CẬP NHẬT về kĩ THUẬT TIM PHỔI NHÂN tạo TRONG điều TRỊ hội CHỨNG SUY hô hấp cấp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI PHẠM THẾ THẠCH CẬP NHẬT VỀ KĨ THUẬT TIM PHỔI NHÂN TẠO TRONG ĐIỀU TRỊ HỘI CHỨNG SUY HÔ HẤP CẤP CHUYÊN ĐỀ TIẾN SĨ Y HỌC HÀ NỘI - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI PHẠM THẾ THẠCH CẬP NHẬT VỀ KĨ THUẬT TIM PHỔI NHÂN TẠO TRONG ĐIỀU TRỊ HỘI CHỨNG SUY HÔ HẤP CẤP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đào Xuân Cơ Cho đề tài: “Đánh giá hiệu áp dụng kĩ thuật tim phổi nhân tạo để điều trị hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển nặng” Chuyên ngành : Hồi sức cấp cứu chống độc Mã số : 62720122 CHUYÊN ĐỀ TIẾN SĨ Y HỌC HÀ NỘI - 2018 BẢNG VIẾT TẮT ACT : Activated Clotting Time AECC : Hội nghị đồng thuận Âu - Mỹ APACHE : Acute Physiology And Chronic Health Evaluation ARDS : Hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (Acute Respiratory Ditress Syndrome) ALI : Tổn thương phổi cấp ALTMTT : Áp lực tĩnh mạch trung tâm BN : Bệnh nhân CI : Chỉ số tim (cardiac index) CO : Cung lượng tim (cardiac out put) ECMO : Extracorporeal Membrane Oxygenation (Trao đổi oxy qua màng) FiO2 : Tỷ lệ oxy khí thở vào (Inspired oxygen fraction) HA : Huyết áp HATB : Huyết áp trung bình HCO3 : Bicarbonat HSTC : Hồi sức tích cực NMCT : Nhồi máu tim PaCO2 : Áp lực riêng phần CO2 máu động mạch (Arterial partial pressure of carbon dioxide) PaO2 : Áp lực riêng phần O2 máu động mạch (Arterial partial pressure of oxygen) PEEP : Áp lực riêng cuối thở (Continuous Positive Airway Pressure) P/F : Tỷ lệ PaO2 FiO2 PH : Potential hydrogen SOFA : Sequential Organ Failure Assessment SpO2 : Độ bão hòa oxy máu mao mạch (Pulse Oximeter Oxygen Saturation) TKNT : Thơng khí nhân tạo TMTT : Tĩnh mạch trung tâm VA : Veno-arterial (Tĩnh mạch- động mạch) VCT : Viêm tim Vt : Thể tích khí lưu thơng (Tidal volume) VV : Veno- venous (Tĩnh mạch-tĩnh mạch) MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ Hội chứng suy hơ hấp cấp tiến triển (Acute Respiratory Distress Syndrome - ARDS) bệnh thường gặp, chiếm khoảng 10% số trường hợp nhập vào khoa Hồi sức tích cực 25% số trường hợp thở máy [1], vấn đề quan tâm hàng đầu tính chất nặng tỉ lệ tử vong cao Mặc dù có nhiều tiến điều trị, song tỉ lệ tử vong bệnh nhân ARDS báo cáo qua nghiên cứu lên đến 40 - 70% [17],[42],[43] Các trường hợp hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển nguy kịch người lớn không đáp ứng với máy thở biện pháp trao đổi oxy ngồi thể (Extracoporeal membrane oxygenation – ECMO) cho phép thay chức phổi tạm thời giải pháp cứu nguy, lúc điều trị nguyên nhân [7] ECMO tĩnh mạch tĩnh mạch định cho trường hợp ARDS trơ nhiều nguyên nhân khác nhau, kỹ thuật khả thi áp dụng nhiều đơn vị hồ sức toàn giới [8] Các nghiên cứu gần cho thấy có kết tích cực sử dụng hệ thống điều trị ARDS trơ [9], so với kết điều trị trước Mục tiêu: Giá trị ECMO điều trị hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển KĨ THUẬT TRAO ĐỔI OXY QUA MÀNG (ECMO) 1.1 Nguyên lí hoạt động 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu phát triển Khởi điểm kĩ thuật ECMO hỗ trợ tuần hoàn thể cho bệnh nhân phẫu thuật tim hở Năm 1953, Gibbon người áp dụng thành công dụng cụ hỗ trợ tưới máu oxy hóa máu phẫu thuật tim hở [51] Năm 1954, phát triển kĩ thuật thuật cầu nối mạch máu phẫu thuật sữa tổn thương tim bẩm sinh Năm 1956, Mayo Clinic, Kirklin cộng cải thiện dụng cụ Gibbon để sữa thành công cho bệnh nhân thiếu hụt vách liên nhĩ [52] Đến năm 1975, Bartlett cộng lần áp dụng thành công hệ thống ECMO để điều trị cho bệnh nhân suy hô hấp cấp nặng Năm 1982, Bartlett cơng bố cơng trình nghiên cứu với kinh nghiệm ban đầu cho 45 bệnh nhân sơ sinh [55] Trong nghiên cứu này, ECMO thực sau khí tiến hành biện pháp hồi sức tích cực thất bại làm trẻ thầy thuốc sơ sinh coi hấp hối Trong nghiên cứu cho thấy tỉ lệ trẻ cứu sống ECMO lên đến > 50% tỉ lệ tử vong ước tính nhóm thời điểm > 90% Trong hai thập kỉ có nhiều trung tâm áp dụng kĩ thuật ECMO điều trị mang lại kết khả quan Tiếp sau thử nghiệm lâm sàng thành công trẻ sơ sinh, thầy thuốc bắt đầu tính đến áp dụng cho bệnh nhân người lớn Thật khơng may, có số sai lầm năm điều trị kĩ thuật ECMO dẫn đến ảnh hưởng đến việc áp dụng kĩ thuật người lớn Cho đến năm 1996, nhà khoa học Anh cơng bố cơng trình nghiên cứu thử nghiệm ngẫu nhiên (randomized trial) trẻ sơ sinh tạp chí Lancet [23], xem thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng (controlled randomized trial) xác định hiệu ECMO Trong nghiên cứu tác giả so sánh tỉ lệ tử vong tàn tật nhóm trẻ điều trị hồi sức tích cực nhóm làm ECMO Kết nghiên cứu cho thấy nhóm làm ECMO có tỉ lệ tử vong 32% khí nhóm hồi sức tích cực truyền thống 59% với RR 0,64 [95%, CI 0,47 – 0,86; p = 0,004] [23] Với lợi ích lớn nên đến năm 1989 liên minh tự nguyện trung tâm thành lập, với tên gọi The Extracorporeal Life Support Organisation (ELSO), với mục đích chia dự liệu, so sánh thông tin trao đổi ý kiến Cho đến năm 2010, theo tác giả Sanjiv Nichani có khoảng 110 trung tâm 17 quốc gia thực kĩ thuật Với 35000 bệnh nhân ghi nhân kết điều trị biến chứng ELSO phối hợp thực nghiên cứu tiến cứu, xuất hướng dẫn, đưa tiêu chuẩn thực 1.1.2 Nguyên lí hoạt động ECMO (Extra Corporeal Membrane Oxygenation) thiết bị hỗ trợ sống với vòng tuần hồn nhân tạo bên lấy máu từ bệnh nhân đến trao đổi màng oxy hóa với chức làm giàu oxy thải carbonic, sau máu trao đổi lại vòng tuần hồn bệnh nhân Đây hệ thống hỗ trợ tim và/hoặc phổi tạm thời cho bệnh nhân suy hô hấp nặng suy tim, sốc tim nặng thời gian chờ sửa chữa, điều trị nguyên nhân hồi phục Với vai trò hỗ trợ tim (chức bơm) để đảm bảo tưới máu phổi (oxy hóa máu) khác nên có hai cách thiết lập hệ thống ECMO khác ECMO tĩnh mạch – động mạch (VA ECMO) áp dụng để hỗ trợ tim và/hoặc tim phổi tĩnh mạch – tĩnh mạch (VV ECMO) để áp dụng hỗ trợ phổi Dòng tuần hồn tạo bơm li tâm, máu hút từ tĩnh mạch lớn, bơm đẩy đến hệ thống màng trao đổi oxy làm giàu oxy thải khí carbonic từ máu trở thể vào động mạch (VA ECMO) trường hợp sốc tim suy tim - phổi đường tĩnh mạch lớn (VV ECMO) để hỗ trợ cho trường hợp suy hô hấp cấp nặng Chính tình trạng cho phép tim và/ phổi nghỉ ngơi tránh làm tổn thương thêm thuốc thở máy Hiệu oxy hóa máu phụ thuốc vào mối liên quan dòng máu qua bơm (số vòng quay bơm) cung lượng tim bệnh nhân Oxy máu bệnh nhân tăng lên lưu lượng dòng qua máy ECMO tăng lên ECMO tĩnh mạch – tính mạch có hiệu thải CO2 tốt Lưu lượng khí oxy qua màng oxy hóa nên đặt gấp đơi tốc độ lưu lượng dòng ECMO Với lưu lượng dòng ECMO tạo cung lượng khoảng 2/3 cung lượng tim, lưu lượng khí oxy qua bơm gấp đơi lưu lượng dòng ECMO gần tồn CO2 thải qua màng oxy hóa ECMO tĩnh mạch – động mạch: cho phép hỗ trợ tình trạng suy chức bơm tim nặng (thường kèm suy hô hấp), thường gặp viêm tim cấp tính, sau nhồi máu tim, sau ngừng tuần hoàn sau phẫu thuật tim Hệ thống thường dùng canuyl nhỏ, tiến hành đặt qua da nên thường triển khai nhanh chóng can thiệp hồi sức