sườn rất dốc, thời gian xung ngắn (xung gai nhọn, chữ nhật).

+ Dòng điện xung ức chế có tính chất: f > 80Hz, sườn xung thoải, thời gian xung dài (xung lưỡi cày, xung hình sin).

• Thần kinh vận động: đáp ứng với dòng điện có tần số tối đa là 1.000Hz, Nếu lớn hơn 1.000Hz không còn đáp ứng. Với cơ, tần số tối đa của dòng điện để cơ đáp ứng là 200 – 250Hz, lớn hơn cơ không đáp ứng, với f < 20Hz thì gây co cơ từng cái một, tần số từ 20 – 50Hz gây co cơ liên tục, tần số từ 50 – 200Hz gây co cơ kiểu răng cưa, còn trên 200Hz thì cơ co yếu dần, đến 250Hz thì không còn co cơ nữa.
• Thần kinh cảm giác: có đáp ứng với tần số từ 0 – 1.000Hz. Với tần số từ 0 – 20Hz thì mỗi xung như có một vật chạm vào da, tần số 20 – 50Hz có cảm giác rung liên tục trên bề mặt da, f > 100Hz cảm giác rung yếu dần cho đến 1.000Hz không còn cảm giác.
• Thần kinh thực vật: tần số < 20Hz sẽ gây hưng phấn thần kinh giao cảm, tần số 20 – 50Hz gây hưng phấn thần kinh phó giao cảm, tần số > 100Hz gây ức chế thần kinh giao cảm.

Tần số > 1.000Hz thì dòng điện xung không còn kích thích thần kinh. Với các dòng điện xung tần số trung, để có tác dụng phải biến đổi biên độ xung để tạo ra xung bao có tần số thấp dưới 1.000Hz. Tác dụng điều trị là do xung bao tạo nên, vì xung bao hình thành trong tổ chức nên không gây kích thích da và sẽ tránh được cảm giác đau rát cho bệnh nhân.

2.2.2. Thuyết giảm đau của điện xung

Xem thêm: Sinh lý học cảm giác đau

Tác dụng giảm đau của dòng điện xung, có ba thuyết được đưa ra:

+ Thuyết cổng kiểm soát

Thuyết này do Melzack và Wall đề suất (1965) dựa trên cấu trúc và chức năng của các đường dẫn truyền thần kinh cảm giác:

• Các sợi nhỏ (Ad và C) dẫn truyền cảm giác đau, trước khi tiếp xúc với tế bào T ở tủy sống, các sợi này cho một nhánh tiếp xúc với neuron liên hợp. Kích thích từ các sợi nhỏ gây ức chế neuron liên hợp, khi neuron liên hợp bị ức chế thì không có tín hiệu ức chế trước synap, lúc này “cổng” mở và xung động đau được dẫn truyền lên đồi thị.

(Nguồn: Echternach J.L (2012). Pain. Churchill Livingstone New York, Edinburgh, London, Melbourne)

• Các sợi to (Aa, Ab) chủ yếu dẫn truyền cảm giác bản thể, đồng thời dẫn truyền cảm giác đau nhưng chỉ với những kích thích phù hợp, sợi to cũng có nhánh tiếp xúc với neuron liên hợp trước khi tiếp xúc với tế bào T. Xung động từ sợi to gây hưng phấn neuron liên hợp, neuron liên hợp được hưng phấn sẽ ức chế trước synap dẫn truyền của cả sợi to và sợi nhỏ làm “cổng” đóng, xung không truyền lên đồi thị được.

• Dòng xung có f < 50Hz, độ dốc xung đứng và độ rộng xung hẹp thì kích thích thần kinh được dẫn truyền chủ yếu theo sợi nhỏ làm neuron liên hợp bị ức chế không gây ức chế trước synap dẫn đến “cổng mở”, xung động đi lên đồi thị gây đau. Với tần số > 80Hz, độ dốc xung thoải, độ rộng xung lớn thì kích thích thần kinh được dẫn truyền chủ yếu theo sợi to, neuron liên hợp được hưng phấn làm “cổng” đóng gây ra tác dụng giảm đau.

+ Thuyết về sự phóng thích endorphin

Thuyết này do Sjoloud và Eriksson đề suất thì trong các trường hợp đau mạn tính có thể do giảm hoạt tính của hệ endorphin hoặc tăng tiêu hủy endorphin ở tổ chức thần kinh. Hệ thần kinh trung ương dưới tác dụng của dòng điện xung sẽ làm tăng giải phóng endorphin. Endorphin như một morphin nội sinh có tác dụng giảm đau mạnh.

