Quản Lý Huyết Áp Dựa Trên Tự Điều Hòa Não Trong Đơn Vị Chăm Sóc Đặc Biệt Thần Kinh: Hướng Tới Cá Nhân Hóa Chăm Sóc Trong Đột Quỵ Ischemic Và Xuất Huyết Dưới Nhện

• Tác giả: Andrew Silverman
• Trường học: Yale University
• Chuyên ngành: Medicine
• Đề tài: Quản Lý Huyết Áp Dựa Trên Tự Điều Hòa Não Trong Đơn Vị Chăm Sóc Đặc Biệt Thần Kinh
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: New Haven

Mục lục chi tiết

• ABSTRACT
• ACKNOWLEDGMENTS
• TABLE OF CONTENTS
• 1. PART I: Introduction: a brief history of autoregulation research
• 1.1. Cerebral blood flow regulation and physiology
• 1.2. Methods to measure cerebral autoregulation
• 1.3. Autoregulation indices and signal processing
• 1.4. Comparisons between autoregulatory indices
• 1.5. Optimal cerebral perfusion pressure
• 1.6. Clinical relevance of autoregulation following subarachnoid hemorrhage
• 1.7. Pilot study on autoregulation monitoring in subarachnoid hemorrhage
• 1.8. Results of the subarachnoid hemorrhage pilot study
• 1.9. Large-vessel occlusion (LVO) ischemic stroke
• 1.10. Clinical relevance of autoregulation following ischemic stroke
• 1.11. Pilot study on autoregulation monitoring in ischemic stroke
• 1.12. Results of the ischemic stroke pilot study
• 1.13. Concluding remarks and future studies
• LIST OF PUBLICATIONS AND ABSTRACTS
• Acronyms

Tóm tắt

I. Tự Điều Hòa Não Tổng Quan Vai Trò Trong ICU Thần Kinh

Tự điều hòa não là khả năng duy trì lưu lượng máu não ổn định bất chấp sự thay đổi của huyết áp hoặc áp lực tưới máu não. Khái niệm này được Niels Lassen phổ biến vào năm 1959. Trước đó, người ta tin rằng lưu thông máu não thay đổi thụ động theo áp lực tưới máu. Tuy nhiên, Roy và Sherrington (1890) đã chỉ ra rằng lưu lượng máu não phụ thuộc vào cả áp lực động mạch và các đặc tính nội tại của mạch máu não.

Trong điều kiện bình thường, lưu lượng máu não được điều chỉnh thông qua sự thay đổi đường kính tiểu động mạch, từ đó ảnh hưởng đến sức cản mạch máu não. Các yếu tố như phản ứng cơ học, thần kinh, nội mô và trao đổi chất đều tham gia vào điều hòa vận mạch não. Cần phân biệt rõ giữa phản ứng CO2, sự kết hợp lưu lượng-trao đổi chất và tự điều hòa não. Tự điều hòa não có vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa tổn thương não thứ phát và cải thiện kết quả lâm sàng ở bệnh nhân trong ICU thần kinh.

1.1. Lịch Sử Nghiên Cứu Về Tự Điều Hòa Lưu Lượng Máu Não

Năm 1959, Niels Lassen công bố một bài đánh giá quan trọng về lưu lượng máu não và phổ biến khái niệm tự điều hòa não. Trước năm 1930, người ta tin rằng tuần hoàn não thay đổi thụ động theo những thay đổi về áp lực tưới máu. Monro đưa ra ý tưởng này vào năm 1783. Đến năm 1890, Roy và Sherrington cho rằng lưu lượng máu não có thể phụ thuộc vào cả áp lực động mạch kết hợp với các đặc tính mạch máu não nội tại có khả năng tự điều chỉnh lưu lượng.

Năm 1902, Sir W. Bayliss thực hiện một loạt thí nghiệm trên mèo, chó và thỏ được gây mê, quan sát thấy sự co mạch ngoại vi trong quá trình tăng huyết áp. Hiện tượng này sau đó được gọi là hiệu ứng Bayliss, đề cập đến một hệ thống mạch máu phản ứng với áp lực và có nguồn gốc từ cơ.

1.2. Cơ Chế Hoạt Động Của Tự Điều Hòa Não Bộ

Tự điều hòa não là khả năng vốn có của cây mạch máu não để duy trì lưu lượng máu ổn định bất chấp những thay đổi về huyết áp hoặc áp lực tưới máu não. Lassen nhận thấy rằng áp lực tưới máu não thay đổi ở mức độ vừa phải ở một người bình thường và yếu tố điều chỉnh quan trọng nhất có lẽ là áp suất carbon dioxide trong mô và phản ứng trực tiếp của các tế bào cơ của động mạch não để đáp ứng với những thay đổi của áp lực máu.

Trong điều kiện bình thường, lưu lượng máu não được điều chỉnh thông qua những thay đổi về đường kính tiểu động mạch, từ đó thúc đẩy những thay đổi về sức cản mạch máu não theo phương trình Hagen-Poiseuille.

