stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
การบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจ
ลีด > ลีด​​หลอดอาหาร (Esophageal lead)

การบันทึกภาพด้วยวิธีการทางไฟฟ้าของหลอดอาหารหัวใจด้านซ้ายที่กรองแล้ว (อังกฤษ: filtered esophageal left heart electrogram) เป็นวิธีกึ่ง invasive. เทคนิคนี้สามารถที่จะให้ตัวชี้เพิ่มเติมจากหัวใจห้องบนซ้ายและห้วใจห้องล่างซ้าย.
การบันทึกภาพด้วยวิธีการทางไฟฟ้าของหลอดอาหารหัวใจห้องบนซ้ายแบบสองขั้วที่กรองแล้ว (อังกฤษ: filtered bipolar esophageal left atrial electrogram (LAE)) เมื่อใช้ร่วมกับคลื่นไฟฟ้าหัวใจพื้นผิวอาจเป็นข้อได้เปรียบในทุกสถานการณ์ที่ต้องการการยอมรับอย่างไม่ต้องสงสัยของกิจกรรมที่หัวใจห้องบน. ด้วยการเพิ่มเติม "ช่องตัวชี้ห้องบนซ้าย",  กิจกรรมต่าง ๆ ของห้องบนสามารถจะรับรู้ได้อย่างง่ายดายถึงแม้ว่าพวกมันจะถูกซ้อนทับโดย QRS complex. ดังนั้นการบันทึกแบบ LAE สามารถนำไปใช้ประโยชน์, ยกตัวอย่างเช่น เพื่อให้เห็นความแตกต่างได้อย่างรวดเร็วของภาวะหัวใจเต้นเร็วผิดปกติและการบีบตัวของหัวใจนอกจังหวะ (อังกฤษ: extrasystolies) และเพื่อการวินิจฉัยความผิดปกติของ DDD pacemaker. เมื่อเป็นประโยชน์พิเศษใน Atrio-biventricular และ AV block pacing แบบธรรมดา, การบันทึกภาพด้วยวิธีการทางไฟฟ้าของหลอดอาหารหัวใจห้องบนซ้ายจะช่วยในการวัดช่วงเวลาการนำไฟฟ้าระหว่างห้องด้านบน, ซึ่งเป็นตัวพิจารณาที่สำคัญของความล่าช้า AV ในการกระตุ้น VDD และ DDD.
เมื่อเทียบกับคลื่นไฟฟ้าหัวใจพื้นผิว, การบันทึกภาพด้วยวิธีการทางไฟฟ้าของหลอดอาหารหัวใจห้องล่างซ้ายที่กรองแล้วช่วยในการตัดสินใจโดยตรงของขอบเขตของการเต้นของหัวใจที่ผิดจังหวะในผู้ป่วยโรคหัวใจล้มเหลว. ดังนั้นการหน่วงการนำไฟฟ้าที่หลอดอาหารหัวใจห้องล่างซ้าย (อังกฤษ: esophageal left ventricular conduction delay (LVCDE)) สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้เพิ่มเติมของการไม่สัมพันธ์กันระหว่างห้องล่าง (อังกฤษ: dyssynchrony interventricular) เพื่อแสดงให้เห็นถึงความเหมาะสมที่จะทำการปลูกถ่ายระบบการควบคุมการเต้นของห้วใจห้องล่างทั้งสองและเพื่อเป็นแนวทางการวางตำแหน่งของขั้วไฟฟ้าที่หัวใจห้องล่างด้านซ้าย
การบันทึก electrograms ของหลอดอาหารหัวใจด้านซ้ายต้องใช้ขั้วไฟฟ้าหลอดอาหารแบบ bipolar. ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ TOslim (Osypka AG, Rheinfelden, Germany).  มันจะต้องใช้ผ่านทางปากหรือทางจมูกที่มีหรือไม่มียาระงับประสาทอ่อน ๆ เพื่อขจัดสิ่งแปลกปลอมใน electrogram หลอดอาหารหัวใจห้องบนซ้ายและเพื่อปรับปรุงความแตกต่างระหว่างการเบี่ยงเบนหัวใจห้องบนซ้ายและความซับซ้อนของห้วใจห้องล่าง, แนะนำให้ใช้การกรองแบบ high-pass. ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจะได้รับจากการใช้เทคนิคการกรองแบบ high-pass ของ Butterworth (เช่น ผ่านทางการป้อนไฟกระแสตรงของเครื่องบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจมาตรฐานร่วมกับ Rostockfilter (Osypka AG, Rheinfelden, Germany) หรือโดยการใช้ตัวเลือก electrogram หลอดอาหารของ โปรแกรมเมอร์ Biotronik ICS 3000. ในกรณีนี้ไม่มีอุปกรณ์เพิ่มเติมอื่น
เวกเตอร์และมุมมอง

การแปลความหมายของคลื่นไฟฟ้าหัวใจขึ้นอยู่กับความคิดที่ว่า ลีดที่แตกต่างกัน (หมายถึงลีดคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ​​I, II, III, aVR, aVL, aVF และลีดหน้าอก) "มอง" หัวใจจากมุมที่แตกต่างกัน. แบบนี้มีประโยชน์สองประการ, ประการแรก ลีดที่จะแสดงปัญหา (เช่น ST segment สูง) สามารถใช้เพื่อสรุปว่าภูมิภาคไหนของหัวใจที่ได้รับผลกระทบ. ประการที่สอง ทิศทางโดยรวมของการเดินทางของคลื่นของการ depolarisation ยังสามารถสรุปได้ด้วย, ซึ่งสามารถที่จะเปิดเผยถึงปัญหาอื่น ๆ แบบนี้เรียกว่าแกนของหัวใจ. การตัดสินใจของแกนของหัวใจขึ้นอยู่กับแนวคิดของเวกเตอร์, ซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของคลื่น depolarisation. จากนั้น เวกเตอร์นี้จะสามารถอธิบายในแง่ของชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับทิศทางของลีดที่พิจารณาอยู่. ชิ้นส่วนหนึ่งจะอยู่ในทิศทางของลีดและนี่จะถูกเปิดเผยในพฤติกรรมของ QRS complex และอีกชิ้นส่วนหนึ่งจะอยู่ที่ 90° ถึงนี้ (ซึ่งไม่ควร). การเบี่ยงเบนบวกสุทธิใด ๆ ของ QRS complex (เช่นความสูงของคลื่น R ลบด้วยความลึกของคลื่น S) แสดงให้เห็นคลื่นของ depolarisation ที่แพร่กระจายผ่านหัวใจในทิศทางที่มีองค์ประกอบบางอย่าง (ของเวกเตอร์) ในทิศทางเดียวกันกับลีดในคำถาม.
เวกเตอร์และมุมมอง > แกน

แกนไฟฟ้าของหัวใจหมายถึงทิศทางทั่วไปของ depolarization wavefront ของหัวใจ (หรือหมายถึงเวกเตอร์ไฟฟ้า) ในระนาบด้านหน้า. ด้วยระบบการนำไฟฟ้าที่มีสุขภาพดี, แกนหัวใจจะเกี่ยวข้องกับบริเวณที่มีกลุ่มกล้ามเนื้อหลักของหัวใจ. ภายใต้สถานการณ์ปกติ, นี้คือห้องล่างซ้าย, ที่มีการสนับสนุนบางส่วนจากห้องล่างขวา. มันมักจะวางตัวในแนวไหล่ขวาไปทางขาซ้าย, ซึ่งสอดคล้องกับ quadrant ที่ด้อยกว่าทางด้านซ้ายของระบบอ้างอิง 16 แกน (อังกฤษ: hexaxial reference system), แม้ว่า -30° ถึง +90°จะถือเป็นปกติ. ถ้าห้องล่างซ้ายเพิ่มกิจกรรมหรือกลุ่มของมัน, มันจึงถูกเรียกว่า "แกนซ้ายเบี่ยงเบน" เมื่อแกนแกว่งรอบ ๆ ไปทางซ้ายเกิน -30°; อย่างไรก็ตาม, ในสภาวะที่ขัดแย้งในที่ซึ่งห้องล่างขวาจะเครียดหรือ hypertrophied, ดังนั้น แกนจะแกว่งไปรอบ ๆ เกิน +90° และ "แกนขวาเบี่ยงเบน"จะเกิดขึ้น. ความผิดปกติของระบบการนำกระแสของหัวใจสามารถรบกวนแกนไฟฟ้าโดยไม่จำเป็นต้องสะท้อนให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงในกลุ่มกล้ามเนื้อ
| 0 | 1 | 2 | 3 |
| --- | --- | --- | --- |
| ปกติ | −30° to 90° | ปกติ | ปกติ |
| แกนซ้ายเบี่ยงเบน | −30° to −90° | อาจบ่งบอกถึง left anterior fascicular block หรือคลื่น Q จากกล้ามเนื้อหัวใจตายที่ด้อยกว่า | แกนซ้ายเบี่ยงเบนถือว่าเป็นเรื่องปกติในหญิงตั้งครรภ์และผู้ที่มีถุงลมโป่งพอง. |
| แกนขวาเบี่ยงเบน | +90° to +180° | อาจบ่งบอกถึง left posterior fascicular block หรือคลื่น Q จากกล้ามเนื้อหัวใจตายที่ด้านข้าง, หรือรูปแบบของความเครียดของหัวใจห้องล่างขวา | การเบี่ยงเบนทางขวาพิจารณาว่าปกติในเด็กและเป็นผลกระทบมาตรฐานของการมีหัวใจอยู่ขวา. |
| แกนขวาเบี่ยงเบนยิ่งยวด | +180° to −90° | หายาก, และพิจารณาว่าเป็น 'electrical no-man's land' |  |
ในการตั้งค่าของ right bundle branch block, แกนเบี่ยงเบนขวาหรือซ้ายอาจบ่งบอกถึง bifascicular block
เวกเตอร์และมุมมอง > กลุ่มลีด

ใน 12 ลีดทั้งหมด, แต่ละตัวบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจจากมุมมองที่แตกต่างกัน, แต่ก็ยังคงมีความสัมพันธ์กับพื้นที่ทางกายวิภาคของหัวใจที่แตกต่างกันเพื่อวัตถุประสงค์ในการระบุหัวใจขาดเลือดเฉียบพลันหรือได้รับบาดเจ็บ. สองลีดที่มองไปที่พื้นที่กายวิภาคของหัวใจจะเรียกมันว่ามันอยู่ติดกัน. ความเกี่ยวข้องของเรื่องนี้คือในการกำหนดว่าความผิดปกติของคลื่นไฟฟ้าหัวใจมีแนวโน้มที่จะเป็นตัวแทนของโรคจริงหรือเป็นการค้นพบปลอม
| ประเภท | สีบน chart | ลีด | กิจกรรม |
| --- | --- | --- | --- |
| ลีด inferior | เหลือง | Leads II, III และ aVF | ดูที่กิจกรรมไฟฟ้าจากจุดที่มองเห็นได้กว้างขวางของพื้นผิวด้อย (พื้นผิวกระบังลมของหัวใจ (อังกฤษ: diaphragmatic surface of heart)) |
| ลีด lateral | เขียว | I, aVL, V5 และ V6 | ดูที่กิจกรรมทางไฟฟ้าจากจุดที่มองเห็นได้กว้างขวางของผนังด้านข้างของหัวใจห้องล่างซ้าย ขั้วไฟฟ้าบวกสำหรับ leads I และ aVL ควรถูกวางในตำแหน่งปลายของแขนซ้ายและ, เพราะว่า, leads I และ aVL บางครั้งถูกเรียกว่าเป็นลีดด้านข้างสูง  เพราะว่าขั้วไฟฟ้าบวกสำหรับ leads V5 และ V6 อยู่บนหน้าอกของผู้ป่วย, พวกมันบางครั้งถูกเรียกว่าเป็นลีดด้านข้างต่ำ |
| ลีด septal | ส้ม | V1 และ V2 | ดูที่กิจกรรมไฟฟ้าจากจุดที่มองเห็นได้กว้างขวางของพื้นผิวที่เป็นผนังกั้นของหัวใจ (interventricular septum) |
| ลีด anterior | น้ำเงิน | V3 และ V4 | ดูที่กิจกรรมไฟฟ้าจากจุดที่มองเห็นได้กว้างขวางของผนังด้านหน้าของห้วใจห้องล่างซ้ายและขวา (Sternocostal surface of heart) |
นอกจากนี้, ลีดด้านหน้าของหัวใจสองลีดใด ๆ ที่วางเรียงต่อกันจะได้รับการพิจารณาให้อยู่ติดกัน. ตัวอย่างเช่น แม้ว่า V4 เป็นลีดนำหน้าและ V5 เป็นลีดด้านข้าง, พวกมันจะติดกันเพราะพวกมันอยู่เรียงต่อกัน. คำพูดธรรมดาเพื่อจำลีดที่อยู่ติดกันคือ "I see all leads" (inferior, septal, anterior และ lateral)
ลีด aVR นำเสนอมุมมองที่ไม่เฉพาะเจาะจงของหัวใจห้องล่างซ้าย. แต่ มันให้มุมมองภายในของผนังเยื่อบุไปถึงพื้นผิวของห้องบนขวา, จากมุมมองของมันที่ไหล่ขวา
การเลือกตัวกรอง