Dòng TENS (tần số cao, cường độ thấp) được cho là đã kích thích tủy sống tiết ra endorphin (morphin nội sinh). Xem thêm: Phương pháp thay thế để giúp kiểm soát cơn đau sau phẫu thuật chỉnh hình

+ Thuyết về sự ngưng trệ sau kích thích của hệ thần kinh trung ương

Thuyết về sự ngưng trệ sau kích thích của hệ thần kinh trung ương do Sato và Schmidt đề suất thì khi kích thích chọn lọc vào các sợi thần kinh nhóm II và III sẽ gây ức chế thần kinh trung ương làm giảm đau.

2.2.3. Ứng dụng điện xung:

• Để giảm đau, giảm co thắt cơ, tăng tuần hoàn, chọn các dòng điện xung có tính chất ức chế. Để kích thích co cơ (cơ bại, liệt, rèn luyện cơ) phục hồi thần kinh, chọn dòng xung có tác dụng hưng phấn. Xem thêm: Tổng quan chẩn đoán và điều trị đau
• Chống viêm: dòng điện xung có tác dụng chống viêm dựa trên cơ sở tăng cường tuần hoàn, chuyển hóa, giảm phù nề, tăng cường miễn dịch dịch thể và tế bào, giảm các chất gây viêm, chỉ áp dụng với viêm không do nhiễm khuẩn.
• Gây ngủ: dòng điện xung hình vuông có tần số 100 – 150Hz, cho đi qua não bằng một điện cực ở trán, một điện cực ở gáy có tác dụng gây ngủ.

3. CHỈ ĐỊNH VÀ CHỐNG CHỈ ĐỊNH ĐIỀU TRỊ BẰNG DÒNG ĐIỆN XUNG

3.1. Chỉ định

• Sử dụng dòng điện xung ức chế
• Giảm đau: do chấn thương, các viêm mạn tính không do vi khuẩn như viêm khớp dạng thấp, viêm rễ – dây thần kinh như hội chứng cổ – vai – cánh tay, hội chứng thắt lưng – hông, đau thần kinh liên sườn, giảm đau trong bệnh Zona
• thần kinh.
• Giảm co rút cơ: liệt cứng trong tổn thương thần kinh trung ương.
• Làm giảm phù nề do chấn thương.
• Điều hòa rối loạn tuần hoàn ngoại vi (do lạnh, ứ trệ tĩnh mạch, bệnh Reynaud, chấn thương…).
• Chống viêm trong các viêm không có nhiễm khuẩn.
• Sử dụng dòng điện xung kích thích:
• Kích thích hồi phục dẫn truyền thần kinh bị tổn thương. Kích thích tăng cường sức cơ và trương lực cơ (nở cơ) trong các bệnh lý teo cơ, bại liệt, liệt do tổn thương thần kinh ngoại vi.
• Kích thích cơ vân và cơ trơn bị bại liệt: các trường hợp giảm trương lực cơ, giãn dạ dày, rối loạn vận động bàng quang, táo bón do hội chứng ruột kích thích…

3.2. Chống chỉ định

3.2.1. Chống chỉ định tuyệt đối:

• Vùng đang có chảy máu hoặc đe dọa chảy máu.
• Các khối u kể cả u lành và u ác tính.
• Các ổ viêm cấp, viêm do nhiễm khuẩn.
• Lao xương, lao khớp.
• Viêm tắc động mạch, tĩnh mạch.
• Người mang máy tạo nhịp tim.

3.2.2. Chống chỉ định tương đối:

• Trẻ nhỏ, người bệnh tâm thần (do không kiểm soát được).
• Vùng da đặt điện cực bị sây sát hoặc có bệnh ngoài da.
• Phụ nữ có thai, đang hành kinh, không điều trị ở vùng bụng và thắt lưng.

4. TAI BIẾN, XỬ TRÍ VÀ CÁCH DỰ PHÒNG

• Điện giật: thường do máy hỏng làm rò điện nguồn ra điện cực điều trị. Phải cắt ngay điện nguồn, tùy tình trạng bệnh nhân mà có biện pháp xử trí, nếu ngừng tim phải cấp cứu theo phác đồ ngừng tuần hoàn. Phải tuân thủ đúng quy trình điều trị, trước khi điều trị phải kiểm tra tính an toàn của máy.
• Cảm giác bị điện giật: do chiết áp bị lỏng hoặc thao tác điều trị không đúng làm thay đổi cường độ dòng điện đột ngột. Do đó phải, thực hiện đúng quy trình kỹ thuật, kiểm tra máy trước khi điều trị để đảm bảo an toàn. Nhắc nhở bệnh nhân về cảm giác khi điều trị và không chạm vào vật dẫn điện.
• Dị ứng với dòng điện: da tại vùng đặt điện cực đỏ, nổi mẩn phải ngừng điều trị, đôi khi dị ứng do điện cực vải quá bẩn. Vì vậy, cần giặt sạch, luộc hấp khử khuẩn điện cực vải.
• Bỏng: ít xảy ra, chỉ gặp với dòng điện xung một chiều, thời gian có xung dài và điện cực kim loại tiếp xúc trực tiếp với da bệnh nhân.

