CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Một vài nét tổng quan về kỹ thuật ECMO Hệ thống ECMO là một kỹ thuật bắc cầu tim phổi, sử dụng tuần hoàn và trao đổi oxy bên ngoài cơ thể nhằm mục đích hỗ trợ chức năng sống ở các bệnh nhân có tình trạng suy tuần hoàn và/hoặc suy hô hấp nặng mà các biện pháp thường quy khác không có hiệu quả. Cấu tạo, cơ chế hoạt động của hệ thống ECMO Hệ thống ECMO thông thường bao gồm canuyn ECMO, hệ thống dây ECMO, bơm và màng trao đổi khí (quả phổi nhân tạo).1: Hình ảnh các bộ phận máy tuần hoàn VA ECMO ở trẻ em Maslach-Hubbard A, Bratton SL. Extracorporeal membrane oxygenation for pediatric respiratory failure: History, development and current status.
World J Crit Care Med 2013; 2(4): 29-39 Canuyn ECMO Canyun ECMO được làm bằng chất liệu polyurethane với lòng ống được phủ một lớp bioline, tăng tính tương hợp sinh học, giảm biến chứng tạo huyết khối, có thể lưu đến 30 ngày. Có 2 loại canuyn là 1 nòng và 2 nòng. Canuyn 1 4 nòng có thể được sử dụng hầu hết các trường hợp, canuyn 2 nòng được thiết kế đặc biệt cho VV-ECMO. Bơm của hệ thống ECMO Bơm được thiết kế để dẫn trực tiếp dòng máu tĩnh mạch qua màng phổi nhân tạo và trở lại bệnh nhân.
Công nghệ bơm ECMO gồm: bơm trục lăn (Roller pump), bơm ly tâm (Centrifugal pump) hay bơm nhu động (Peristaltic pump).2: Bơm ly tâm của hệ thống ECMO Màng trao đổi khí hay còn gọi là quả phổi nhân tạo Màng trao đổi khí hiện đại tạo ra sự trao đổi khí bằng cách tưới dòng máu tĩnh mạch qua hệ thống hàng ngàn sợi rỗng rất nhỏ, được làm từ các sợi polyme kỵ nước. Các sợi rỗng được tạo thành từ vật liệu cho phép các loại khí có thể khuếch tán qua màng nhưng ngăn chặn các chất lỏng đi qua chúng. Hiện nay, thế hệ mới nhất của màng trao đổi oxy bằng sợi rỗng được là bằng polymethylpentene (PMP), có ưu điểm so với các loại trước là dễ sử dụng, tuổi thọ màng lâu hơn, giảm nguy cơ tan máu, giảm nguy cơ giảm tiểu cầu, trao đổi oxy tốt hơn.3: Màng trao đổi khí của hệ thống ECMO 1. Chỉ định áp dụng hỗ trợ ECMO trong điều trị ECMO ban đầu được chỉ định sử dụng trong phẫu thuật tim bẩm sinh ở trẻ em khi không thể cai máy nhân tạo tim phổi nhân tạo (CPB).
Do có kết quả điều trị thuận lợi, các chỉ định hỗ trợ ECMO đã được mở rộng để điều trị cho bệnh nhân bị sốc tim cần hỗ trợ chức năng tim, và các tình huống ngừng tim ngoài bệnh viện. Trên thực tế lâm sàng chỉ định cụ thể của ECMO cho từng nhóm bệnh lý, cho từng kỹ thuật VA-ECMO hay VV-ECMO tuỳ thuộc vào kinh nghiệm của từng trung tâm cũng như nguồn lực và phương tiện kĩ thuật. Tại bệnh viện Nhi Trung Ương chỉ định và hình thức ECMO tuỳ thuộc tuổi, chẩn đoán bệnh, tình trạng bệnh nhân, nguồn lực bệnh viện và tham khảo theo chỉ định ECMO của hiệp hội hỗ trợ sự sống ngoài cơ thể. Theo nghiên cứu tác giả Tugba Erdil và cộng sự năm 2019, các chỉ định hỗ trợ ECMO phổ biến nhất được liệt kê trong bảng dưới đây (Bảng 1.