การเฝ้าดูคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่ทันสมัย​​มีตัวกรองหลายอย่างเพื่อการประมวลผลสัญญาณ. การตั้งค่าที่พบมากที่สุดคือโหมดเฝ้าดูและโหมดการวินิจฉัย. ในโหมดเฝ้าดูตัวกรองความถี่ต่ำทิ้งไป (หรือที่เรียกว่า high-pass filter เพราะสัญญาณสูงกว่าเกณฑ์จะถูกปล่อยให้ผ่านไปได้) ถูกปรับไว้ที่ 0.5 Hz หรือ 1 Hz และตัวกรองความถี่สูงทิ้งไป (หรือเรียกว่า low-pass filter เพราะสัญญาณต่ำกว่าเกณฑ์จะถูกปล่อยให้ผ่านไปได้) จะถูกตั้งไว้ที่ 40 Hz. วิธีการนี้จะช่วยจำกัดสิ่งแปลกปลอมที่เกิดขึ้นในการเฝ้าดูจังหวะหัวใจที่เกิดเป็นประจำ. ตัวกรอง high-pass จะช่วยลดเส้นพื้นฐานที่สะเปะสะปะและ low-pass filter ช่วยลดเสียงรบกวน 50 หรือ 60 เฮิรตซ์จากสายส่งไฟฟ้า (ความถี่เครือข่ายสายไฟฟ้าจะแตกต่างระหว่าง 50 และ 60 Hz ในแต่ละประเทศ). ในโหมดการวินิจฉัย, high-pass filter จะถูกตั้งไว้ที่ 0.05 เฮิรตซ์เพื่อช่วยทำการบันทึกค่าของ ST segments ที่แม่นยำ. low-pass filter จะถูกตั้งไว้ที่ 40, 100, หรือ 150 Hz เป็นผลให้การแสดงผลคลื่นไฟฟ้าหัวใจในโหมดการเฝ้าดูจะถูกกรองได้มากกว่าโหมดการวินิจฉัยเพราะ passband ของมันแคบกว่า
คลื่นไฟฟ้าที่ไม่เข้าพวกกัน

การวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่ไม่เข้าพวกกันเป็นการวัดแบบหนึ่งของปริมาณความแปรปรวนระหว่างรูปสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจรูปหนึ่งกับอีกรูปหนึ่ง. การที่ไม่เข้าพวกกันนี้สามารถวัดได้โดยการวางขั้วไฟฟ้าหลายขั้วบนหน้าอกแล้วคำนวณความแปรปรวนในลักษณะรูปแบบของคลื่นจากสัญญาณที่ได้รับจากขั้วไฟฟ้าเหล่านี้. งานวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่ไม่เข้าพวกกันที่มักจะนำไปสู่​​ภาวะหัวใจเสียจังหวะ (อังกฤษ: cardiac arrhythmias)
ในอนาคต อุปกรณ์ฝังอาจถูกโปรแกรมให้วัดและติดตามความแตกต่างนั้น. อุปกรณ์เหล่านี้มีศักยภาพที่จะช่วยปัดภาวะการเสียจังหวะโดยการกระตุ้นเส้นประสาทเช่นเส้นประสาทเวกัส, การส่งมอบยาเช่นเบต้าบล็อกเกอร์และ, ถ้าจำเป็น, กระตุ้นหัวใจด้วยไฟฟ้า.
แถบจังหวะ

แม้ว่าจะทีใช้หลายลีดซึ่งจะทำให้เกิดหลายเวกเตอร์ไฟฟ้าเพื่อประโยชน์ในการวินิจฉัยและให้ได้ข้อมูลเชิงลึกของสภาวะของหัวใจ, การเฝ้าดูโดยใช้เพียงลีดเดียว, ที่เรียกว่าแถบจังหวะ, สามารถนำมาใช้เพื่อดูแนวโน้มของการทำงานของหัวใจในแง่ของอัตราการเต้นของหัวใจ, การสม่ำเสมอ , การหยุดและจังหวะพื้นฐาน
ประวัติ

