Đánh giả hiệu quả áp dụng kĩ thuật tim phổi nhân tạo tại giường để điều trị hội chứng suy hô hấp cấp nặng

Nguồn gốc của phù phổi: do nhận thấy là hiện nay việc sử dụng catheter động mạch phổi ngày càng bị hạn chế và vì phù phổi do tăng áp lựcthủy tĩnh tại phổi trong bệnh cảnh của suy tim hay

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (Acute Respiratory DistressSyndrome - ARDS) là bệnh thường gặp trong các khoa Hồi sức cấp cứu vàluôn là một vấn đề được quan tâm hàng đầu bởi tính chất nặng và tỉ lệ tử vongcao Mặc dù có nhiều tiến bộ trong điều trị, song tỉ lệ tử vong ở bệnh nhânARDS được báo cáo qua các nghiên cứu vẫn lên đến 40 - 70% [39][40]

Các trường hợp hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển nguy kịch ở ngườilớn không đáp ứng với máy thở đã được điều trị bằng kĩ thuật tim phổi nhântạo dài ngày hay kĩ thuật hỗ trợ tim phổi tại giường (Extracoporeal membraneoxygenation - ECMO) đã được cứu sống 50 – 79%, đặc biệt là các bệnh nhâncúm A/H1N1 [29]

Trên thế giới có trên 100 trung tâm thực hiện ECMO ở người lớn: tỷ lệcứu sống trước đây ở bệnh nhân có chỉ định ECMO dưới 35%, ngày nay 50 -60% Đây là kỹ thuật rất mới đã được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới đặcbiệt các nước phát triển: Châu Âu, Mỹ, Canada, nhiều nước ở châu Á đã ápdụng kỹ thuật kỹ thuật này như Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc và một sốnước Đông Nam Á (Singapo, Thái Lan…)

Ở Việt Nam, kĩ thuật tim phổi nhân tạo (ECMO) đã được áp dụng thànhcông cho cứu sống những bệnh nhân viêm cơ tim nặng có biến chứng sốc tim,bệnh nhân nhồi máu cơ tim nặng, sau mổ tim [16] Tuy nhiên, ECMO chưađược áp dụng cho các bệnh nhân hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển nguy kịch

Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu: ” Đánh giả hiệu quả áp dụng kĩ thuật tim phổi nhân tạo tại giường để điều trị hội chứng suy hô hấp cấp nặng” với hai mục tiêu sau:

1 Đánh giả hiệu quả kĩ thuật tim phổi nhân tạo tại giường (ECMO) để điều trị hội chứng suy hô hấp cấp nặng

2 Nhận xét một số khó khăn và biến chứng của kĩ thuật ECMO

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 HỘI CHỨNG SUY HÔ HẤP CẤP TIẾN TRIỂN

1.1.1 Định nghĩa và tiêu chuẩn chẩn đoán

1.1.1.1 Định nghĩa

Sau khi những miêu tả đầu tiên về ARDS được đưa ra bởi Ashbaugh vàcộng sự vào năm 1967, nhiều định nghĩa về ARDS đã được đề xuất và được sửdụng cho đến năm 1994, hội nghị đồng thuận Âu – Mĩ AECC đã đưa ra địnhnghĩa chung về ARDS [43] Theo AECC, ARDS có 3 đặc điễm là: giảm oxymáu cấp tính (P/ F < 200mmHg); với tổn thương phổi thâm nhiễm 2 bên trênphim chụp X quang ngực thẳng và không có bằng chứng của tăng áp lực nhĩtrái Một khái niệm mới, bao trùm hơn là tổn thương phổi cấp (ALI) cũng đãđược miêu tả, nhưng mức độ giảm oxy máu thấp hơn (P/ F < 300mmHg) Cácđịnh nghĩa ARDS của hội nghị đồng thuận đã được chấp nhận rộng rãi bởi cácnhà nghiên cứu và các bác sĩ lâm sàng Các định nghĩa này cho phép phiên giảiđược các nghiên cứu lâm sàng và dịch tễ học, làm cho hiểu biết vể ARDS ngàycàng tăng, nhờ đó cái thiện được khả năng chăm sóc bệnh nhân ARDS

Tuy nhiên, sau nhiều năm áp dụng vào nghiên cứu, các vấn đề của hộinghị đồng thuận Âu – Mỹ xuất hiện như: khó xác định thời điểm khởi phátnên không đánh giá được tính đột ngột, mâu thuẫn trong việc lấy PaO2/FiO2

với bất kì PEEP nào vì tỉ lệ này phụ thuộc vào cả PEEP lẫn FiO2, đưa ra tiêuchuẩn ALI PaO2/FiO2 < 300 bị hiểu máy móc nên đã bỏ sót những trường hợpnặng Bên cạnh đó, tiêu chuẩn lấy áp lực mao mạch phổi bít < 18 mmHgcũng là yếu tố khó khăn trong thực hành bởi vì có thể đồng thời xuất hiệnARDS và áp lực mao mạch phổi bít cao, đo áp lực mao mạch phổi bít khó

Vì những nguyên nhân này, và vì tất cả các định nghĩa về bệnh nên đượcxem xét lại theo từng thời kì, hiệp hội hồi sức tích cực châu Âu đã tổ chức 1

hội nghị các chuyên gia trên toàn thế giới để xem xét lại các định nghĩa củaARDS Mục đích của hội nghị là để cập nhật khái niệm về ARDS dựa trênnhững dữ liệu mới (gồm dịch tễ học, sinh lí học, và kết quả của các thửnghiệm lâm sàng); tập trung vào các điểm còn hạn chế của AECC để đưa racác định nghĩa mới.

Định nghĩa Berlin: Hiệp hội hồi sức tích cực châu Âu đã họp ở Berlin(2011) và đưa ra định nghĩa mới về ARDS nhằm khắc phục các vấn đề khókhăn trong hội nghị đồng thuận Âu – Mĩ [42]

Bảng 1.1: Định nghĩa BERLIN của ARDS Đặc tính Hội chứng suy hô hấp tiến triển

Thời gian Trong vòng 1 tuần sau khi xuất hiện các yếu tố nguy cơ hoặc

có các triệu chứng hô hấp mới xuất hiện, tiến triển tồi đi

do tăng áp lực thủy tĩnh tại phế nang nếu không có yếu tốnguy cơ nào

Oxy hóa máu (*)

Trong số nghiên cứu này [42]: ARDS nhẹ chiếm 22% (CI 95%, 24%), kết quả này tương tự với chẩn đoán ALI của hội nghị đồng thuận Âu –

21-Mỹ, ARDS trung bình 50% (CI 95%: 48- 91%) và ARDS nặng chiếm 28%(CI 95%: 27-30%) Tỉ lệ tử vong tăng dần theo mức độ nặng lần lượt là 27%(95%CI, 24%-30%); 32% (95%CI, 29%-34%) và 45% (95% CI,42%-48%).Thời gian thở máy tỉ lệ thuận với mức độ nặng của ARDS

Theo định nghĩa Berlin[42], 29% (CI 95%: 26- 32%) được chẩn đoánARDS mức độ nhẹ với P/ F ở ranh giới (xấp xỉ 200) sẽ tiến triển thành ARDSmức độ trung bình và khoảng 4% (CI 9%; 3-6%) sẽ tiến triển thành ARDSmức độ nặng trong vòng 7 ngày Tương tự như vậy, ARDS trung bình vớimức P/ F ở ranh giới xấp xỉ 100, thì có 13% BN (CI 95%: 11-14%) sẽ tiếntriển thành ARDS nặng trong vòng 7 ngày

Khi so sánh với các tiêu chuẩn của AECC, thì các tiêu chuẩn chính thứctheo định nghĩa BERLIN có giá trị tiên lượng tử vong cao hơn với diện tíchdưới đường cong ROC là 0,577 (95% CI, 0,561- 0,593) so với 0,536 (95% CI:0,52- 0,553); như vậy độ khác biệt của diện tích dưới đường cong ROC là0,041 (95% CI: 0,03-0,05)

Để đảm bảo chắc chắn là thiếu các giá trị PEEP trong số liệu của 1 trongcác mô hình nghiên cứu không gây sai số cho kết quả, quá trình phân tích hồiquy đã được thực hiện lại mà không có nghiên cứu đó và kết quả cũng cho ragiống như vậy

Khi phân tích post- hoc, kết hợp giữa P/ F ≤ 100 mmHg; CRS ≤ 20 ml /

cm H20; và VECORR ≥ 13 L/ phút đã xác định được 1 nhóm BN ARDSnặng, chiếm 15% tổng số bệnh nhân ARDS và có tỉ lệ tử vong là vào 52%( 95% CI, 48%-56%)