5. CÁC THÔNG SỐ KÍCH THÍCH ĐIỆN KIỂM SOÁT ĐAU

5.1. Thông số TENS

Các thông số	Tần số xung	Thời gian xung	Cường độ	Thời gian bắt đầu tác dụng	Thời gian điều trị	Cơ chế đề xuất
TENS thông thường	100-150 Hz	50-80 Micro giây	Cảm giác rần rần	< 10 phút	Có thể mang 24 giờ, khi cần để giảm đau	Kiểm soát cổng ở tủy sống
TENS dạng châm cứu	2-10 Hz	200-300 micro giây	Co cơ nhìn thấy	20-40 phút	20-30 phút	Giải phóng endorphin
TENS kiểu nhóm (burst mode)	Thường đặt sẵn trong máy 10 burst	Thường đặt sẵn và có thể tối đa 100-300 micro giây	Co co nhìn thấy	<15 phút	15-30 phút	Giải phóng endorphin

5.2. Đặt điện cực

Khi kích thích điện được áp dụng để kiểm soát đau, có thể đặt điện cực theo nhiều cách. Phổ biến nhất là đặt quanh vùng đau. Đặt lên các điểm kích hoạt (trigger point) hoặc các điểm châm cứu cũng hiệu quả, tuy nhiên việc đặt các điện cực trên các điểm châm cứu không được thấy là hiệu quả hơn so với cách đặt điện cực xung quanh khu vực đau.

Khi các điện cực không thể được đặt gần hoặc trên vùng đau, ví dụ, nếu khu vực này bị bó bột, có thể đặt điện cực gần vị trí đau dọc theo đường của dây thần kinh cảm giác phân bố vùng đó.

Nếu sử dụng hai dòng điện xung, các điện cực có thể được đặt sao cho hai dòng giao nhau, cho phép dòng điện bắt chéo tại vùng đau, hoặc chúng có thể được đặt song song, theo chiều ngang hoặc theo chiều dọc. Khi hai dòng xung được sử dụng, chúng có cùng tần số và do đó không giao thoa nhau.

Nếu sử dụng dòng giao thoa, hai dòng điện xoay chiều, có tần số khác nhau, phải chéo nhau để giao thoa và tạo nên tần số nhịp điều trị ở vùng điều trị. Đối với tất cả các ứng dụng, các điện cực phải cách nhau tối thiểu 2.5 cm.

5.3. Thời gian xung

Hầu hết các máy TENS hai pha giảm đau có thể chỉnh được thời gian xung. Khi chọn lựa dòng TENS thông thường, thời gian xung nên giữa 50 và 80 micro giây để chỉ khử cực dây thần kinh cảm giác A-beta. Khi TENS tần số thấp được áp dụng, thời gian xung nên đặt giữa 200 và 300 micro giây để khử cực các dây thần kinh vận động và có thể là các dây thần kinh A-delta.

Khi sử dụng dòng giao thoa để kiểm soát đau, ta không thể chọn thời gian xung. Dòng giao thoa là dòng điện xoay chiều (AC), có bước sóng, tương đương với độ dài xung của một dạng sóng xung, thay đổi tỉ lệ nghịch với tần số mang. Nếu tần số sóng mang là cao hơn, thì bước sóng ngắn hơn, và nếu tần số sóng mang thấp hơn, bước sóng dài hơn. Khi tần số sóng mang là 2500 Hz, bước sóng là 400 mico giây; khi tần số sóng mang 4000 Hz, bước sóng là 250 mico giây; và khi tần số sóng mang là 5000 Hz, bước sóng là 200 mico giây. Hầu hết các máy phát dòng giao thoa có một tần số sóng mang cố định 4000 hoặc 5000 Hz.

5.4. Thời gian on:off

Khi áp dụng để kiểm soát đau, kích thích điện được cung cấp liên tục trong suốt thời gian điều trị không có thời gian “off”.

5.5. Ghi chép

Khi áp dụng kích thích điện để điều trị giảm đau, cần ghi chép:

• Khu vực của cơ thể để được điều trị
• Tư thế bệnh nhân
• Các thông số kích thích cụ thể
• Vị trí điện cực
• Thời gian điều trị
• Đáp ứng của bệnh nhân với điều trị