รากศัพท์ของคำมาจาก'ไฟฟ้า'ในภาษากรีกเพราะมันเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมไฟฟ้า, คำว่า Kardio เป็นภาษากรีกแปลว่าหัวใจและกราฟมีรากศัพท์จากภาษากรีกแปลว่า "การเขียน".
Alexander Muirhead ถูกรายงานว่าได้ติดสายไฟกับข้อมือของผู้ป่วยเพื่อจะบันทึกการเต้นของหัวใจของผู้ป่วยในขณะที่เรียนวิทยาศาสตร์ดุษฎีบัณฑิต (สาขาไฟฟ้า) ในปี 1872 ที่โรงพยาบาลเซนต์บาร์โธโลมิว. กิจกรรมนี้ได้รับการบันทึกและมองเห็นได้โดยตรงโดยการใช้ Lippmann capillary electrometer โดยนักสรีรวิทยาชาวอังกฤษ John Burdon Sanderson. คนแรกที่เข้าใกล้หัวใจจากมุมมองของไฟฟ้าเป็น Augustus Waller, ขณะที่เขาทำงานในโรงพยาบาลเซนต์แมรี่ใน Paddington, ลอนดอน. เครื่อง electrocardiograph ของเขาประกอบด้วย Lippmann capillary electrometer ติดอยู่กับโปรเจกเตอร์. ร่องรอยจากการเต้นของหัวใจถูกฉายลงบนแผ่นถ่ายภาพไฟฟ้าตัวมันเองจับอยู่กับรถไฟของเล่น การทดลองนี้ได้ยอมให้การเต้นของหัวใจถูกบันทึกในเวลาจริง. ในปี 1911 เขาก็ยังคงเห็นการประยุกต์ใช้ทางคลินิกเล็ก ๆ น้อย ๆ สำหรับการทำงานของเขา
การพัฒนาเริ่มต้นเมื่อ Willem Einthoven, ขณะทำงานใน Leiden, เนเธอร์แลนด์ ใช้ string galvanometer ที่เขาประดิษฐ์ขึ้นในปี ค.ศ. 1901.  อุปกรณ์นี้มีความไวมากขึ้นกว่าทั้งเครื่อง capillary electrometer ที่ Waller ใช้และเครื่อง string galvanometer ที่ได้รับการคิดค้นแยกต่างหากในปี 1897 โดยวิศวกรชาวฝรั่งเศส Clément Ader  แทนที่จะใช้ขั้วไฟฟ้าที่ติดได้ด้วยตนเองอย่างเช่นในปัจจุบัน, อุปกรณ์ของ Einthoven จะแช่แต่ละชั้วแขนขาของพวกมันลงในภาชนะของสารละลายเกลือที่คลื่นไฟฟ้าหัวใจจะถูกบันทึกไว้
Einthoven กำหนดตัวอักษร P, Q, R, S, และ T ให้กับการเบี่ยงเบนหลายกรณี, และอธิบายรูปแบบของ ECG สำหรับความผิดปกติของหัวใจและหลอดเลือดในกรณีต่าง ๆ ในปี 1924 เขาได้รับรางวัลรางวัลโนเบลด้านการแพทย์สำหรับการค้นพบของเขา
แม้ว่าหลักการพื้นฐานในยุคนั้นยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน, ความก้าวหน้าอย่างมากในขบวนการของ ECG ได้พัฒนาขึ้นในช่วงหลายปี. ตัวอย่างเช่น เครื่องมือต่าง ๆ มีวิวัฒนาการมาจากอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการที่ยุ่งยากมาเป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่กระทัดรัดที่มักจะมีการตีความคลื่นไฟฟ้าด้วยคอมพิวเตอร์
การตรวจสอบทารกในครรภ์ด้วย ECG

ECG ของทารกในครรภ์จะบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าของทารกในครรภ์, และเมื่อดำเนินการเป็นส่วนหนึ่งของการเฝ้าดูในการคลอดบุตร, จะเกี่ยวข้องกับการใช้ขั้วไฟฟ้าเดียวส่งผ่านปากมดลูกของมารดาและแนบมากับหนังศีรษะของทารก. อ้างอิงจากการตรวจสอบของ Cochrane, การเฝ้าดูทารกในครรภ์โดยใช้คลื่นไฟฟ้าหัวใจผสมกับการบันทึกการเต้นของหัวใจ (อังกฤษ: cardiotocography (CTG)) ส่งผลให้มีการทดสอบเลือดที่หนังศีรษะของทารกในครรภ์น้อยลงและการให้ความช่วยเหลือการผ่าตัดกับการเกิดที่น้อยลง, เมื่อเทียบกับการใช้ CTG เพียงอย่างเดียว. ไม่มีความแตกต่างในจำนวนของการคลอดแบบผ่าหน้าท้อง (อังกฤษ: Caesarean deliveries) และมีเล็กน้อยที่จะแนะนำว่าเด็กทารกอยู่ในสภาพที่ดีกว่าในตอนที่เกิด.
วัคซีนอาร์เอ็นเอ