1.1.1.2 Tiêu chuẩn chẩn đoán [42]

Tiêu chuẩn thời gian: hầu hết các BN ARDS được xác định trong vòng

72 h sau khi nhận thấy các yếu tố nguy cơ; gần như tất cả các BN được chẩnđoán trong vòng 1 ngày Do đó, để xác định 1 BN có ARDS, thì BN phải cótriệu chứng hô hấp mởi, tiến triển nặng trong vòng 1 tuần sau khi phơi nhiễmvới các yếu tố nguy cơ

Tiêu chuẩn hình ảnh: các nhà nghiên cứu đều thống nhất là hình ảnh

đám mờ lan tỏa trên cả 2 phổi đi kèm với phù phổi là 1 tiêu chuẩn hình ảnh

để chẩn đoán ARDS, nhưng cũng nhận thấy rõ ràng là những dấu hiệu này cóthế quan sát được trên phim CT thay vì trên phim X quang ngực Nếu cónhiều đám mờ, chiếm từ ¾ đến toàn bộ phổi trên phim X quang thì đó là tiêuchuẩn để xác định ARDS nặng

Nguồn gốc của phù phổi: do nhận thấy là hiện nay việc sử dụng

catheter động mạch phổi ngày càng bị hạn chế và vì phù phổi do tăng áp lựcthủy tĩnh tại phổi trong bệnh cảnh của suy tim hay thừa dịch đều có thể đikèm với ARDS, cho nên trong định nghĩa đã loại bỏ tiêu chuẩn về áp lực độngmạch phổi bít Bệnh nhân được xếp vào nhóm có ARDS khi dựa trên tất cảcác dữ liệu đã có, bác sĩ lâm sàng không thể giải thích tình trạng suy hô hấpcủa bệnh nhân 1 cách đầy đủ bởi suy tim hay thừa dịch Nếu không có yếu tốnguy cơ nào của ARDS, cần siêu âm tim để loại trừ tình trạng phù phổi do suytăng áp lực thủy tĩnh

Khả năng oxy máu: Giảm oxy máu: mức độ nhẹ: 200 < PaO2/FiO2 ≤ 300,trung bình: 100 < PaO2/FiO2  200, nặng: PaO2/FiO2 ≤100 Thuật ngữ ALI theođịnh nghĩa của AECC đã được loại bỏ, nhóm này được xếp vào giảm oxy máunhẹ Áp lực dương cuối thì thở ra (PEEP) có ảnh hưởng rõ rệt đến P/ F cho nên,mức PEEP tối thiểu (5cm H20), là mức PEEP có thể tạo ra mà không cần phảithông khí xâm nhập trong những trường hợp có ARDS nhẹ, cũng được miêu tả

trong bản dự thảo của định nghĩa BERLIN Mức PEEP tối thiểu 10 cm H20được để xuất và được đánh giá trên lâm sàng cho nhóm ARDS nặng

Những thông số sinh lí khác:

Khả năng giãn nở của hệ hô hấp (CRS): ≤ 40 ml/ cmH2O, tiêu chuẩn đượcphản ánh rộng rãi qua mức độ suy giảm thể tích phổi Tăng thể tích chết cũng làbiến đổi thường thấy ở các BN ARDS và thường đi kèm với tăng tỉ lệ tử vong.Tuy nhiên, vì đánh giá thể tích chết gặp nhiều khó khăn, nên các chuyên gianghiên cứu chọn thể thích lưu thông hiệu chỉnh VECORR để thay thế

Thể tích khí lưu thông hiệu chỉnh (VECORR): VECORR = VE (thể tích

khí lưu thông) x PaCO2/40 VECORR ≥ 10 lít/ phút [42]

Trong quá trình nghiên cứu đi đến định nghĩa Berlin các chuyên gia đãthống nhất kết luận rằng: (1) còn thiếu bằng chứng cho thấy giá trị tiên lượngcủa các biến phụ thuộc này; (2) vai trò có thể của chúng để đưa ra giá trị chẩnđoán và quyết định điều trị thấp (3) đơn giản hóa định nghĩa về ARDS nêncác chỉ số này bị loại bỏ trong chẩn đoán mà chỉ dựa trên mỗi thông số oxyhóa máu

1.1.2 Sinh lí bệnh của ARDS

ARDS là hậu quả của tổn thương màng phế nang - mao mạch lan tỏa dẫnđến hiện tượng tăng tính thấm màng phế nang - mao mạch, thoát dịch phù chứanhiều protein vào khoảng kẽ phổi và trong lòng các phế nang gây suy hô hấpcấp nặng Tổn thương tế bào nội mạc mao mạch phổi, tế bào biểu mô phế nang

và phản ứng viêm là những cơ chế sinh bệnh học chính của tổn thương phổiARDS

1.1.2.1 Tổn thương tế bào nội mạch và biểu mô phế nang:

Tổn thương lớp nội mô của phế nang và mao mạch dẫn đến phá hủy lớpsurfactant và bất hoạt khả năng loại bỏ nước ra khỏi phế nang, hậu quả là tích

tụ dịch giàu protein bên trong phế nang bằng cách đó gây nên tổn thương phế

nang lan tỏa, giải phóng các cytokine tiền viêm, như TNF, IL – 1 và IL – 6[1] Bạch cầu trung tính được hóa ứng động đến phổi bởi các cytokine, đượchoạt hóa và giải phóng các trung gian như các chất oxy hóa và protease[2] Các nguyên nhân làm tổn thương nội mạc mao mạch gây tăng tính thấmmao mạch, làm dày màng phế nang - mao mạch vì vậy phổi trở nên kém đànhồi, dung tích giảm []

1.1.2.2 Phản ứng viêm

Phản ứng viêm do bạch cầu hoạt hóa là chìa khóa trong cơ chế sinh líbệnh của ARDS Quá trình này sinh ra nhiều yếu tố trung gian tiền viêm tậptrung tại phổi của bệnh nhân ARDS [3] Bên cạnh đó, nhiều yếu tố khác nhưendothelin-1, angiotensin-2 và phospholipase A-2 tăng tính thấm thành mạch

và phá hủy giường mao mạch, làm tăng thêm viêm và tổn thương phổi

1.1.2.3 Xẹp phổi trong ARDS.

Nguyên nhân đầu tiên gây ra xẹp phổi là do hiện tượng giảm về số lượnghoặc hoạt tính của chất surfactant [38] Chất surfactant trong các phế nang,với đặc tính làm giảm sức căng bề mặt, có tác dụng giữ cho các phế nangkhông bị xẹp vào cuối thì thở ra và không bị giãn quá căng vào cuối thì hítvào Chất surfactant được tạo ra và dự trữ ở các tế bào phế nang type II [38].Trong ARDS, các tế bào phế nang type II bị tổn thương nên chất surfactant bịgiảm đáng kể vì vậy dễ dẫn đến hiện tượng xẹp phế nang [40]

Hiện tượng xẹp phổi được xác định bằng chụp cắt lớp vi tính ngực thấycác vùng không đồng nhất Chụp cắt lớp vi tính được nghiên cứu từ nhữngnăm 1980 đã giúp sang tỏ cơ chế sinh lí bệnh thay đổi của phổi ở bệnh nhânARDS [4] Thêm vào đó, liên quan giữa độ giãn nở của với phổi bình thường,giảm độ đàn hồi trong ARDS bởi vì giảm kích thước phổi, do phổi cứng đượcbiết đến với khái niệm “phổi nhỏ”[5]

1.1.2.4 Tăng áp lực động mạch phổi:

Tăng áp lực động mạch phổi được thừa nhận rộng rãi như là một đặc trưngtrong ARDS [6] Nguyên nhân gây tăng áp lực động mạch phổi bao gồm pháhủy nhu mô phổi, tắc đường hô hấp, co thắt mạch phổi do giảm oxy máy [7].

