1.3.1. Tổng quan về sức cản động mạch thận
RI lần đầu tiên được Pourrcelot đưa ra vào năm 1971 trong siêu âm động mạch cảnh, sau đó nó được áp dụng cho những mạch máu khác. RI phản ánh độ giãn nở hay độ cứng của thành mạch [13].
Trong siêu âm Doppler mạch máu chỉ số sức cản được xác định dựa vào công thức:
𝑅𝐼 = 𝑉𝑠 − 𝑉𝑑 𝑉𝑠
Trong đó:
RI: chỉ số sức cản
Vs: Tốc độ tâm thu: đo ở đỉnh cao nhất của sóng tâm thu
Vd: Tốc độ tâm trương: đo ở cuối thì tâm trương, trước lúc xuất phát 1 sóng tâm thu tiếp theo.
1.3.2. Ý nghĩa của chỉ số sức cản động mạch thận trong một số bệnh lý
* Trong hẹp động mạch thận
Hẹp động mạch thận nằm trong nhóm bệnh lý động mạch thận thường gặp trên lâm sàng và là một trong những nguyên nhân gây THA ở các BN trẻ tuổi, THA kháng trị. Nguyên nhân hẹp động mạch thận có thể nguyên phát (do bẩm sinh) hoặc thứ phát (do các nguyên nhân khác như: xơ vữa, loạn sản xơ cơ, huyết khối động mạch thận, do chèn ép từ bên ngoài....). Hiện nay có nhiều phương pháp chẩn đoán hẹp động mạch thận như: đo nồng độ renin huyết tương, xạ hình thận với captopril, chụp cắt lớp vi tính động mạch thận...trong đó nếu như chụp động mạch thận chọn lọc bằng kỹ thuật xóa nền điện toán được coi là tiêu chuẩn vàng trong chẩn đoán, thì siêu âm Doppler động mạch
thận được chọn lựa là phương pháp chẩn đoán sàng lọc do phương pháp này có độ nhạy và độ đặc hiệu cao và không xâm lấn.
Ở BN bị hẹp động mạch thận, THA nặng kéo dài, sự kích hoạt hệ renin- angiotensin-aldossterol và các yếu tố nguy cơ khác như ĐTĐ, LDL-C, thuốc lá...có thể gây xơ hóa tổ chức thận làm tổn thương thứ phát tại các tiểu động mạch làm THA càng trầm trọng. RI phản ánh trở kháng của toàn bộ hệ mạch máu thận bao gồm các mạch máu nhỏ và tiểu động mạch thận. RI càng cao càng nguy cơ tổn thương các nhánh nhỏ và các tiểu động mạch càng lớn.
Ở BN bị hẹp động mạch thận, RI cao còn có giá trị tiên lượng nguy cơ tiến triển suy thận. Radermacher và Ellis nghiên cứu các yếu tố liên quan với tiến triển của bệnh thận ở 162 BN bị hẹp trên 50% động mạch thận, các tác giả ghi nhận có hai yếu tố tiên đoán tiến triển suy thận quan trọng nhất là RI > 0,8 và protein niệu > 1g/L [59].
Crrutchley và Pearce nghiên cứu 86 BN được tái thông động mạch thận bằng phẫu thuật hoặc can thiệp bằng đặt stent ghi nhận:
+ Ở nhóm bệnh có RI > 0,8 độ lọc cầu thận xấu đi sau can thiệp.
+ Không có sự khác biệt về mức độ cải thiện HA ở nhóm có RI > 0,8 và nhóm có RI ≤ 0,8.
+ Trong 22 Bn bị tử vong muộn do tất cả các nguyên nhân sau tái thông, phân tích đa biến cho thấy RI > 0,8 là yếu tố nguy cơ chính cùng với bệnh mạch vành nhiều nhánh [25].
Trong một công trình nghiên cứu khác của Radermacher và Chavn với 138 BN được can thiệp qua da, ghi nhận nhóm có RI > 0,8, HA và chức năng không cải thiện sau can thiệp [58].
Nghiên cứu của Lê Văn Cường cho thấy ở nhóm BN có chỉ số RI < 0,8 có nồng độ creatinin máu thấp hơn và mức lọc cầu thận ước tính cao hơn tại thời điểm trước tái thông. Sau tái thông 42 BN trong nhóm RI < 0,8 có cải thiện chức năng thận, chỉ có 2 BN diễn biến xấu hơn. Trái lại ở nhóm RI ≥ 0,8 có
đến 21 BN chức năng thận diễn biến xấu sau tái thông. Các tác giả đưa ra giả thuyết RI < 0,8 là yếu tố có giá trị tiên lượng cho bảo tồn chức năng thận sau tái thông [1].