วัคซีนอาร์เอ็นเอ หรือ วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอ (อังกฤษ: RNA vaccine, mRNA vaccine) เป็นวัคซีนชนิดหนึ่งซึ่งใช้เอ็มอาร์เอ็นเอ (messenger RNA) เพื่อก่อการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
วัคซีนส่ง (transfect) โมเลกุลของอาร์เอ็นเอสังเคราะห์เข้าไปในเซลล์ภูมิคุ้มกัน
เมื่อเข้าไปแล้ว อาร์เอ็นเอของวัคซีนก็จะทำหน้าที่เหมือนกับเอ็มอาร์เอ็นเอตามธรรมชาติ และทำให้เซลล์สร้างโปรตีนแปลกปลอมที่ปกติจุลชีพก่อโรคเช่นไวรัสหรือเซลล์มะเร็งจะเป็นผู้สร้าง 
โมเลกุลโปรตีนเช่นนั้นก็จะกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะ ซึ่งสอนร่างกายให้รู้จักและทำลายจุลชีพก่อโรคหรือเซลล์มะเร็งที่สัมพันธ์กับโปรตีนนั้น ๆ
การส่งเข้าไปในเซลล์ทำโดยรวมอาร์เอ็นเอเข้ากับอนุภาคนาโนที่เป็นลิพิด (lipid nanoparticle) ซึ่งป้องกันสายอาร์เอ็นเอและช่วยให้เซลล์กลืนอนุภาคนาโนบวกกับอาร์เอ็นเอนั้นเข้าไป
ผลไม่พึงประสงค์สามัญแต่คาดได้ของวัคซีน (reactogenicity) คล้ายกับของวัคซีนธรรมดาที่ไม่ใช้อาร์เอ็นเออื่น ๆ
ผู้มีภาวะภูมิต้านตนเองอาจเกิดผลไม่พึงประสงค์ต่อวัคซีนอาร์เอ็นเอ
ข้อได้เปรียบของวัคซีนนี้เหนือวัคซีนโปรตีนธรรมดาก็คือความรวดเร็วในการออกแบบและผลิตวัคซีน มีค่าผลิตถูกกว่า
และก่อการตอบสนองของภูมิต้านทานทั้งที่อำนวยโดยเซลล์ (cellular immunity) และโดยมาโครโมเลกุลอื่น ๆ (humoral immunity) เช่น สารภูมิต้านทานเป็นต้น
ข้อเสียของวัคซีนโควิด-19 แบบเอ็มอาร์เอ็นเอของบริษัทไฟเซอร์-ไบออนเทคก็คือ ต้องแช่แข็งในอุณหภูมิต่ำมาก
วิธีการสร้างวัคซีนเช่นนี้ได้ดึงดูดความสนใจอย่างมากเมื่อพัฒนาวัคซีนโควิด-19
จนถึงต้นเดือนธันวาคม 2020 มีวัคซีนโควิด-19 แบบเอ็มอาร์เอ็นเอสองอย่างที่ได้ผ่านการทดลองในมนุษย์ขั้นสุดท้าย คือ วัคซีน mRNA-1273 ของบริษัทโมเดิร์นา และวัคซีน tozinameran ของบริษัทไฟเซอร์-ไบออนเทค
ในวันที่ 2 ธันวาคม 2020 สำนักงานควบคุมผลิตภัณฑ์ยาและสุขภาพ (Medicines and Healthcare products Regulatory Agency, MHRA) แห่งสหราชอาณาจักรเป็นองค์กรควบคุมยาแรกในโลกที่อนุมัติวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอให้ใช้ในมนุษย์ คืออนุญาตให้ใช้วัคซีนโควิด-19 tozinameran ของบริษัทไฟเซอร์-ไบออนเทคเป็นการฉุกเฉินสำหรับคนจำนวนมาก
ในวัน 11 ธันวาคม องค์การอาหารและยาสหรัฐก็ได้อนุมัติให้ใช้วัคซีนเป็นการฉุกเฉินเช่นกัน
ต่อมาวันที่ 21 ธันวาคม ศูนย์ป้องกันและควบคุมโรคสหรัฐก็แนะนำให้ใช้วัคซีนโควิด-19 ของบริษัทโมเดิร์นาเป็นการฉุกเฉินในผู้ใหญ่
ซึ่งองค์การอาหารและยาสหรัฐก็อนุมัติอีก 3 วันต่อมา
มีข้อมูลผิด ๆ เกี่ยวกับวัคซีนอาร์เอ็นเอที่ส่งต่อ ๆ กันในสื่อสังคม คือมีการอ้างผิด ๆ ว่าวัคซีนอาร์เอ็นเอจะเปลี่ยนดีเอ็นเอของผู้ที่ได้รับ
หรือเน้นการไร้ประวัติความปลอดภัยก่อน ๆ ของเทคโนโลยี โดยละเลยหลักฐานใหม่ ๆ ที่ได้สะสมในงานทดลองกับคนเป็นหมื่น ๆ
กลไก

ข้อมูลเพิ่มเติม: ระบบภูมิคุ้มกัน
จุดมุ่งหมายของวัคซีนก็เพื่อกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะสร้างสารภูมิต้านทานเพื่อต่อต้านจุลชีพก่อโรคนั้น ๆ
สารส่อ (marker) ของจุลชีพก่อโรคที่สารภูมิต้านทานจะเล็งเป็นเป้าเรียกว่า แอนติเจน
วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอทำงานต่างกับวัคซีนปกติ
เพราะวัคซีนปกติกระตุ้นให้ร่างกายตอบสนองด้วยสารภูมิต้านทานโดยฉีดแอนติเจน (คือโปรตีนของไวรัสก่อโรค) หรือฉีดไวรัสก่อโรคซึ่งลดฤทธิ์ หรือฉีดเวกเตอร์ไวรัสลูกผสมที่เข้ารหัสแอนติเจน คือใช้ไวรัสอีกอย่างเป็นพาหะส่งยีนแอนติเจนของไวรัสก่อโรคเข้าไปเพื่อให้เซลล์ร่างกายเองสร้างแอนติเจน 
ส่วนวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอออกฤทธิ์ในระยะสั้น ๆ กว่า
โดยส่งชิ้นส่วนอาร์เอ็นเอของไวรัสก่อโรคที่สังเคราะห์ขึ้นและอยู่ได้ไม่นานเข้าไปในร่างกาย
ซึ่งเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดหนึ่งคือ dendritic cell (DC) จะนำเข้าในเซลล์ผ่านกระบวนการฟาโกไซโทซิส
แล้วใช้ไรโบโซมเพื่ออ่านรหัสเอ็มอาร์เอ็นเอแล้วสร้างแอนติเจนของไวรัสก่อนจะทำลายเอ็มอาร์เอ็นเอนั้น
เมื่อแอนติเจนเกิดในเซลล์ของผู้รับวัคซีนแล้ว ก็จะเกิดกระบวนการปกติของระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะ
คือคอมเพล็กซ์โปรตีน proteasomes ก็จะสลายแอนติเจน แล้วโมเลกุล class I MHC และ class II MHC ก็จะจับกับเพปไทด์ของแอนติเจนแล้วขนส่งมันไปที่ผิวเซลล์ เป็นการปลุกฤทธิ์เซลล์คือ DC
ซึ่งก็จะย้ายไปอยู่ที่ต่อมน้ำเหลือง แล้วแสดงแอนติเจน (antigen presentation) ต่อเซลล์ภูมิคุ้มกันแบบ T และ B
ซึ่งในที่สุดก็นำไปสู่การผลิตสารภูมิต้านทานซึ่งเล็งเป้าโดยเฉพาะที่แอนติเจนดังว่า เป็นภูมิคุ้มกันต่อต้านสิ่งที่มีแอนติเจนนั้น ๆ
ประโยชน์ของการใช้เอ็มอาร์เอ็นเอเพื่อให้เซลล์ของผู้รับวัคซีนผลิตแอนติเจนเองก็คือ โรงงานยาผลิตเอ็มอาร์เอ็นเอได้ง่ายกว่าผลิตโปรตีนซึ่งเป็นแอนติเจนหรือผลิตไวรัสที่ลดฤทธิ์แล้ว
ประโยชน์อื่น ๆ รวมทั้งความรวดเร็วในการออกแบบและการผลิตวัคซีน
บริษัทโมเดิร์นาออกแบบวัคซีนโควิด-19 mRNA-1273 โดยใช้เวลาแค่ 2 วัน
ประโยชน์อีกอย่างก็คือเพราะร่างกายผลิตแอนติเจนเอง วัคซีนจึงกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันทั้งโดยเซลล์ (cellular immunity) และโดยมาโครโมเลกุล (humoral immunity) เช่น สารภูมิต้านทาน
วัคซีนยังไม่มีผลเปลี่ยนดีเอ็นเอของเซลล์อีกด้วย
ชิ้นส่วนอาร์เอ็มเอที่สังเคราะห์ขึ้นเป็นก๊อปปี้ของส่วนอาร์เอ็นเอของไวรัสโดยเฉพาะ ที่มีข้อมูลเพื่อสร้างแอนติเจนของไวรัส (สำหรับวัคซีนโคโรนาไวรัส ก็คือโปรตีนหนาว [spike] ที่ผิวของอนุภาคไวรัส) โดยไม่เกี่ยวกับดีเอ็นเอมนุษย์
เมื่อวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอสำหรับโควิด-19 กลายเป็นเครื่องมือสำคัญ เรื่องว่าวัคซีนเปลี่ยนดีเอ็นเอมนุษย์ก็กลายเป็นข้อมูลผิดที่กระจายไปในสื่อสังคม แล้วต่อมาจึงถูกหักล้างว่าเป็นทฤษฎีสมคบคิด
เอ็มอาร์เอ็นเอปกติจะสลายไปในเซลล์หลังจากใช้สร้างโปรตีนแปลกปลอมแล้ว
แต่เพราะผู้ผลิตเก็บสูตรประกอบวัคซีนเป็นความลับ รวมทั้งองค์ประกอบที่แน่นอนของอนุภาคนาโนซึ่งเป็นลิพิดอันใช้ส่งยาเข้าไปในเซลล์ รายละเอียดและกำหนดเวลาต่าง ๆ ของวัคซีนจึงยังไม่ได้ศึกษาโดยผู้ชำนาญการอิสระอื่น ๆ
ผลไม่พึงประสงค์และความเสี่ยง