Các chống chỉ định cho ECMO ở trẻ em đang được thu hẹp lại, với các chống chỉ định tuyệt đối bao gồm các bất thường về nhiễm sắc thể nặng, và tổn thương não hoặc đa cơ quan nghiêm trọng, không hồi phục.1: Các chỉ định ECMO ở trẻ em [6] Chỉ định Trẻ sơ sinh Trẻ em Tim mạch Bệnh tim bẩm sinh phức tạp Bệnh tim bẩm sinh phức tạp Bệnh cơ tim Bệnh cơ tim Viêm cơ tim Viêm cơ tim Hô hấp Hội chứng hít phân su Viêm phổi (vi khuẩn/ virus/ Tăng áp động mạch phổi dai viêm phổi hít) dẳng ở trẻ sơ sinh ARDS (Hội chứng suy hô Thoát vị hoành bẩm sinh hấp cấp) Bệnh màng trong Các chỉ định Bắc cầu chờ ghép tạng khác Ngừng tim Không cai được máy bypass 1. ECMO trong hỗ trợ điều trị bệnh nhân sau phẫu thuật tim mở 1. Phân tích chỉ định ECMO ở bệnh nhân sau phẫu thuật tim mở Dựa trên công trình tiên phong của John Gibbon về việc phát triển máy tim phổi nhân tạo (CPB) để phẫu thuật tim, Bartlett và các đồng nghiệp của ông bắt đầu sử dụng hỗ trợ ngoài cơ thể trong thời gian dài để hỗ trợ bệnh nhân nguy kịch vào những năm 1970 [7]. Những thành công lâm sàng ban đầu đã dẫn đến việc tăng cường sử dụng ECLS để hỗ trợ trẻ em bị suy tim và hô hấp.
Dữ liệu từ cơ quan đăng ký quốc tế của Tổ chức hỗ trợ sự sống ngoài cơ thể (ELSO) chỉ ra rằng ECLS đã được sử dụng để hỗ trợ tim cho hơn 55000 trẻ em [8].2: Chỉ định, chống chỉ định ECMO ở bệnh nhân tim mạch [8] Chỉ định Chống chỉ định Liên quan đến phẫu thuật tim và Yếu tố liên quan đến bệnh nhân: catheter. ▪ Tình trạng sốc tim trên 6 giờ Ổn định bệnh nhân trước phẫu ▪ Sinh rất non < 34 tuần, cân nặng thuật lúc sinh< 2kg và có tỉ lệ di chứng Không cai được bypass tim phổi hay tử vong cao Rối loạn nhịp tim sau phẫu thuật ▪ Sinh cực non < 32 tuần, cân nặng Hội chứng cung lượng tim thấp lúc sinh<1.5kg Suy tuần hoàn do các nguyên nhân. ▪ Bất thường NST nặng (ví dụ: ba Tim mạch: suy tim do viêm cơ tim, NST 13 hoặc 18…) bệnh cơ tim, rối loạn nhịp tim ▪ Xuất huyết não (độ III hoặc IV) Nhiễm khuẩn huyết, sốc nhiễm ▪ Tổn thương não không phục hồi khuẩn, sốc phản vệ ▪ Chảy máu không kiểm soát được Yếu tố do thủ thuật Thuyên tắc phổi, tăng áp động ▪ Không tiếp cận được để đặt canuyn mạch phổi Sau ngừng tim. Trong giai đoạn sau phẫu thuật tim bẩm sinh, VA ECMO thường được sử dụng trong các trường hợp sau [9]: - Không cai được máy tim phổi nhân tạo (cardiopulmonary bypass) với canuyn ECMO được đặt từ phòng phẫu thuật - Hội chứng cung lượng tim thấp (LCOS) sau phẫu thuật tim mà không đáp ứng với điều trị nội khoa tối ưu tại khoa Hồi sức sau phẫu thuật tim - Rối loạn nhịp tim liên tục ảnh hưởng đến huyết động - Hồi sức tim phổi bằng tuần hoàn ngoài cơ thể (ECPR) tại khoa Hồi sức sau phẫu thuật tim 8 Thất bại cai máy tuần hoàn ngoài cơ thể Thuật ngữ "thất bại cai máy tuần hoàn ngoài cơ thể” được áp dụng cho những bệnh nhân mắc hội chứng cung lượng tim thấp không thể duy trì oxy, cung lượng tim đầy đủ và tưới máu cơ quan đích khi cố gắng cai máy tuần hoàn ngoài cơ thể (THNCT).