* Trong bệnh thận mạn
Claudia Parolini và cộng sự [90] đã thực hiện một nghiên cứu rất dài trong 11 năm trên 263 BN ở trung tâm thận học để đánh giá ý nghĩa lâm sàng của RI trong tiên lượng BN bệnh thận mạn. Kết quả cho thấy RI có tương quan với mức lọc cầu thận ước tính ( r = -0,4, p < 0,001), HA tâm thu (r = 0,39, p < 0,001) và tuổi (r = 0,28, p= 0,007). Nghiên cứu cũng cũng chỉ ra rằng RI là một yếu tố nguy cơ độc lập với sự tiến triển của tình trạng suy thận (p < 0,001). Nhóm BN có RI ban đầu ≥ 0,7 suy giảm nhanh chóng của chức năng thận (giảm 50% MLCT trong 6 năm). Vì vậy các tác giả kết luận rằng RI ≥ 0,7 dự đoán tiên lượng xấu ở BN bệnh thận mạn. Tương tự trong nghiên cứu của Clarrisse Toledo và các cộng sự theo dõi 1962 BN bệnh thận mạn trong 2,2 năm cho thấy RI động mạch thận > 0,7 liên quan tới tử vong do mọi nguyên nhân ở 428 BN [96].
Để so sánh chỉ số RI của động mạch thận trên những người tình nguyện khỏe mạnh với những BN THA và suy thận mạn cũng như nghiên cứu mối tương quan giữa chỉ số này với chức năng thận và huyết động của thận, Petersen [91] đã thực hiện nghiên cứu trên 10 người tình nguyện khỏe mạnh và 25 BN có mức lọc cầu thận ước tính < 50ml/ph và HA > 140/90 mmHg. Kết quả cho thấy RI có mối tương quan có ý nghĩa với tốc độ dòng máu tới thận và phân số lọc, độ thanh thải creatinine và đặc biệt với GFR nhưng không có tương quan với creatinine huyết thanh hoặc HA động mạch trung bình. Vì vậy các tác giả của nghiên cứu đã kết luận rằng RI có một mối tương quan gần với các thông số của huyết động thận và độ thanh thải creatinine ở BN suy thận mạn có THA.
* Trong tổn thương thận cấp
Tổn thương thận cấp là tình trạng suy giảm chức năng thận đột ngột. Nếu không được chẩn đoán sớm và điều trị tích cực chức năng thận sẽ suy giảm
không hồi phục, để lại hậu quả nặng nề. Gần đây, một số nghiên cứu đánh giá những rối loạn huyết động thận trong chẩn đoán và tiên lượng tổn thương thận cấp đã được tiến hành. Trong đó nghiên cứu của Haistma Muller nhằm đánh giá ý nghĩa của RI động mạch thận trong xác định sớm tổn thương thận cấp cũng như nguy cơ tử vong ở các BN ICU. Kết quả phân tích 99 trường hợp cho thấy chẩn đoán suy thận cấp của giá trị RI tại điểm cutoff 0,74 có giá trị dưới đường cong là 0,72 độ nhạy là 53% và độ đặc hiệu là 87% [32]. Tương tự nghiên cứu của Schnell so sánh giá trị chẩn đoán suy thận cấp của RI động mạch thận với cystatin C niệu và huyết thanh nhận thấy các BN có giá trị RI > 0,07 trong ngày đầu tiên nhập viện có nguy cơ tiến triển thành tổn thương thận cấp giai đoạn 2,3 sau 3 ngày. RI có giá trị tiên đoán tốt hơn so với cystatin C – một xét nghiệm chủ yếu đánh giá chức năng thận tại thời điểm lấy mẫu [63]. Ngoài ra tác giả Oliveira cũng nhận thấy RI tăng cao có giá trị tiên lượng suy thận cấp dai dẳng so với suy thận cấp thoáng qua [51].
Tổn thương thận cấp sau sử dụng thuốc cản quang là một trong những biến chứng làm tăng nguy cơ tử vong ở các BN chụp, can thiệp mạch vành. Trong nghiên cứu của Maciej và cộng sự cho thấy giá trị RI động mạch thận > 0,69 sau dùng thuốc cản quan có độ nhạy và độ đặc hiệu lần lượt là 78% và 81% trong chẩn đoán tổn thương thận cấp do thuốc cản quang [69]. Cùng với giá trị RI tương tự nghiên cứu của Zheng-rong Xu thấy có độ nhạy và độ đặc hiệu là 67,7% và 67% [70].