1.1.3 Các biện pháp điều trị

1.1.3.1 Điều trị hỗ trợ

Sử dụng an thần, giảm đau và giãn cơ trong thông khí nhân tạo

ARDS: hầu hết các bệnh nhân ARDS đều cần an thần và giảm đau trong quá

trình thông khí nhân tạo Ngoài hiệu quả làm tăng dung nạp với máy thở,thuốc an thần và giảm đau còn làm giảm tiêu thụ oxy, do đó có tác dụng giántiếp làm cải thiện oxy hóa máu động mạch

Liệu pháp truyền dịch và kiểm soát huyết động trong ARDS: trong giaiđoạn đầu của ARDS cần hạn chế dịch để cân bằng dịch âm [8] Nếu huyếtđộng không ổn định: có thể truyền dịch nhưng cần thận trọng và theo dõi sát

áp lực tĩnh mạch trung tâm (nên duy trì từ 8 - 12 cmH2O), nước tiểu đồng thờikết hợp với thuốc vận mạch để đảm bảo huyết áp

Truyền máu: bệnh nhân ARDS có kèm thiếu máu, việc truyền máu đểnâng nồng độ hemoglobin được cho là có lợi trong cải thiện oxy hóa máu,nhưng nếu Hb > 9 g/dL dường như không làm tăng lợi ích, trừ khi nồng độhemoglobin thấp hơn 7 g/dL hoặc có những nguyên nhân khác bắt buộc phảitruyền máu [9]

Kiểm soát nhiễm khuẩn: Bệnh nhân ARDS thường tử vong do viêmphổi bệnh viện và nhiễm khuẩn, dẫn tới suy đa phủ tạng [10,11,12] Cácnhiễm trùng thường gặp: viêm phổi, nhiễm khuẩn tiết niệu Sử dụng khángsinh theo “liệu pháp xuống thang” tỏ ra có nhiều ưu điểm và đã được nhiềunghiên cứu chứng minh tính hiệu quả trong điều trị nhiễm khuẩn huyết haynhiễm khuẩn bệnh viện

Lọc máu liên tục: các chất trung gian gây viêm như các Interleukin, yếu

tố hoại tử mô…đóng vai trò rất quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của ARDS Vìvậy việc đào thải các cytokine tiền viêm được cho là có thể cải thiện được tiênlượng ARDS Một số nghiên cứu đã chứng minh được lọc máu liên tục có khảnăng cải thiện tình trạng phù phổi, hạ nhiệt, cải thiện tình trạng trao đổi khí, giảmkhả năng sản xuất carbon dioxide (CO2) []…Do đó hiện nay, lọc máu liên tụcđược nhiều nơi trên thế giới áp dụng trong điều trị hỗ trợ ARDS

Dự phòng xuất huyết tiêu hóa, dự phòng thuyên tắc mạch

Hút đờm: hệ thống hút đờm kín tránh mất PEEP, giảm oxy máu

Điều trị theo nguyên nhân gây bệnh: tùy theo nguyên nhân gây bệnhchấn thương, viêm tụy cấp có các biện pháp điều trị nguyên nhân thích hợp

1.1.3.3 Thông khí nhân tạo trong điều trị ARDS

Đặc điểm chính của chiến lược thông khí bảo vệ phổi là thông khí nhân tạovới thể tích khí lưu thông thấp (Vt khoảng 4-6 ml/kg cân nặng lý tưởng) và kiểmsoát áp lực bình nguyên ở mức tránh gây ra chấn thương phổi do căng giãn phếnang quá mức (overdistension), đồng thời sử dụng PEEP để mở các phế nangxẹp, duy trì áp lực cuối kỳ thở ra và hạn chế tình trạng xẹp phế nang có chu kỳ(cyclic atelectasis) Chiến lược thông khí này được cho là phù hợp với cơ chếbệnh sinh của ARDS và còn gọi là chiến lược thông khí Vt thấp [45]

Hình 1.1: Thông khí nhân tạo Vt thấp và Vt truyền thống trong ARDS []

Tuy nhiên, khi áp dụng thông khí nhân tạo theo chiến lược Vt thấp, cácnhà lâm sàng cũng đã chỉ ra những bất lợi của chiến lược thông khí này như: Thông khí nhân tạo Vt thấp làm giảm thông khí phế nang, giảm thông khíphút do đó thường làm nặng thêm tình trạng ưu thán với PaCO2 tăng cao và

có thể dẫn đến toan hô hấp mất bù Tình trạng ưu thán này đã được ghi nhận

rõ ràng rằng có thể không gây ra những tổn hại bằng việc cố gắng tăng thôngkhí để đưa PaCO2 trở về bình thường Nhiều nghiên cứu trong thông khí nhântạo ARDS cho thấy, hiện tượng tăng thán chấp nhận được với mức PaCO2

tăng từ từ đến 80-100 mmHg và pH có thể giảm đến 7,2 Tuy nhiên, nếu cókèm theo một số hiện tượng như giãn mạch, giảm co bóp cơ tim, phù não thìtình trạng tăng PaCO2 sẽ có những ảnh hưởng xấu, đặc biệt đối với nhữngbệnh nhân có bệnh mạch vành hoặc tăng huyết áp [40], [45]

Để bù lại tình trạng giảm thông khí phút do Vt thấp, bệnh nhân thường tăng

nổ lực tự thở do đó gây ra tình trạng mất đồng bộ giữa bệnh nhân-máy thở(patient-ventilator asynchrony) và làm tăng auto-PEEP Điều này đòi hỏi phải

tăng sử dụng các thuốc an thần, giãn cơ trong quá trình thông khí, vì vậy làmtăng nguy cơ tác dụng phụ liên quan đến thuốc an thần - giãn cơ [45].

Việc sử dụng Vt thấp làm nặng thêm tình trạng xẹp phế nang do đó tăngnguy cơ chấn thương phổi do xẹp, để hạn chế điều này người ta sử dụng PEEPnhưng vấn đề khó khăn là làm thế nào điều chỉnh để đạt được PEEP tốt nhất.Nếu sử dụng PEEP quá thấp thì sẽ không mở được các phế nang xẹp, áp lựcthở vào bóc tách phế nang cùng với sự phân chia áp lực giữa phần phổi đượcthông khí và không được thông khí làm tổn thương phổi nặng thêm, ngược lạiPEEP quá cao lại gây ra chấn thương áp lực, chấn thương thể tích [45]

Thở máy theo chiến lược bảo vệ phổi (VCV - PCV)

Cài đặt ban đầu

• Vt: 6 - 8ml/kg (*) hoặc PC 30-32 cmH2O

• FiO2 100% trong giờ đầu

• PEEP/ FiO2: Sử dụng bảng "phối hợp PEEP và FiO2" (Phụ lục C)

• Tần số < 35 l/phút sao cho đạt được pH mục tiêu theo khí máu động mạch (PaO2> 55 mmHg và PaCO2< 70 mmHg, pH > 7,20)

Mục tiêu thông khí nhân tạo

- PaO 2 55-80mmHg hoặc SpO 2 88-95%

- Pplateau <30cm H 2 O

• Nếu Pplateau >30 giảm mỗi lần Vt 1ml/kg (thấp nhất 4ml/kg)

• Nếu Pplateau <25, Vt <6ml/kg, tăng mỗi lần Vt 1ml/kg (tối đa 8ml/kg)

- pH >7,20

• Nếu pH 7,15-7,25 tăng tần số duy trì pH>7,20 hoặc PaCO2<70mmHg

• Nếu tần số =35 mà pH <7,15 tăng mối lần Vt 1ml/kg, cho thêmNaHCO3

• Nếu pH > 7,45 giảm tần số hoặc Vt mỗi lần 1ml/kg

- I/E = 1/1 đến 1/2

- (*) IBW (Ideal Body Weight - trọng lượng cơ thể lý tưởng) được ước

lượng theo công thức dựa vào giới tính và chiều cao của bệnh nhân

Nam: 50 + 0,91 x [chiều cao - 152,4]

Theo tổ chức ECLS, tính đến năm 2008 đã có trên 2000 bệnh nhân ngườilớn được áp dụng ECMO tại 145 trung tâm trên toàn thế giới Sau dịch cúmA/H1N1 năm 2009, số bệnh nhân được áp dụng kĩ thuật ECMO đã tăng lênrất nhiều và tỉ lệ thành công

1.1.4 Các khó khăn trong điều trị ARDS

1.2 KĨ THUẬT TRAO ĐỔI OXY QUA MÀNG (ECMO)

1.2.1 Nguyên lí hoạt động

1.2.1.1 Lịch sử nghiên cứu và phát triển

Khởi điểm của kĩ thuật ECMO là hỗ trợ tuần hoàn ngoài cơ thể cho cácbệnh nhân phẫu thuật tim hở

Năm 1953, Gibbon là người đầu tiên áp dụng thành công dụng cụ hỗ trợtưới máu và oxy hóa máu trong phẫu thuật tim hở [46] Năm 1954, phát triển

kĩ thuật thuật cầu nối mạch máu trong phẫu thuật sữa tổn thương tim bẩmsinh Năm 1956, tại Mayo Clinic, Kirklin và cộng sự đã cải thiện dụng cụ củaGibbon để sữa thành công cho bệnh nhân thiếu hụt vách liên nhĩ [47]

Một bước phát triển quan trọng trong quá trình này là phát triển màng traođổi oxy kéo dài Kolobow là người tiên phong trong công việc này, dẫn đến sửdụng màng silicon xoắn ốc cho phép trao đổi khí (làm giàu oxy và thải CO2) Năm 1965, Rashkin và cộng sự đã sử dụng màng trao đổi oxy cho mộtbệnh nhân sơ sinh suy hô hấp [48] Đến năm 1969, Dorson và cộng sử báocáo đã áp dụng thành công màng oxy hóa (tim phổi nhân tạo) cho phẫu thuậttim phổi ở bệnh nhân sơ sinh [49].