สายเอ็มอาร์เอ็นเอในวัคซีนอาจทำให้ภูมิคุ้มกันตอบสนองในรูปแบบที่ไม่ได้ตั้งใจ เพื่อลดโอกาสนี้ ลำดับเอ็มอาร์เอ็นเองจึงทำเลียนแบบตามที่เซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (เช่น เซลล์ของลิง) เองผลิต
วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอบางชนิดอาจก่อการตอบสนองของอินเตอร์เฟียรอนแบบ 1 ที่มีกำลัง ซึ่งไม่เพียงสัมพันธ์กับการอักเสบแต่กับภาวะภูมิต้านตนเองด้วย ดังนั้น การระบุผู้เสี่ยงเกิดภาวะภูมิต้านตนเองจึงอาจสำคัญก่อนให้วัคซีน
การให้

การส่งวัคซีนอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์สามารถแบ่งเป็นสองอย่างคร่าว ๆ คือ ทำนอกกาย (ex vivo) หรือในกาย (in vivo)
การให้ > นอกกาย

dendritic cell (DC) เป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดหนึ่งซึ่งทำหน้าที่แสดงแอนติเจนที่ผิวเซลล์ แล้วมีปฏิสัมพันธ์กับ T cell
ซึ่งเริ่มการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน
โดย DC สามารถเก็บจากคนไข้ และโปรแกรม DC ด้วยเอ็มอาร์เอ็นเอ แล้วฉีดกลับเข้าในคนไข้เพื่อให้ภูมิคุ้มกันตอบสนอง
การให้ > ในกาย

หลังจากได้พบว่า การส่งเอ็มอาร์เอ็นเอที่สร้างขึ้นนอกร่างกายแบบ in vitro นำไปสู่การแสดงออกโปรตีนในกายเนื่องกับอาร์เอ็นเอที่ฉีดเข้าร่างกายนั้น วิธีนี้จึงน่าสนใจยิ่งขึ้น ๆ
เพราะได้เปรียบกว่าวิธีนอกกาย โดยเฉพาะก็คือ เลี่ยงค่าใช้จ่ายในการเก็บแล้วปรับ dendritic cell ของคนไข้ และเลียนการติดเชื้อโดยธรรมชาติ
แต่ก็มีอุปสรรคที่ต้องแก้ก่อนจะใช้ได้ดี
เพราะร่างกายมีกลไกทางวิวัฒนาการที่กันกรดนิวคลีอิกแปลกปลอม และย่อยสลายอาร์เอ็นเอโดยเอนไซม์ RNase ซึ่งต้องหลีกเลี่ยงเพื่อจะให้อาร์เอ็นเอถอดรหัสได้
อนึ่ง อาร์เอ็นเอยังหนักเกินที่จะแพร่กระจายภายในเซลล์โดยตนเอง ดังนั้น ก็อาจถูกค้นพบโดยเซลล์และกำจัด
การให้ > ในกาย > เอ็มอาร์เอ็นเปล่า