ECMO tĩnh mạch – tĩnh mạch tránh tổn thương động mạch nghiêm trọng tắc mạch khí hay cục máu đơng ECMO tĩnh mạch – tĩnh mạch tạo áp lực thấp hệ thống dây màng trao đổi oxy làm kéo dài thời gian sử dụng màng trao đổi oxy 1.1.3 Cấu tạo hệ thống ECMO Về bản, tuần hồn ECMO bao gồm ống thơng, hệ thống dây ECMO, bơm màng trao đổi oxy * Bơm Hầu hết loại ECMO sử dụng hai loại bơm, bơm học bơm ly tâm Bơm ly tâm gồm có cánh quạt hình nón làm bặng nhựa trơn nhẵn, bơm quay nhanh đến 3000 vòng/phút đẩy máu lực ly tâm Bơm ly tâm tạo áp lực đến 900mmHg Dòng máu phụ thuộc vào tiền gánh hậu gánh khơng có mối tương quan cố định tốc độ máu dòng máu, cần phải có dòng chảy vòng tuần hồn ECMO, bơm hoạt động có khí bị bất hoạt có 30-50 ml khí thrombin yếu tố mơ (TF) Yếu tố mơ hòa tan giải phóng phá hủy lớp nội mạc tế bào giải phóng yếu tố tăng cao trình phẫu thuật Thêm vào yếu tố mơ liên kết tế bào giải phóng màng ngồi tim, ngoại mạc, tim xương Trong phẫu thuật tim với hệ thống tuần hoàn thể tế bào máu nhỏ từ trung thất giàu yếu tố mô, yếu tố tái xâm nhập vào máu vào hệ tuần hoàn nhân tố để hình thành thrombin Gần hệ thống hoạt hóa đơng máu làm sáng tỏ, ban đầu lượng nhỏ thrombin hình thành sau yếu tố mơ giải phóng Tiếp theo thrombin hoạt hóa tiểu cầu qua receptors PAR (giai đoạn khuếch đại) dẫn đến lượng lớn thrombin hình thành bề mặt tiểu cầu Cuối dẫn đến fibrinogen chuyển thành fibrin (đơn phân) ổn định thành lưới fibrin yếu tố XIII Không giống phẫu thuật, chạy ECMO chuỗi phản ứng hoạt hóa đơng máu bị giới hạn khơng có mặt liên tục yếu tố mơ hòa tan yếu tố mơ liên kết Do lượng thrombin hình thành Trong chạy ECMO khơng hình thành thrombin cấp tính mổ tim dùng hệ thống tuần hoàn ngoại thể trình chạy ECMO thường kéo dài từ vài ngày đến vài tuần tạo điều kiện hình thành thrombin mạn tính Thêm vào yếu tố phản ứng viêm, nhiễm trùng kích hoạt bạch cầu giải phóng yếu tố mô Hệ thống ly giải fibrin: thrombin hình thành đến giai đoạn tiền tan huyết khối, phản ứng sinh lý hoạt hóa hệ thống phân giải fibrin, plasminogen chuyển thành plasmin thông qua giải phóng chất hoạt hóa plasminogen mơ từ tế bào nội mạc urokinase từ đại thực bào tuần hoàn fibroblasts streptokinase vi khuẩn Plasmin bị chặt thành fibrin giải phóng sản phẩm giáng hóa fibrin Trong q trình chạy ECMO, hậu việc hình thành thrombin mạn tính , q trình tăng phân hủy fibrin xảy nguyên nhân dẫn đến chảy máu b/ Thuốc chống đông ECMO Dùng chống đơng ECMO để kiểm sốt hình thành fibrin để hạn chế nguy huyết khối chảy máu Heparin không phân đoạn dùng phổ biến để dùng trình chạy ECMO Bình thường anti thrombin III làm tác dụng yếu tố IX, X, XI, XII thrombin làm giảm hình thành thrombin Heparin không phân đoạn tác động vào chế này, heparin thúc đẩy phản ứng anti thrombin yếu tố IX, X, XI, XII, thrombin lên gấp 1000 lần làm giảm hình thành thrombin q trình hoạt hóa hệ đơng máu Liều heparin trình chạy ECMO dao động, thường từ 20-70 UI/kg/giờ Về truyền heparin kéo dài liên tục dẫn đến tình trạng tiêu thụ antithrombin làm độ nhạy heparin giảm phải tăng liều heaprin Khi antithrombin bình thường cần phải giảm liều heparin Tiêu thụ tiểu cầu chắn không tránh trình chạy ECMO giảm tiểu cầu làm tăng độ nhạy heparin - Heparin Hầu hết trung tâm sử dụng heparin không phân đoạn để bảo quản màng lọc, trung tâm protocol sử dụng chống đơng khác Phần lớn trung tâm sử dụng ACT (activated clotting time) để theo dõi liều heparin Liều bolus heparin ban đầu 50-100 đơn vị/kg sau làm xét nghiệm ACT, ACT