Năm 1970, Baffes và cộng sử đã sử dụng thành cộng ECMO ở bệnh nhitim bẩm sinh phải phẫu thuật

Đến năm 1975, Bartlett và cộng sự lần đầu tiên đã áp dụng thành công

hệ thống ECMO để điều trị cho bệnh nhân suy hô hấp cấp nặng

Năm 1982, Bartlett công bố công trình nghiên cứu với những kinhnghiệm ban đầu cho 45 bệnh nhân sơ sinh [50] Trong nghiên cứu này, ECMOđược thực hiện sau khí tiến hành các biện pháp hồi sức tích cực thất bại và chỉlàm ở những trẻ được các thầy thuốc sơ sinh coi là hấp hối Trong nghiên cứunày cho thấy tỉ lệ trẻ được cứu sống bằng ECMO lên đến > 50% trong khi tỉ

lệ tử vong ước tính của nhóm này tại thời điểm đó là > 90%

Trong hai thập kỉ tiếp theo đã có nhiều trung tâm áp dụng kĩ thuậtECMO trong điều trị và mang lại kết quả khả quan Tiếp sau các thử nghiệmlâm sàng thành công ở trẻ sơ sinh, các thầy thuốc bắt đầu tính đến áp dụngcho các bệnh nhân người lớn Thật không may, đã có một số sai lầm trongnhững năm đầu tiên điều trị bằng kĩ thuật ECMO dẫn đến ảnh hưởng đến việc

áp dụng kĩ thuật này ở người lớn Cho đến năm 1996, các nhà khoa học Anh

đã công bố công trình nghiên cứu thử nghiệm ngẫu nhiên (randomized trial) ởnhững trẻ sơ sinh trên tạp chí Lancet [17], được xem là thử nghiệm ngẫunhiên có đối chứng (controlled randomized trial) duy nhất xác định hiệu quảcủa ECMO Trong nghiên cứu này các tác giả đã so sánh tỉ lệ tử vong và tàntật của nhóm trẻ được điều trị hồi sức tích cực và nhóm được làm ECMO Kếtquả của nghiên cứu này cho thấy nhóm làm ECMO có tỉ lệ tử vong là 32%

trong khí nhóm chỉ được hồi sức tích cực truyền thống là 59% với RR 0,64[95%, CI 0,47 – 0,86; p = 0,004]

Với những lợi ích lớn như thế nên đến năm 1989 một liên minh tựnguyện giữa các trung tâm đã được thành lập, với tên gọi là TheExtracorporeal Life Support Organisation (ELSO), với mục đích chia sẽ dựliệu, so sánh thông tin và trao đổi ý kiến

Cho đến năm 2010, theo tác giả Sanjiv Nichani có khoảng trên 110 trungtâm ở 17 quốc gia đã thực hiện được kĩ thuật này Với trên 35000 bệnh nhân đãđược ghi nhân kết quả điều trị và biến chứng ELSO cũng đã phối hợp thực hiệncác nghiên cứu tiến cứu, xuất bản các hướng dẫn, đưa ra tiêu chuẩn thực hiện

1.2.1.2 Nguyên lí hoạt động

ECMO (Extra Corporeal Membrane Oxygenation) là thiết bị hỗ trợ sựsống với vòng tuần hoàn nhân tạo bên ngoài lấy máu từ bệnh nhân đến traođổi tại màng oxy hóa với chức năng làm giàu oxy và thải carbonic, sau đómáu đã trao đổi về lại vòng tuần hoàn của bệnh nhân Đây là hệ thống hỗ trợtim và/hoặc phổi tạm thời cho các bệnh nhân suy hô hấp nặng hoặc suy tim,sốc tim nặng trong thời gian chờ sửa chữa, điều trị nguyên nhân và hồi phục Với vai trò hỗ trợ tim (chức năng bơm) để đảm bảo tưới máu và phổi (oxyhóa máu) khác nhau nên có hai cách thiết lập hệ thống ECMO khác nhau làECMO tĩnh mạch – động mạch (VA ECMO) được áp dụng để hỗ trợ tim và/hoặc

cả tim phổi và tĩnh mạch – tĩnh mạch (VV ECMO) để áp dụng hỗ trợ phổi

Dòng tuần hoàn được tạo ra bởi một bơm li tâm, máu được hút ra từ tĩnhmạch lớn, được bơm này đẩy đến hệ thống màng trao đổi oxy làm giàu oxy vàthải khí carbonic từ đó máu được trở về cơ thể vào bằng động mạch (VAECMO) trong trường hợp sốc tim hoặc suy cả tim - phổi hoặc bằng đườngtĩnh mạch lớn (VV ECMO) để hỗ trợ cho các trường hợp suy hô hấp cấpnặng Chính tình trạng này cho phép tim và/ hoặc phổi được nghỉ ngơi tránhlàm tổn thương thêm do thuốc hoặc do thở máy Hiệu quả của oxy hóa máuphụ thuốc vào mối liên quan giữa dòng máu qua bơm (số vòng quay của bơm)

và cung lượng tim của bệnh nhân Oxy máu của bệnh nhân sẽ tăng lên khi lưulượng dòng qua máy ECMO tăng lên ECMO tĩnh mạch – tính mạch có hiệuquả thải CO2 tốt hơn Lưu lượng khí oxy qua màng oxy hóa nên đặt gấp đôitốc độ lưu lượng dòng ECMO Với lưu lượng dòng ECMO tạo một cunglượng bằng khoảng 2/3 cung lượng tim, và lưu lượng khí oxy qua bơm gấpđôi lưu lượng dòng ECMO thì gần như toàn bộ CO2 được thải ra qua màngoxy hóa

ECMO tĩnh mạch – động mạch: cho phép hỗ trợ tình trạng suy chứcnăng bơm của tim nặng (thường kèm suy hô hấp), thường gặp do viêm cơ timcấp tính, sau nhồi máu cơ tim, sau ngừng tuần hoàn hoặc sau phẫu thuật tim

Hệ thống này thường dung canul nhỏ, có thể tiến hành đặt qua da nên thườngđược triển khai nhanh chóng trong can thiệp hồi sức ECMO tĩnh mạch – tĩnhmạch tránh tổn thương động mạch nghiêm trọng và cũng như tắc mạch do khíhay cục máu đông ECMO tĩnh mạch – tĩnh mạch tạo áp lực thấp trên hệthống dây và màng trao đổi oxy làm kéo dài được thời gian sử dụng màngtrao đổi oxy

1.2.1.3 Cấu tạo hệ thống ECMO

Về cơ bản, tuần hoàn ECMO bao gồm ống thông, hệ thống dây ECMO,bơm và màng trao đổi oxy

hơn trong khi tốc độ bơm vẫn hằng định tuy nhiên tốc độ dòng máu sẽ giảm.Trong quá trình ECMO VA sức cản mạch hệ thống thay đổi liên quan đếndòng tuần hoàn và tốc độ của bơm, bơm hỏng (thất bại) trong quá trìnhECMO VA có thể là hậu quả dòng máu bị đảo ngược ở tuần hoàn ECMO.

Bảng 1.2 Bơm cơ học có chiều dài của ống ¼ đến 5/8 inch (đường kính

trong)

Mô tả Tắc, không phụ thuộc vào hậu gánh

Ưu điểm Mồi thể tích nhỏ

RẻKhông xảy ra tình trạng dòng chảy bị đảo ngượcNhược

điểm

Tạo ra áp lực âm hoặc dương quá mứcNguy cơ vỡ hoặc rách hệ thống dây Nguy cơ lượng khí lớn vào hệ thống dây

Hình 1.2: Bơm cơ học máy Terumo.Vincent Pellegrino

* Màng ECMO

Từ những năm 1980 đến đầu năm 2000 các trung tâm đã sử dụng màngsilicone hoặc màng trao đổi oxy bằng sợi rỗng polypropylence trong tuầnhoàn ECMO Mặc dù các loại oxygenator này ưu điểm hơn hẳn oxygenatordạng bong bóng hoặc đĩa Thế hệ mới nhất của màng trao đổi oxy bằng sợirỗng được làm bằng polymethylpentene (PMP) Không giống như sợipolypropylence, màng PMP tách hoàn toàn giai đoạn máu và khí Màng traođổi PMP được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu, Úc và New zeland và gần đâycũng đã được chấp thuận tại Mỹ Màng PMP có nhiều ưu điểm hơn các loạimàng khác như dễ sử dụng, tuổi thọ màng lâu hơn, giảm nguy cơ tan máu,giảm nguy cơ giảm tiểu cầu cũng như trao đổi oxy tốt hơn Những công nghệ

kỹ thuật tốt hơn bao gồm phủ lớp thuốc sinh học tương thích trên màng giúphạn chế nguy cơ hình thành huyết khối và giảm nguy cơ gây phản ứng viêmHiện tại hai loại màng được sử dụng phổ biến ở châu Á là màngCAPIOX EBS (Terumo) và màng Quadrox ID Adult (Maquet), chúng có đặctính như sau:

Bảng 1.3.