การฉีดเอ็มอาร์เอ็นเปล่า (naked) ก็คืออาร์เอ็นเอจะประกอบกับสารละลายบัฟเฟอร์เท่านั้น
วิธีเช่นนี้รู้จักตั้งแต่ต้นคริสต์ทศวรรษ 2000
งานทดลองทางคลินิกแรกในโลกที่ใช้วิธีนี้เกิดในเมืองทือบิงเงิน เยอรมนี ที่ใช้วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอฉีดเข้าใต้หนังกำพร้า (intradermal injection)
การใช้อาร์เอ็นเอเป็นวัคซีนเกิดในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1990 ในรูปแบบเอ็มอาร์เอ็นเอที่ขยายตัวเอง (self-amplifying)
วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอหลัก ๆ สองอย่างก็คือที่ไม่ขยายตัวเอง (แบบธรรมดา ใช้เวกเตอร์ไวรัส) กับที่ขยายตัวเอง (self-amplifiying) และไม่ได้ใช้เวกเตอร์ไวรัส
เมื่อไม่ใช้เวกเตอร์ไวรัส เอ็มอาร์เอ็นเอจะเข้าไปยังไซโทพลาซึมของเซลล์และขยายตัวเอง และในที่สุดก็นำไปสู่การแสดงออกโปรตีนที่เป็นแอนติเจน
ยังปรากฏอีกด้วยว่า ช่องทางการฉีดวัคซีน เช่น เข้าไปใต้ผิวหนัง (intradermal) เข้าเส้นเลือด (intravenous) เข้ากล้ามเนื้อ (intramuscular) จะทำให้เซลล์นำเอ็มอาร์เอ็นเอเข้าตัวในระดับต่าง ๆ กัน การเลือกช่องทางการให้วัคซีนจึงสำคัญมาก
เช่น งานศึกษาหนึ่งแสดงว่า เทียบกับช่องทางอื่น ๆ ทั้งหมด การฉีดเข้าต่อมน้ำเหลืองทำให้เซลล์ T ตอบสนองมากที่สุด
กลไกของเอ็มอาร์เอ็นเอที่ขยายตัวเองอาจแตกต่างกันมาก เพราะเป็นโมเลกุลที่ใหญ่กว่ากันมาก
การให้ > ในกาย > เวกเตอร์โพลีเพล็กซ์

พอลิเมอร์ที่ก่อกระบวนการ cationic polymerization
คือ cationic polymer สามารถผสมกับเอ็มอาร์เอ็นเอเพื่อสร้างเครื่องหุ้มที่เรียกว่า โพลีเพล็กซ์
ซึ่งป้องกันเอ็มอาร์เอ็นเอลูกผสมจากเอนไซม์ ribonuclease และช่วยในการเข้าไปในเซลล์
โพรทามีน (protamine)
เป็นเพปไทด์แคตไอออนที่มีตามธรรมชาติ และได้ใช้หุ้มเอ็มอาร์เอ็นเอในวัคซีน
การให้ > ในกาย > เวกเตอร์อนุภาคนาโนลิพิด

ครั้งแรกที่องค์การอาหารและยาสหรัฐได้อนุมัติให้ใช้อนุภาคนาโนที่เป็นลิพิดเพื่อส่งยาก็ในปี 2018 เมื่ออนุมัติยา small interfering RNA (siRNA) คือ Onpattro
เพื่อรักษาโรคเส้นประสาทหลายเส้น (polyneuropathy)
การหุ้มโมเลกุลเอ็มอาร์เอ็นเอในอนุภาคนาโนลิพิดเป็นพัฒนาการที่สำคัญยิ่งในการผลิตวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเออันได้ผล เพราะฝ่าอุปสรรคทางเทคนิคสำคัญหลายอย่างในการส่งโมเลกุลเอ็มอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์
โดยหลักก็คือ ลิพิดเป็นชั้นป้องกันไม่ให้เอ็มอาร์เอ็นเอเสื่อม จึงทำให้โปรตีนแสดงออกได้ดีกว่า
อนึ่ง การปรับชั้นนอกของลิพิดโดยเฉพาะ ๆ ทำให้สามารถเล็งเป้าที่เซลล์โดยเฉพาะ ๆ ผ่านปฏิสัมพันธ์ของลิแกนด์
อย่างไรก็ดี มีงานศึกษาหลายงานที่ชี้ปัญหาในการศึกษาการส่งยาแบบนี้ คือเซลล์รับอาร์เอ็นเอได้ไม่เท่ากันระหว่างการใช้อนุภาคนาโนในกาย (in vivo) กับนอกกาย (in vitro)
อนุภาคนาโนสามารถส่งไปยังเซลล์ได้หลายช่องทาง เช่น ทางเส้นเลือด หรือทางระบบน้ำเหลือง
การให้ > ในกาย > เวกเตอร์ไวรัส

ข้อมูลเพิ่มเติม: เวกเตอร์ไวรัส
นอกเหนือจากวิธีส่งยาโดยไม่ใช้ไวรัสแล้ว ไวรัสอาร์เอ็นเอ (RNA virus) ยังสามารถดัดแปลงทางพันธุวิศวกรรมให้กระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันแบบคล้าย ๆ กัน
ไวรัสที่ปกติใช้เป็นเวกเตอร์รวมทั้งรีโทรไวรัส เล็นทิไวรัส อัลฟาไวรัส และแร็บโดไวรัส (rhabdovirus) แต่ละอย่างต่างมีโครงสร้างและการทำงานที่ไม่เหมือนกัน
งานศึกษาทางคลินิกได้ใช้ไวรัสเช่นนี้สำหรับโรคต่าง ๆ ในสิ่งมีชีวิตตัวแบบ เช่น หนู ไก่ และไพรเมต
ผลข้างเคียงและความเสี่ยง

ผลไม่พึงประสงค์ของวัคซีนอาร์เอ็นเอคล้ายกับวัคซีนธรรมดาที่ไม่ใช่อาร์เอ็นเอ
แต่คนที่เสี่ยงต่อภาวะภูมิต้านตนเองก็อาจมีผลไม่พึงประสงค์เนื่องกันวัคซีนนี้
และเพราะสายเอ็มอาร์เอ็นเออาจทำให้ภูมิคุ้มกันตอบสนองแบบที่ไม่ได้ตั้งใจ
เพื่อลดโอกาสให้มีน้อยสุด ลำดับอาร์เอ็นเอนในวัคซีนนี้จึงออกแบบให้คล้ายกันอาร์เอ็นเอที่เซลล์ผลิตเอง
ผลข้างเคียงที่แรงแต่ชั่วคราวก็มีรายงานในการทดลองวัคซีนโควิด-19 ที่ใช้อาร์เอ็นเอ
แต่คนโดยมากก็จะไม่ประสบกับผลข้างเคียงรุนแรงซึ่งรวมการเป็นไข้และล้า
ผลข้างเคียงจัดว่ารุนแรงก็ต่อเมื่อจำกัดกิจกรรมในชีวิตประจำวัน
ผลข้างเคียงและความเสี่ยง > ทั่วไป