* Trong hội chứng gan thận
Hội chứng gan thận là một trong những biến chứng nặng nề có tiên lượng tử vong cao ở các BN suy gan. Sau khi nghiên cứu chỉ số RI ở 30 BN suy gan có tăng creatinin, tác giả Mohsin đã cho thấy các BN có RI tăng (> 0,77) có giá trị creatinin cao hơn. 15 BN tiếp tục được theo dõi trong đó có 4/8 BN có RI tăng tử vong ngoại viện, 2/8 BN tiếp tục tăng giá trị RI và chỉ có 1/7 BN trong nhóm có RI bình thường xuất hiện tăng RI trong thời gian theo dõi. Tác giả đã
đưa ra kết luận rằng có thể sử dụng RI động mạch thận như một thông số không xâm lấn để chẩn đoán và theo dõi hội chứng gan thận [72].
Tương tự như vậy, nghiên cứu của Goyal và các cộng sự thực hiện trên 100 BN xơ gan, các BN được chia làm 2 nhóm có cổ trướng và không có cổ trướng, mỗi nhóm 50 BN. Kết quả nghiên cứu cho thấy nhóm BN có cổ trướng có RI động mạch thận cao hơn so với nhóm không có cổ trướng (0,70 so với 0,62; p = 0,006). Đồng thời các BN có RI > 0,70 có nguy cơ tiến triển thành hội chứng gan thận vì vậy các tác giả đưa ra kết luận có thể sử dụng RI động mạch thận như một chỉ số theo dõi tiến triển tổn thương thận ở các BN xơ gan [29].
* Trong theo dõi bệnh nhân sau ghép thận
Thận là một trong những tạng được ghép nhiều nhất trong cơ thể. Sau ghép thận có thể xuất hiện các tình trạng thải ghép cấp, hoại tử ống thận cấp, hẹp vị trí nối mạch máu... Một số nghiên cứu về giá trị của chỉ số sức cản động mạch thận thằm theo dõi và dự đoán thải ghép, hoại tử ống thận cấp sau ghép đã được tiến hành. Tác giả Shebel cùng các cộng sự đã sử dụng siêu âm Doppler ở 67 người nhận thận ghép từ người hiến thận còn sống đánh giá RI và tưới máu vỏ thận so với sinh thiết thận. Kết quả cho thấy RI có giá trị trong chẩn đoán thải ghép và hoại tử ống thận, trong đó giá trị chẩn đoán xác định là 80%, chẩn đoán loại trừ là 38,8 và diện tích dưới đường cong là 57,5%. Độ nhạy 52% và độ đặc hiệu 70% [65].
Tác giả Kolonko đã theo dõi mỗi liên quan giữa RI ở thận ghép với tỷ lệ tử vong do tim mạch dài hạn ở BN ghép thận. Sau thời gian theo dõi trung bình 109 ± 37 tháng ở 133 cặp (266 BN ghép thận) nghiên cứu cho thấy tỷ lệ tử vong do tim mạch (8,3% so với 2,3%; p= 0,02) và tử vong do mọi nguyên nhân (14% so với 7,5%; p= 0,06) ở những BN có RI cao cao hơn so với những BN có RI thấp hơn. Những BN có RI cao hơn có nguy cơ tử vong gấp 4,88 lần so với BN có RI thấp hơn [40].
1.3.3. Cơ chế tăng chỉ số sức cản động mạch thận ở bệnh nhân đái tháo đường
Cơ chế tăng RI động mạch thận chưa thật sự được hiểu rõ, tuy nhiên có một số giả thuyết được đưa ra như sau:
- Tổn thương mạch máu: ĐTĐ ảnh hưởng tới cả mạch máu lớn và mạch máu nhỏ. Đầu tiên, động mạch thận cũng như hệ thống mạch máu lớn trong toàn cơ thể bị ảnh hưởng bởi nồng độ đường huyết cao, tình trạng kháng insulin dẫn tới làm tăng giải phóng các acid béo tự do, làm tăng sản xuất các gốc tự do, kích thích các yếu tố viêm hệ thống, rối loạn chức năng nội mạc... từ đó dẫn tới hiện tượng xơ cứng thành mạch. Khi thành mạch giảm độ đàn hồi, lưu lượng máu tới thận giảm, tình trạng này kéo dài sẽ dẫn tới tổn thương các mô thận làm giảm thể tích thận và tăng RI [34].Cũng như những rối loạn chức năng thận, những thay đổi về chức năng và giải phẫu của vi mạch thận ở BN ĐTĐ sẽ làm tăng RI động mạch thận.