CAPIOX EBS Quadrox ID Adult

Hình 1.4: Ống thông đường vào tĩnh mạch

Hình 1.5: Ống thông đường vào động mạch

Một cannula hai nòng: trong trường hợp VVECMO có thể dùng canul

hai nòng như sau:

- Đầu hút máu ra có hai vị trí ở tĩnh mạch cảnh trong và tĩnh mạch chủdưới xuống dưới tĩnh mạch gan (hình)

- Đầu bơm máu trở về: tâm nhĩ phải, dòng máu phun vào hướng về phíavan ba lá

Hình 1.6 Các cách đặt canul trong kĩ thuật ECMO

Lớp ngoài của catheter: máu tiếp xúc với vật liệu nhân tạo sẽ hoạt hóaquá trình đông máu và hệ thống bổ thể, hệ thống Kalikrein-kinnin, bạch cầu

và tiểu cầu Do đó lớp áo ngoài của catheter cần ngăn ngừa hình thành fibrin

ở ngoài catheter và hình thành cục máu đông Một số lượng nhỏ huyết khối cóthể ảnh hưởng đến dòng chảy đặc biệt khi catheter đặt vào mạch máu nhỏ,hẹp hoặc khi lỗ bên hút máu ra của catheter bị bít tắc sẽ ảnh hưởng đến dòngmáu hút ra Ống thông hiện đại có lớp áo sinh học làm giảm sự hoạt hóa củaquá trình tắc mạch Lớp áo heparin làm giảm quá trình viêm nhưng lại làm

tăng nguy cơ giảm tiểu cầu do heparin (HIT) do vậy canuyn có lớp áobivalirudin , và para-methoxyethylamphetamine được ra đời để thay thế,catheter này vừa làm giảm được phản ứng viêm thông qua bradykinin, bạchcầu đơn nhân đồng thời cũng khắc phục được quá trình giảm tiều cầu so vớicatheter có lớp áo là heparin (14) Tiếp đến những lớp áo sinh học mới hơn đã

ra đời được phát triển để tương thích hơn với lớp nội mạc mạch máu Catheter

đã được phủ một lớp bên ngoài có chứa các nhóm để đẩy các protein điện tích

âm và tiểu cầu đồng thời tạo ta một lớp điện tích âm giữa máu và bề mặt củacatheter do vậy nó giảm được nguy cơ tắc mạch cho bệnh nhân Các loạicatheter thường được sử dụng của Marquet và Terumo Dưới đây là các loạikích thước canul tương ứng với lưu lượng máu

Bảng 1.4 Chọn canuyn theo lưu lượng dòng

Đường kính (Fr) Catheter động mach

Nguy cơ tan máu sẽ tăng khi áp lực trên 250mmHg

* Đường vào ECMO

VA ECMO Đặt canul tĩnh mạch – động mạch

Trong ECMO trung tâm BN được mở ngực trong phòng mổ, thầy thuốcđặt ống thông ECMO lấy máu ra từ nhĩ phải và máu được trả về đoạn gần củađộng mạch chủ lên Với ECMO VA ngoại vi chúng ta có thể đặt ống thôngbằng phương pháp bộc lộ mạch máu hoặc là đặt qua da, máu được lấy ra từtĩnh mạch lớn của cơ thể như lấy máu tĩnh mạch chủ dưới qua tĩnh mạch đùi

còn máu trở về được trả qua động mạch chủ thông qua động mạch đùi, độngmạch nách hoặc động mạch cảnh Đường về là động mạch cảnh hoặc độngmạch nách sẽ tránh được nguy cơ mất cân bằng tưới máu giữa nửa người trên

và dưới khi mà BN có tổn thương phổi Tuy nhiên đường về ECMO qua độngmạch đùi vẫn được ưu tiên hơn bởi vì các BN cần hỗ trợ ECMO VA có thể cónguy cơ ngừng tuần hoàn bất cứ lúc nào trước khi chạy được máy ECMO dovậy nếu đường về là đường động mạch cảnh và động mạch nách sẽ bị ảnhhưởng nếu BN cần cấp cứu ngừng tuần hoàn Hơn nữa đường về qua độngmạch cảnh và động mạch nách sẽ chăm sóc khó hơn trong quá trình theo dõi

và thay băng hàng ngày Còn nếu đường về là đường động mạch đùi thì BN

có thể vừa tiến hành cấp cứu ngừng tuần hoàn vừa tiến hành thiết lập đườngmạch máu và quá trình chăm sóc ống thông cũng thuận tiện hơn Tuy nhiênđường về mạch máu qua động mạch đùi cũng có nhược điểm sẽ làm giảmtưới máu của chân đặt ống thông, tuy nhiên chúng ta cũng có thể khắc phụcđược nhược điểm này bằng cách nối một đường tưới máu từ đường về của hệthống ECMO xuống động mạch đùi (vị trí thấp hơn chỗ đặt ống thông đườngvề) để đảm bảo tưới máu cho chân đó Ngoài ra cũng còn một nhược điểmnữa của đường về ECMO qua động mạch đùi đó là có thể gây ra hiện tưới mấtcân xứng tưới máu giữa nửa người trên và dưới trong trường hợp chức năngphổi tồi và chức năng thất trái cải thiện tuy nhiên lúc đó ta cũng có thể theodõi phát hiện và chỉnh thông số máy thở để hạn chế biến chứng này ,

VV ECMO Đặt Cannula ECMO: tĩnh mạch – tĩnh mạch

Có hai phương pháp đặt cannula ECMO: phương pháp Seldinger hoặcphẫu thuật mạch máu Có hai cách dùng cannula: một cannula hai nòng(Avalon Ellite) hoặc hai cannul đơn

o Hai cannul đơn:

- Đường máu ra: đặt cannul vào tĩnh mạch đùi, qua tĩnh mạch chậu Đầu

xa của cannul này không được quá tĩnh mạch gan (hình)

- Đường máu về: tĩnh mạch cảnh trong bên phải hoặc qua tĩnh mạch đùivào tĩnh mạch chủ dưới với đầu xa nằm ở tâm nhĩ (hình)

o Một cannula hai nòng: đặt vào tĩnh mạch cảnh trong bên phải:

- Đầu hút máu ra có hai vị trí ở tĩnh mạch cảnh trong và tĩnh mạch chủdưới xuống dưới tĩnh mạch gan (hình)

- Đầu bơm máu trở về: tâm nhĩ phải, dòng máu phun vào hướng về phíavan ba lá

Hình 1.7 Các cách đặt canul tĩnh mạch – tĩnh mạch

1.2.2 Chỉ định và chống chỉ định ECMO

ECMO được chỉ định khi có tình trạng suy hô hấp/tuần hoàn nghiêmtrọng có khả năng đảo ngược mà không đáp ứng với các điều trị thường quy

và luôn được áp dụng theo quyết định hồi sức

1.2.2.1 Chỉ định và chống chỉ định ECMO trong suy hô hấp cấp

Trước đây, chỉ định ECMO cho ARDS gồm: giảm oxy máu không đápứng với các biện pháp thông khí nhân tạo tối ưu (sử dụng chiến lược bảo vệphổi với VT thấp, PEEP cao)

* Chỉ định

Nên đối với tình trạng suy hô hấp nặng không đáp ứng với các phươngthức thông khí nhân tạo tối ưu như dưới đây:

- Trong vòng 3 giờ: PaO2/FIO2 <50 với FIO2 >80%

- Hoặc trong vòng 6 giờ với: PaO2/FIO2 <80 với FIO2>80% với pH

<7·25 (tăng tần số máy thở lên 35 lần/phút) với Pplat < 32 cm H2O

- Cân nhắc chỉ định ECMO khi PaO2/FIO2 < 100 với PEEP ≥ 10 cmH2O

để chuyển đến các đơn vị đã sẵn sàng tiến hành ECMO

* Chống chỉ định

- Chảy máu não

- Chống chỉ định dùng chống đông

- Tiên lượng không có khả năng hồi phục

- Thở máy kéo dài > 7 ngày

* ECMO trong ARDS

Theo hướng dẫn của ELSO, ECMO được quan tâm khi những bệnh nhânngười lớn mắc tiên lượng tỉ lệ tử vong quá 50% [27]

Hội chứng suy hô hấp cấp giảm oxy máu trơ (refractory hypoxemicARDS) được định nghĩa phổi không đảm bảo chức năng trao đổi khí vớiPaO2/FiO2 < 100 Mặc dù còn nhiều tranh cãi do liên quan đến kĩ thuật