ก่อนปี 2020 ไม่มียาหรือวัคซีนที่ใช้เอ็มอาร์เอและได้อนุมัติให้ใช้ในมนุษย์ จึงมีความเสี่ยงที่ยังไม่รู้
การระบาดทั่วของโควิด-19 ทำให้ต้องผลิตวัคซีนได้เร็ว จึงทำให้วัคซีนอาร์เอ็มเอน่าสนใจต่อองค์กรสาธารณสุขประจำชาติต่าง ๆ
แล้วก่อข้อถกเถียงว่าวัคซีนควรจะได้การอนุมัติเช่นไร (เช่น อนุมัติใช้เป็นการฉุกเฉิน คือ emergency use authorization หรืออนุมัติให้ใช้ด้วยความกรุณา คือ expanded access) หลังจาก 8 สัปดาห์หลังการทดลองในมนุษย์ระยะสุดท้าย
ผลข้างเคียงและความเสี่ยง > การเก็บ

เพราะเอ็มอาร์เอ็นเอบอบบางยิ่ง วัคซีนจึงต้องเก็บไว้ในอุณหภูมิต่ำมากเพื่อไม่ให้เสื่อม
เช่น วัคซีนโควิด-19 แบบเอ็มอาร์เอ็นเอของบริษัทไฟเซอร์-ไบออนเทคต้องเก็บในอุณหภูมิระหว่าง -80 ถึง -60 องศาเซลเซียส
ส่วนบริษัทโมเดิร์นาระบุว่า วัคซีนโควิด-19 ของตนสามารถเก็บไว้ได้ในระหว่าง
-25 ถึง -15 องศาเซลเซียส
ซึ่งใกล้ ๆ กับตู้เย็นธรรมดา 
และวัคซีนจะเสถียรในอุณหภูมิระหว่าง 2-8 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 30 วัน
ในเดือนพฤศจิกายน 2020 วารสารวิทยาศาสตร์เนเจอร์รายงานว่า "แม้จะเป็นไปได้ว่า ความแตกต่างของสูตรอนุภาคนาโนลิพิดหรือโครงสร้างทุติยภูมิของเอ็มอาร์เอ็นเอ อาจอธิบายความต่างของความเสถียรที่อุณหภูมิต่าง ๆ (ของวัคซีนบริษัทโมเดิร์นาและไฟเซอร์-ไบออนเทค) แต่ผู้เชี่ยวชาญจำนวนมากก็คาดว่า ผลิตภัณฑ์วัคซีนทั้งสองในที่สุดก็จะปรากฏว่า มีข้อกำหนดในการเก็บและมีอายุผลิตภัณฑ์คล้าย ๆ กันที่อุณหภูมิต่าง ๆ"
ข้อดี > เหนือวัคซีนธรรมดา

วัคซีนอาร์เอ็นเอมีข้อดีเหนือวัคซีนธรรมดา
เพราะไม่ได้ทำมาจากจุลชีพก่อโรคที่ยังเป็น ๆ (หรือแม้แต่จุลชีพก่อโรคที่ลดฤทธิ์แล้ว) จึงไม่สามารถทำให้ติดโรคได้
เทียบกับวัคซีนธรรมดาที่ต้องเพาะเลี้ยงจุลชีพก่อโรค ซึ่งถ้าทำในขนาดมาก ๆ ก็อาจเพิ่มความเสี่ยงการติดโรคใกล้ ๆ โรงงานผลิต
วัคซีนอาร์เอ็นเอยังสามารถผลิตได้เร็วกว่า มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า และทำตามขั้นตอนเหมือน ๆ กันได้ดีกว่า (คือมีอัตราความผิดพลาดในการผลิตน้อยกว่า) ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ในเหตุการณ์โรคระบาดที่รุนแรง
ข้อดี > เหนือวัคซีนดีเอ็นเอ

นอกจากจะมีข้อดีเหมือวัคซีนดีเอ็นเอเหนือวัคซีนธรรมดาแล้ว วัคซีนอาร์เอ็นเอนก็ยังมีข้อดีเหนือวัคซีนดีเอ็นเออีกด้วย
รวมทั้ง
เอ็มอาร์เอ็นเอแปลรหัสในไซโทซอล จึงไม่ต้องเข้าไปในนิวเคลียสของเซลล์ และไม่เสี่ยงรวมเข้าในจีโนมของเซลล์ถูกเบียน
นิวคลีโอไซด์แปลงรูป (เช่น pseudouridines, 2'-O-methylated nucleosides) สามารถประกอบเข้ากับเอ็มอาร์เอ็นเอเพื่อกันไม่ให้ภูมิคุ้มกันตอบสนองแล้วสลายอาร์เอ็นเอ จึงให้ผลที่คงยืนกว่าเพราะแปรรหัสได้ดีกว่า
ส่วน open reading frame (ORF) และ untranslated regions (UTR) ของเอ็มอาร์เอ็นเอยังสามารถจัดให้เหมาะสมที่สุดเพื่อจุดประสงค์ต่าง ๆ (เป็นกระบวนการที่เรียกว่า sequence engineering ของเอ็มอาร์เอ็นเอ) เช่น ทำให้ guanine-cytosine content หนาแน่นขึ้น (ซึ่งอาจทำให้อาร์เอ็นเอเสถียรขึ้น) หรือเลือก UTR ที่รู้ว่าทำให้แปลรหัสโปรตีนเพิ่มขึ้น
ยังสามารถเพิ่มรหัส ORF เกี่ยวกับกลไกการถ่ายแบบอาร์เอ็นเอเพื่อเพิ่มการแปลรหัสแอนติเจน ซึ่งก็จะเพิ่มการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน เป็นการลดวัสดุที่ต้องใช้ทำวัคซีน