- Hệ renin-angiotensin- aldosterol (RAS): Cơ chế của hệ RAS trong việc tăng RI mạch thận ở BN ĐTĐ typ 2 cũng được một số tác giả đề cập tớ. Rất nhiều các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hệ RAS có vai trò trong cơ chế bệnh sinh của BTĐTĐ. Nghiên cứu của Taniwaki nhằm xác định mối liên quan giữa captopril và RI mạch thận ở BN ĐTĐ đã được tiến hành. Nghiên cứu gồm 40 BN ĐTĐ typ 2 được chia làm 2 nhóm có và không có microalbumin niệu cùng với nhóm chứng gồm 15 người khỏe mạnh. Tất cả các đối tượng đều không có THA. Tiến hành đo RI mạch thận trước và sau khi sử dụng captopril cho thấy RI mạch thận ở nhóm BN ĐTĐ có hoặc không có microalbumin niệu sau sử dụng thuốc thấp hơn trước dùng và độ chênh lệch RI có tương quan với HbA1c [67].
- Tổn thương ống thận và kẽ thận: Đã có nhiều nghiên cứu xác định tổn thương ống thận ở BN ĐTĐ, một số tác giả cho rằng tăng RI mạch thận có thể có liên quan tới các tổn thương ở ống thận. Để xác định vai trò của RI trong dự đoán tổn thương ống thận Prabahar đã tiến hành siêu âm và sinh thiết 71 BN
được chẩn đoán mắc bệnh lý cầu thận. Kết quả của nghiên cứu này cho thấy với giá trị RI từ 0,6 trở lên có ý nghĩa dự đoán tổn thương ống thận với độ nhạy là 82,72 % , độ đặc hiệu là 92% và RI có tương quan với bảng phân độ tổn thương cầu thận (p = 0,307) [57]. Tương tự nghiên cứu của Antoniette cũng cho thấy mối tương quan giữa xơ hóa ống thận và RI mạch thận [31].
- Các rối loạn chuyển hóa: Hội chứng chuyển hóa được đặc trưng bởi tăng lớp mỡ nội tạng và tình trạng kháng insulin, cả hai đặc điểm này đều liên quan tới tăng các yếu tố nguy cơ phát triển thành ĐTĐ typ 2 và bệnh lý mạch vành. Xơ vữa mạch máu là một tình trạng diễn ra âm thầm và kéo dài mà không có dấu hiệu báo trước cho tới khi xuất hiện triệu chứng tại các cơ quan đích, vì thế hội chứng chuyển hóa thường được chẩn đoán sau khi chẩn đoán bệnh lý tại cơ quan. Như vậy giả thuyết về mối liên quan giữa hội chứng rối loạn chuyển hóa và RI – một chỉ số đánh giá độ cứng của thành mạch- là hoàn toàn có thể xảy ra. Hiện tại có rất ít số liệu đề cập tới vấn đề này, tuy nhiên có nghiên cứu của Lamacchia và các cộng sự nhằm điều tra mối quan hệ giữa các chỉ số nhân trắc học với RI động mạch thận ở các BN ĐTĐ typ 2. Các kết quả phân tích đơn biến cho thấy RI động mạch thận liên quan chặt chẽ với chu vi vòng eo và chỉ số khối cơ thể. Đặc biệt khi phân tích đa biến, loại bỏ các yếu tố nhiễu thì chỉ có chỉ số vòng eo có liên quan tới RI động mạch thận ở BN ĐTĐ typ 2 [41]. Buscemi và cộng sự đã nghiên cứu các thông số huyết động thận ở các BN có hội chứng chuyển hóa, các BN được chia làm 3 nhóm gồm 87 BN có hội chứng chuyển hóa, 36 BN có hội chứng chuyển hóa/ ĐTĐ typ 2 và nhóm chứng gồm 123 người khỏe mạnh không mắc hội chứng chuyển hóa. Kết quả cho thấy cả nhóm có hội chứng chuyển hóa và hội chứng chuyển hóa/ ĐTĐ typ 2 đều có RI động mạch thận và tình trạng kháng insulin tăng cao hơn so với nhóm chứng. Tác giả đưa kết luận rằng hội chứng chuyển hóa, đặc biệt ĐTĐ là nguyên nhân gây tăng RI [23]. Tương tự trong nghiên cứu của Afsa trước đây đã nghiên cứu về chỉ số RI động mạch thận và tình trạng kháng insulin (dựa vào chỉ số
HOMA) kết quả cho thấy tình trạng kháng insulin có liên quan với tăng RI động mạch thận ở BN ĐTĐ typ 2 [19].