ECMO trong giai đoạn ban đầu, nên có những tiêu chuẩn khác nhau, lựa chọnchỉ định ECMO chưa thống nhất

Nhưng ở Legacy Emanuel Medical Center, Portland, Hoa Kỳ đã áp dụngmột protocol thống nhất Những nghiên cứu gần đầy của các tác giả Peek G

và Mugford [Lancet 2009;374:1351–63] cho thấy ECMO đã cải thiện tỉ lệ tửvong của bệnh nhân ECMO

Ở trung tâm ở Legacy Emanuel Medical Center (LEMC), Portland, Hoa

Kỳ, ECMO được chỉ định cho những bệnh nhân cần hỗ trợ tim phổi cấp tính,đuối nước, sốc trơ (refractory shock), hạ thân nhiệt, tình trạng đờ cơ tim saunhồi máu cơ tim (myocardial stun) và chấn thương phổi Theo LEMC thìECMO được chỉ định:

- Cho cả nhóm hỗ trợ tim và phổi

- Giảm oxy máu (không do tim) nặng

- Toan hô hấp cấp không đảo ngược được bằng các biện pháp thông khínhân tạo

Mặc dù đã tối ứu hóa về thông khí nhân tạo theo chiến lược bảo vệ phổi,thông khí nằm sấp, thở máy cao tần HFO…

Tiêu chuẩn CESAR:

- Tuổi từ 18 - 65

- Điểm Murray 3.0 hoặc tăng CO2 máu với pH ≤ 7.2

Trong thực tế lâm sàng ECMO phải được đặt ra cho các bệnh nhân suy

hô hấp nặng đe dọa đến tính mạng, trừ trường hợp suy hô hấp không có khảnăng đảo ngược

Theo nghiên cứu REVA [ 28]

Các tác giả lấy mức PaO2/FIO2<50 mặc dùy mức PEEP 10–20 cm H2O

và FIO2>80%; Pplat>35 cm H2O, với các biện pháp thông khí nhân tạo tíchcực theo chiến lược bảo vệ phổi VT thấp nhất là 4ml/kg

Trong nghiên cứu này các tác giả không chỉ định ECMO cho những bệnhnhân hấp hối và suy đa tạng với SOFA > 15 điểm

Trong một nghiên cứu khác là ANZ ECMO [29], ECMO được chỉ địnhcho các bệnh nhân suy hô hấp cấp tiến triển khi PaO2/FIO2<60; PaCO2 >100

mm Hg với PaO2/FIO2<100 Trong nghiên cứu này các tác giả chống chỉđịnh ECMO cho những bệnh nhân tổn thương thần kinh nặng, không có khảnăng hồi phục, xơ gan với dịch cổ trường hoặc bệnh não, giãn tĩnh mạch thựcquản, chảy máu tiêu hóa

Tuy nhiên, có nhiều tác giả thấy thời gian để thực hiện ECMO là quantrọng nên đã đưa ra các mốc rất sớm sau khi được hồi sức tích cực Trongnghiên cứu ECMOnet [33] ECMO được chỉ định cho các bệnh nhân có chỉ sốoxy > 30, PaO2/FIO2 <70 với PEEP ≥15 cm H2O mặc dù đã được hồi sức tíchcực tại trung tâm có khả năng làm ECMO mà pH <7·25 trong ≥2 h; huyếtđộng không ổn định Các tác giả đã cân nhắc chỉ định ECMO trong nhữngtrường hợp PaO2/FIO2 <100 với PEEP ≥10 cm H2O để chuyển sẵn đến các cơ

sở có thể tiến hành ECMO Chống chỉ định ECMO cho những trường hợpchảy máu nội sọ hoặc các chống chỉ định dùng chống đông, bệnh nền tiênlượng không có khả năng hồi phục hoặc thở máy kéo dài > 7 ngày

Theo các tác giả tại bệnh viện Hoàng gia Adelaide (Úc), ECMO được chỉđịnh cho các trường hợp suy hô hấp với: PaO2/ FiO2 < 80 hoặc PaO2/ FiO2 <

100 và PaCO2 >100mmHg kéo dài trên 1 giờ mặc dù đã được áp dụng cácbiện pháp thông khí nhân tạo tối ứu (đã được huy động phế nang, thông khínằm sấp, hít prostacyclin)

Trong nghiên cứu EOLIA (NCT01470703) [31]: ECMO được chỉ địnhkhi tình trạng suy hô hấp nặng không đáp ứng với các phương thức thông khínhân tạo tối ưu kéo dài

- Trong vòng 3 giờ: PaO2/FIO2 <50 với FIO2 >80%

- Hoặc trong vòng 6 giờ với: PaO2/FIO2 <80 với FIO2>80% với pH

<7·25 (tăng tần số máy thở lên 35 lần/phút) với Pplat < 32 cm H2O

- Cân nhắc chỉ định ECMO khi PaO2/FIO2 < 100 với PEEP ≥ 10 cmH2O

để chuyển đến các đơn vị đã sẵn sàng tiến hành ECMO

Trong nghiên cứu EOLIA này, các tác giả chống chỉ định ECMO chocác bệnh nhân chảy máu não, chống chỉ định dùng chống động, tiên lượngkhông có khả năng hồi phục và thở máy kéo dài > 7 ngày

Theo tác giả Brodie D, và Bacchetta [31] M, ECMO được chỉ địnhtrong trường hợp giảm oxy máu nặng với PaO2/ FiO2<80, mặc dù đã áp dụngthở máy với PEEP cao [15–20 cm nước] ít nhất 6 giờ ở những bệnh nhân suy

hô hấp cấp có khả năng hồi phục Hoặc toan chuyển hóa với pH < 7,15 mặc

dù đã áp dụng các biện pháp thông khí nhân tạo tối ưu Tác giả Brodie D đã

áp dụng chống chỉ định khi thở máy với FiO2 > 80% hoặc Pplat > 30 quá 7ngày, không có đường vào mạch máu để đặt canul, bệnh mạn tính không cókhả năng hồi phục và ung thư di căn

* Hiệu quả của ECMO trong điều trị các bệnh nhân suy hô hấp nặng

Khái niệm hội chứng suy hô hấp cấp đã được đề cấp đến từ hơn 40 nămqua, với nhiều nghiên cứu đã được thực hiện Định nghĩa đã được sửa đổi củaHội nghị đồng thuận Âu – Mỹ (1992) và sửa đổi ở hội nghị Berlin (2012) vớimục đích áp dụng lâm sàng thuận tiện hơn, điều trị sớm hơn nhằm cải thiện tỉ

lệ tử vong Song, hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (ARDS) vẫn là mộtthách thức đối với các bác sĩ hồi sức cấp cứu Mặc dù đã có nhiều tiến bộtrong điều trị, như chiến lược thông khí bảo vệ phổi [22], tỉ lệ tử vong vẫn còncao, các biện pháp cứu nguy (huy động phế nang, thở khí nitrous oxide, vàthông khí nằm sấp) vẫn cần phải tiến hành cho trên 35% số trường hơpARDS [23]

Giảm oxy máu nặng trong ARDS là yếu tố tiên lượng tồi, mặc dù giảmoxy máu trơ chỉ là nguyên nhân trực tiếp gây tử vong cho khoảng 10% số bệnhnhân này Tuy vậy, để hạn chế các tổn thương liên quan đến thở máy (đảm bảo

áp lực cao nguyên và thể tích do độ giãn nở của phổi thấp), cần phải tăngPEEP, có thể dẫn đến các tổn thương phổi liên quan đến thở máy, điều này làmảnh hưởng tiêu cực đến chức năng các tạng và có thể tiên lượng xấu [24] Trong những năm gần đây, đã có nhiều hiểu biết về cơ chế bệnh sinh vàtổn thương phổi trong hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (ARDS), dẫn đến

đã có nhiều cải tiến trong điều trị nhưng tỉ lệ tử vong còn cao từ 40 – 60%[23] ARDS được xem là nặng khi tỉ lệ PaO2/FiO2 < 100 và/ hoặc A –aDO2 >

600 mmHg mặc dù đã được điều trị bằng các biện pháp hồi sức tối ưu (thôngkhí nhân tạo với chiến lược bảo vệ phổi, thở khí NO, thông khí nằm sấp hoặcthở máy cao tần HFO) thì kĩ thuật ECMO được chỉ định cho những trườnghợp này để đảm bảo oxy máu mà tránh các tổn thương phổi liên quan đến thởmáy (chẩn thương phổi do PEEP cao, chấn thương sinh học trong thông khínhân tạo…) Kĩ thuật ECMO chỉ định trong ARDS được áp dụng là veno –venous Extracorporeal Membrane Oxygenation (VVECMO)

Trong dịch cúm vừa qua, số bệnh nhân được điều trị và cứu sống bằngECMO đã làm cho vai trò của ECMO trong điều trị hội chứng suy hô hấp cấptiến triển ngày càng rõ ràng hơn Trong thử nghiệm CESAR, trong 5 năm qua,ECMO đã quan tâm nhiều hơn, được áp dụng rộng rãi trong điều trị suy hôhấp không đáp ứng với các biện pháp thông khí nhân tạo tích cực Trong năm

2008, số bệnh nhân người lớn mắc hội chứng suy hô hấp cấp được đăng kí vớiELSO là 190, tăng lên 437 trong năm 2009, 418 năm 201 và 507 trường hợptrong năm 2011 đã áp dụng kĩ thuật ECMO

Trong 2 năm vừa qua, số bệnh nhân người lớn đã được thực hiện kĩ thuậtECMO vượt quá số ca trẻ em suy hô hấp làm ECMO [25]

Trong 5 năm vừa qua, tỉ lệ sống sót của những bệnh nhân mắc hội chứngsuy hô hấp cấp tiến triển được hỗ trợ bẳng ECMO từ 53 – 61%) [25].