Theo tác giả André, thất bại cai máy THNCT được xếp vào nhóm cai máy THNCT rất phức tạp, được định nghĩa là thất bại trong lần cai máy THNCT đầu tiên hoặc cần đặt bóng đối xung động mạch chủ hoặc thiết bị hỗ trợ tâm thất khi rời phòng phẫu thuật [10]. Thất bại cai máy THNCT có thể do suy chức năng tim hay suy hô hấp nặng hoặc do tổn thương tồn dư có ảnh hưởng đến huyết động sau phẫu thuật. Ở nhóm bệnh nhân này, việc chuyển sang hỗ trợ tuần hoàn ngoài cơ thể có thể cung cấp thời gian hỗ trợ chức năng tim phổi dài hơn trong khi chờ đợi chức năng tim phổi được phục hồi, hoặc là biện pháp bắc cầu cho các can thiệp phẫu thuật hay can thiệp mạch để sửa chữa các tổn thương tồn dư, hoặc giai đoạn bắc cầu để ghép tim [11]. Chỉ định ECMO do thất bại trong cai máy tim phổi nhân tạo nên bắt đầu cùng việc nhanh chóng kiểm tra các tổn thương tồn dư có ảnh hưởng đến huyết động.
Một vài nghiên cứu chỉ ra rằng tỉ lệ tỉ vong của những trẻ được hỗ trợ ECMO do không cai được THNCT khá dao động từ 23-60%, trong nghiên cứu của tác giả Francesca Sperotto và cộng sự, tỉ lệ tử vong của nhóm trẻ này vẫn ở ngưỡng cao 55%, tương đương với tỉ lệ tử vong ở những bệnh nhân ECMO với tất cả các chỉ định do nguyên nhân tim mạch (theo ELSO năm 2021, ở trẻ sơ sinh là 43% và ở trẻ em là 53%) [8], [11]. Hội chứng cung lượng tim thấp sau phẫu thuật tim Hội chứng cung lượng tim thấp (LCOS) lần đầu được mô tả vào năm 1975 bởi Parr và cộng sự [12]. Wernovsky và cộng sự đã xác định hội chứng cung lượng tim thấp khi CI (Cardiac Index) nhỏ hơn 2 lít/phút/m2 xảy ra ở 25% bệnh nhân sau phẫu thuật thường xảy ra 6-18 giờ sau phẫu thuật tim [13]. Hội chứng 9 cung lượng tim thấp đặc trưng bởi tình trạng giảm vận chuyển oxy tới mô do suy giảm chức năng tim, từ đó dẫn đến suy đa cơ quan, kéo dài thời gian nhập viện và thậm chí tử vong.
Chẩn đoán và điều trị sớm hội chứng cung lượng tim thấp có thể giúp cải thiện tiên lượng của bệnh nhân. Tuy nhiên, chưa có một tiêu chuẩn chẩn đoán xác định nào chính xác để đưa ra định nghĩa về mặt lâm sàng của hội chứng cung lượng tim thấp, do đó việc chẩn đoán mang tính chất chủ quan và phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của các bác sĩ lâm sàng. Việc đánh giá cung lượng tim thấp ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ đòi hỏi sự kết hợp kỹ lưỡng giữa lâm sàng và theo dõi monitor. Nghi ngờ giảm cung lượng tim khi có bằng chứng của co mạch ngoại vi như (chi lạnh, đầu chi tím tưới máu kém, da nổi vân tím, mạch nhanh nhỏ khó bắt, thời gian đổ đầy mao mạch kéo dài > 3s), thiểu niệu hay vô niệu, toan chuyển hóa, tăng lactate trong máu động mạch, chênh lệch nhiệt độ ngoại vi và trung tâm trên 4-5 độ, huyết áp hạ.
Theo ELSO năm 2021, chỉ định sử dụng VA ECMO cho nhóm bệnh nhân này khi có tình trạng sốc tim mà không đáp ứng với điều trị nội khoa thông lệ, có thể biểu hiện bằng một số chỉ số như sau: huyết áp tâm thu thấp hơn 50 mmHg dai dẳng, lượng nước tiểu < 1ml/kg/h, toan chuyển hóa, độ bão hòa oxy tĩnh mạch trung tâm (ScvO2) < 60% hoặc chênh áp oxy động tĩnh mạch (AVO2)> 30% ở trẻ mắc tim bẩm sinh tím [8]. ELSO cũng khuyến cáo nên cân nhắc chỉ định ECMO sớm (trong vòng 6 giờ kể từ khi có tình trạng sốc tim), do chỉ định ECMO muộn có thể liên quan đến tiên lượng xấu do thiếu oxy mô nghiêm trọng và suy đa cơ quan [8]. Tuy nhiên chỉ định ECMO sớm ở những bệnh nhân có thể sống mà không cần ECMO có thể làm tăng nguy cơ các biến chứng liên quan đến ECMO.