Trong những nghiên cứu khác, tỉ lệ sống sót của nhóm bệnh nhân được

áp dụng ECMO thực tế từ 59 – 86% tùy vào trung tâm Trong một nghiêncứu khác, 68 bệnh nhân mắc hội chứng suy hô hấp trơ được điều trị cấp cứubằng ECMO vơi 68 bệnh nhân được điều trị bằng ECMO và 133 bệnh nhânkhông, tỉ lệ xuất viện nhóm bệnh nhân ECMO là 77% trong khi nhóm khôngECMO là 91% Thời gian thở máy ở nhóm bệnh nhân ECMO cũng dài hơn[26] Tương tự, tác giả Beiderlinden và cộng sự cũng thấy ECMO không dựđoán được tỉ lệ cứu sống ở hầu hết các bệnh nhân ARDS nặng [36] Điều này

có thể do việc chỉ định ECMO đang còn nhiều dè dặt, thường được tiến hànhmuộn sau nhiều ngày thông khí nhân tạo không có kết quả

Trong những báo cáo gần đây cho thấy tỉ lệ cứu sống bệnh nhân ARDSnặng bằng ECMO lên đến > 70%, mặc dù chưa có đầy đủ các hướng dẫn ápdụng, cũng như dữ liệu về điều trị bằng ECMO Nhiều tác giả trên thế giới đã

áp dụng ECMO ngày càng sớm hơn

1.2.2.2 ECMO hỗ trợ tuần hoàn

* Chỉ định ECMO hỗ trợ tim (VA ECMO)

- Sốc tim nặng trơ không đáp ứng với các biện pháp điều trị thôngthường do các nguyên nhân có thể hồi phục được như: viêm cơ tim cấp, nhồimáu cơ tim cấp, các rối loạn nhịp tim

+ Sốc tim do viêm cơ tim

+ Sốc tim do nhồi máu cơ tim cấp

+ Sốc tim do ngộ độc các thuốc chống loạn nhịp đặt máy tạo nhịp không

hiệu quả, các thuốc ức chế co bóp cơ tim

- Sau ngừng tuần hoàn hoặc dùng để cai máy tim phổi nhân tạo sau phẫuthuật tim

* Chống chỉ định

- Sốc tim không thể hồ phục như sốc tim do

- Nhồi máu cơ tim có biến chứng thủng cơ tim

- Đứt giây chằng van tim gây sa van

- Phình tách động mạch

- Tuổi cao, đột quỵ não, bệnh nền mạn tính với tiên lượng xấu

1.2.2.3 Kiểm soát thông khí nhân tạo trong ECMO

Trong những ngày đầu ECMO, cần phải duy trì an thần và giãn cơ đểbệnh nhân thở theo máy ECMO là biện pháp có hiệu quả để giảm CO2, đặcbiệt là trường hợp ARDS có tăng CO2 máu, vì lí do này nên cần chú ý tránhtình trạng giảm CO2 quá mức gây thay đổi pH

Trong ECMO thông khí nhân tạo cần để thấp, thường giảm 50% so vớithông khí phút (MV) trước ECMO vẫn đảm bảo được đào thải CO2 [14] Hầuhết các trung tâm khuyến cao giảm tần số thở xuống 10 – 15 lần/phút và tăngthời gian thở vào Tất cả các chuyên gia thống nhất rằng quan trọng nhất là càiđặt các thông số để phổi được nghỉ, bởi giới hạn áp lực cao nguyên sẽ giảmcác nguy cơ chấn thương áp lực (barotraumau) ELSO khuyến cáo giữpPlateau ≤ 25cmH2O [15] Điều này tương tự như trong nghiên cứu CESARtrial Trong nghiên cứu gần đây ở các bệnh nhân ARDS do viêm phổi H1N1tại các đơn vị hồi sức tích cực ở Pháp (the nation REVA registry) cho thấy,sau khi kết nối ECMO, VT trung bình 6,7 – 3,9 ml/kg và áp lực cao nguyên(pPlateau) từ 32 – 26 cmH2O Trong nghiên cứu này các tác giả kết luận chiếnlược bảo vệ phổi trong ECMO hạn chế pPlateau cần phải áp dụng để cải thiện

tử vong

1.2.2.4 Sử dụng chống đông trong ECMO

* Hoạt hóa hệ thống đông máu trong quá trình ECMO

Hoạt hóa hệ thống đông máu trong khoa học bắt nguồn từ lĩnh vực lọcmáu và đặc biệt là hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể trong mổ tim Thôngthường hoạt hóa hệ thống đông máu có thể được kích hoạt bởi các cơ chế phụthuộc vào vật liệu và cơ chế không phụ thuộc vật liệu

Hoạt hóa hệ thống đông máu phụ thuộc vào vật liệu: tiếp xúc giữa máu

và bề mặt các vật liệu như canuyn, màng lọc ECMO sẽ hoạt hóa hệ thốngđông máu Phản ứng đầu tiên khi máu tiếp xúc xúc với chất liệu lạ, vật liệu sẽtiếp xúc với protein của máu, và chính điều này tạo ra một lớp protein trên bềmặt của hệ tuần hoàn và màng ECMO mà thành phần chủ yếu là fibrinogen,albumin và γ globulin

Lớp protein bề mặt ban đầu phần lớn là protein thông qua bề mặt kỵnước của vật liệu và vị trí ưa nước của fibrinogen Một khi fibrinogen gắn vào

bề mặt vật liệu nó sẽ kích hoạt tiểu cầu dính vào các vị trí gắn của fibrinogen.Mặt khác các tế bào máu như fibroblast, bạch cầu, và thậm chí hồng cầu cũngtham gia vào lớp bề mặt protein này, fibrinogen được cho là protein đầu tiêncủa lớp bề mặt này Đồng thời hệ thống đông máu sẽ được kích hoạt qua conđường nội sinh, yếu tố XII (Hageman factor) được hoạt hóa bởi yếu tố XIIhoạt hóa dẫn đến hoạt hóa tiền kallikrein, kininogen trọng lượng phân tử cao

và yếu tố XI, tiếp theo là hoạt hóa yếu tố IX, X và prothombin (yếu tố II) để

tạo thành thrombin (yếu tố II hoạt hóa) (1 sách 2014) Hoạt hóa hệ thống

đông máu phụ thuộc vào bản chất của vật liệu, hiện nay tất các các thiết bị củaECMO đều có lớp bề mặt phủ lớp tương thích sinh học để hạn chế quá trìnhphản ứng này Các biện pháp tương thích sinh học bề mặt hiện nay phần lớndựa trên liên kết bề mặt của phân tử heparin Lớp nội mạc tự nhiên của vậtliệu chứa heparin giống phân tử gọi là glycosaminoglycans (GAGs), góp phầnvào tính chất chống đông của lớp nội mạc Hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể

cũng dựa vào liên kết bề mặt với heparin để giảm hoạt hóa hệ thống đôngmáu và ngăn ngừa sự bám dính của tiểu cầu cũng như đảm bảo số lượng tiểu

cầu ,,, (2 sách 2014).

Yếu tố mô và sản sinh thrombin: việc sản xuất ra thrombin do vật liệutiếp xúc với máu ít hơn nhiều so với thrombin sản xuất ra trong quá trình chạytuần hoàn ngoài cơ thể ,, Thực tế yếu tố quyết định kích hoạt sản sinh rathrombin là yếu tố mô (TF) Yếu tố mô hòa tan giải phóng ra do phá hủy lớpnội mạc tế bào và sự giải phóng yếu tố này tăng cao trong quá trình phẫuthuật Thêm vào đó yếu tố mô liên kết tế bào được giải phóng bởi màng ngoàitim, ngoại mạc, cơ tim và xương Trong phẫu thuật tim với hệ thống tuầnhoàn ngoài cơ thể tế bào máu nhỏ từ trung thất rất giàu yếu tố mô, yếu tố nàytái xâm nhập vào máu và đi vào hệ tuần hoàn là nhân tố chính để hình thànhthrombin ,, Gần đây hệ thống hoạt hóa đông máu được làm sáng tỏ, ban đầumột lượng nhỏ thrombin được hình thành sau khi yếu tố mô được giải phóng.Tiếp theo thrombin hoạt hóa tiểu cầu qua các receptors PAR (giai đoạnkhuếch đại) dẫn đến một lượng lớn thrombin được hình thành trên bề mặt tiểucầu Cuối cùng dẫn đến fibrinogen chuyển thành fibrin (đơn phân) và được ổnđịnh thành các lưới fibrin bởi yếu tố XIII Không giống như trong phẫu thuật,trong khi chạy ECMO các chuỗi phản ứng hoạt hóa đông máu trên bị giới hạnbởi không có mặt liên tục của yếu tố mô hòa tan và yếu tố mô liên kết Do đólượng thrombin hình thành ít hơn Trong chạy ECMO không hình thànhthrombin cấp tính như trong mổ tim dùng hệ thống tuần hoàn ngoại cơ thểnhưng trong quá trình chạy ECMO thường kéo dài từ vài ngày đến vài tuầntạo điều kiện hình thành thrombin mạn tính Thêm vào đó các yếu tố nhưphản ứng viêm, nhiễm trùng sẽ kích hoạt bạch cầu giải phóng ra yếu tố mô

Hệ thống ly giải fibrin: khi thrombin được hình thành sẽ đến giai đoạntiền tan huyết khối, phản ứng sinh lý này sẽ hoạt hóa hệ thống phân giải

fibrin, plasminogen được chuyển thành plasmin thông qua giải phóng chấthoạt hóa plasminogen của mô từ tế bào nội mạc và urokinase từ đại thực bàocủa tuần hoàn và fibroblasts hoặc streptokinase của vi khuẩn Plasmin bị chặtthành fibrin và giải phóng ra các sản phẩm giáng hóa của fibrin Trong quátrình chạy ECMO, hậu quả của việc hình thành thrombin mạn tính , quá trìnhtăng phân hủy fibrin có thể xảy ra và là một trong những nguyên nhân dẫnđến chảy máu

b/ Thuốc chống đông trong ECMO

Dùng chống đông trong ECMO để kiểm soát hình thành fibrin để hạnchế nguy cơ huyết khối và chảy máu Heparin không phân đoạn được dùngphổ biến nhất để dùng trong quá trình chạy ECMO Bình thường antithrombin III làm mất tác dụng của các yếu tố IX, X, XI, XII và thrombin dovậy làm giảm hình thành thrombin Heparin không phân đoạn tác động vào cơchế này, heparin thúc đẩy phản ứng giữa anti thrombin và các yếu tố IX, X,

XI, XII, thrombin lên gấp 1000 lần do đó làm giảm hình thành thrombin trongquá trình hoạt hóa hệ đông máu

Liều heparin trong quá trình chạy ECMO rất dao động, thường từ 20-70UI/kg/giờ Về cơ bản truyền heparin kéo dài liên tục dẫn đến tình trạng tiêuthụ antithrombin và làm độ nhạy của heparin giảm hơn do vậy phải tăng liềuheaprin Khi antithrombin bình thường thì cần phải giảm liều heparin Tiêuthụ tiểu cầu chắc chắn sẽ không tránh được trong quá trình chạy ECMO dovậy giảm tiểu cầu cũng làm tăng độ nhạy của heparin

- Heparin

Hầu hết các trung tâm đều sử dụng heparin không phân đoạn để bảoquản màng lọc, và ở mỗi trung tâm thì protocol sử dụng chống đông cũngkhác nhau Phần lớn các trung tâm đều sử dụng ACT (activated clotting time)

để theo dõi liều heparin Liều bolus heparin ban đầu 50-100 đơn vị/kg sau đó

làm xét nghiệm ACT, khi ACT <300 giây thì bắt đầu duy trì heparin 10-20đơn vị/kg/giờ Sau đó theo dõi ACT 1 giờ/lần để giữ ACT từ 180-220 giây.Bên cạnh ACT thì cũng có thể sử dụng APTT để theo dõi heparin Mục tiêuAPTT bệnh/chứng 1,5-2.

- Thuốc chống đông khác

Về lý thuyết các chất ức chế thrombin trực tiếp có thể sử dụng để thaythế heparin trong trường hợp bệnh nhân có hội chứng giản tiểu cầu do heparin(heparin- induced thrombocytopenia, HIT)

Bivalirudin là chất ức chế trực tiếp thrombin có thời gian bán thải 25phút và lọc 20% qua thận ,, đã có nhiều báo cáo sử dụng bivalirudin thànhcông ở bệnh nhân có HIT , Ở một số nghiên cứu ở bệnh nhân không có HITcũng cho kết quả tốt, tác giả nhận thấy biến chứng chảy máu cũng như sốlượng chế phẩm máu phải truyền ít hơn Liều bivalirudin được báo cáokhoảng 0,03-0,2 mg/kg/giờ với liều bolus ban đầu 0,5mg/kg, ,,

Các chất ức chế thrombin trực tiếp khác được dùng trong ECMO ở BN HITnhư argatroban (0,1-0,4 mg / kg / phút) trong khi danaparoid và lepirudin đã được

sử dụng trong quá khứ, nhưng hiện nay không còn được sử dụng

* Ngừng ECMO

- Một trong những biện pháp cai ECMO đó là giảm dần sự hỗ trợ củamáy ECMO, khi CI còn 0,5-1 lít/phút, đánh giá các tình trạng lâm sàng củabệnh nhân như mạch, HA trung bình, lượng nước tiểu, ý thức, đánh giá EF vàđặc biệt là lactat < 2mmol/l Điều này đồng nghĩa bệnh nhân thoát sốc, do vậy

chúng ta có thể ngừng được ECMO (15 sách 2014) Chúng ta không nên để

dòng ECMO < 1 lít/phút chạy trong thời gian dài vì nguy cơ sẽ hình thànhhuyết khối do tốc độ dòng thấp Sau khi ngừng ECMO rút canuyn nên siêu

âm đánh giá lại vị trí đường vào của canuyn và đánh giá tình trạng mạch máucũng như phần mềm xung quanh

1.2.2.5 Các biến chứng ECMO

Các biến chứng của ECMO ít gặp, theo nghiên cứu ELSO biến chứngxẩy ra gặp khoảng 14,9% [16] Nhưng các biến chứng này thường đe dọa tínhmạng bệnh nhân nên cần phải được chú ý trong thời gian thực hiện kĩ thuật

* Biến chứng liên quan đến vòng tuần hoàn

a Tắc mạch trong hệ tuần hoàn và huyết khối

Bởi vì tương tác giữa máu và vật liệu, cục máu đông tại chỗ có thể hìnhthành trong hệ tuần hoàn và tạo thành huyết khối bắn đi nơi khác với hậu quảnặng nề Cục máu đông có thể xuất hiện bất cứ đâu của hệ tuần hoàn ECMO(màng trao đổi oxy, bơm, hệ thống dây)

b Tắc mạch khí

Tắc mạch khí liên quan đến dung lượng của bơm ly tâm khi bơm ly tâmphát sinh áp lực âm lớn giữa dây dẫn máu và đầu bơm lúc đó khí có thể vào

hệ tuần hoàn gây ra tắc mạch khí

c Gãy, rách hệ tuần hoàn ECMO

Khe nứt hoặc gãy có thể gặp ở bất kỳ đoạn nào của hệ tuần hoàn ECMO.Khe nứt, gãy có thể rộng, gây mất máu nhiều hoặc kín đáo khó nhận biếtđược Khi vị trí rách ở đường tĩnh mạch sẽ gây hút khí vào hệ tĩnh mạch cóthể gây ra tắc mạch khí

* Biến chứng liên quan đến bệnh nhân

Canuyn có thể gây ra những khó khăn liên quan đến giải phẫu (nhưđường kính của canuyn, canuyn gập hoặc hẹp mạch máu đặc biệt là độngmạch, bất thường về giải phẫu mạch máu hoặc là có phẫu thuật trước đó hoặcbệnh nhân béo phì) và do tình trạng lâm sàn của bệnh nhân (mạch yếu, ngừngtuần hoàn hoặc co thắt mạch) Biến chứng ó thể gặp trong khi đặt canuyn vàthường gặp hơn khi đặt qua da so với biện pháp bộc lộ mạch máu

a Biến chứng đường vào mạch máu: canuyn đường động mạch đặc biệt