II. Thách Thức Quản Lý Huyết Áp Trong ICU Thần Kinh Giải Pháp

Quản lý huyết áp trong ICU thần kinh đặt ra nhiều thách thức do sự phức tạp của tự điều hòa não. Các hướng dẫn hiện tại thường khuyến nghị một mục tiêu huyết áp cố định cho nhiều bệnh nhân nguy kịch. Tuy nhiên, tự điều hòa não của mỗi người là khác nhau và có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như tiền sử bệnh, tình trạng bệnh lý cấp tính. Việc áp dụng một mục tiêu huyết áp duy nhất cho tất cả bệnh nhân có thể dẫn đến tưới máu não không tối ưu, gây ra tổn thương thứ phát hoặc làm chậm quá trình phục hồi. Do đó, cần có phương pháp cá thể hóa mục tiêu huyết áp dựa trên tự điều hòa não của từng bệnh nhân.

2.1. Hạn Chế Của Các Hướng Dẫn Quản Lý Huyết Áp Hiện Tại

Các hướng dẫn quản lý huyết áp vẫn liên tục khuyến nghị một giá trị mục tiêu cố định duy nhất cho nhiều bệnh nhân nguy kịch. Ví dụ, Hiệp hội Tim mạch Hoa Kỳ và Hiệp hội Đột quỵ Hoa Kỳ chứng thực huyết áp tâm thu dưới 140 mmHg sau khi xuất huyết nội sọ; họ cũng gợi ý áp lực tâm thu dưới 160 mmHg trước khi loại bỏ phình mạch và dưới 140 mmHg sau khi kẹp hoặc cuộn dây phình mạch sau khi xuất huyết dưới nhện.

Các hiệp hội tương tự khuyến nghị số đo tâm thu dưới 180 mmHg sau khi dùng thuốc hoạt hóa plasminogen mô tái tổ hợp đường tĩnh mạch cho bệnh nhân bị đột quỵ do thiếu máu cục bộ.

2.2. Tại Sao Cần Cá Thể Hóa Mục Tiêu Huyết Áp

Nhiều nghiên cứu trong những năm gần đây đã chứng minh rằng sự khác biệt lớn giữa MAP thực tế và MAP tối ưu, được tính toán dựa trên tình trạng tự điều hòa, có liên quan đến kết quả kém ở một số trạng thái bệnh. Các nghiên cứu này bao gồm chấn thương sọ não, xuất huyết nội sọ, xuất huyết dưới nhện, đột quỵ do thiếu máu cục bộ, người lớn trải qua phẫu thuật bắc cầu tim, trẻ em mắc bệnh mạch máu não moyamoya và trẻ sơ sinh bị bệnh não thiếu máu cục bộ giảm oxy.

Sức mạnh tổng hợp của những phát hiện này đã thúc đẩy Tổ chức Chấn thương não khuyến nghị theo dõi tự điều hòa để tối ưu hóa tưới máu não ở bệnh nhân bị chấn thương sọ não.

III. Phương Pháp Theo Dõi Tự Điều Hòa Não Cá Thể Hóa Huyết Áp

Việc theo dõi tự điều hòa não có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau, cả xâm lấn và không xâm lấn. Các phương pháp này cho phép đánh giá liên tục tự điều hòa ở từng bệnh nhân. Các thông số tự điều hòa thu được có thể được sử dụng để xác định áp lực tưới máu não tối ưu, từ đó giúp cá thể hóa mục tiêu huyết áp. Các nghiên cứu đã chỉ ra tính khả thi của việc cá thể hóa áp lực động mạch trung bình (MAP) theo cách này ở cả người lớn và trẻ em. Việc cá thể hóa mục tiêu huyết áp dựa trên tự điều hòa não có thể cải thiện kết quả lâm sàng và chức năng ở bệnh nhân ICU thần kinh.

3.1. Các Phương Pháp Theo Dõi Tự Điều Hòa Não Phổ Biến

Tự điều hòa hiện có thể được đánh giá một cách hiệu quả bằng cách kiểm tra những thay đổi về lưu lượng máu não, hoặc các chất thay thế của nó, để đáp ứng với những thay đổi về áp lực tưới máu não hoặc áp lực động mạch trung bình (MAP) làm chất thay thế của nó. Cá nhân hóa phạm vi áp lực tự điều hòa, cùng với khái niệm đang phát triển về một phạm vi áp lực động mạch trung bình tối ưu cho não bị tổn thương, thể hiện một ứng dụng mới và cải tiến của việc theo dõi thần kinh tự điều hòa.

3.2. Áp Lực Tưới Máu Não Tối Ưu CPPopt Là Gì

Áp lực tưới máu não tối ưu (CPPopt) là mức huyết áp mà tại đó tự điều hòa não hoạt động hiệu quả nhất. Việc xác định CPPopt cho phép điều chỉnh huyết áp mục tiêu phù hợp với nhu cầu của từng bệnh nhân. Duy trì huyết áp gần CPPopt giúp đảm bảo cung cấp đủ oxy và chất dinh dưỡng cho não, đồng thời giảm thiểu nguy cơ tổn thương thứ phát. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc duy trì huyết áp trong phạm vi CPPopt có liên quan đến kết quả tốt hơn ở bệnh nhân bị tổn thương não cấp tính.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Quản Lý Huyết Áp Dựa Trên Tự Điều Hòa Não

Quản lý huyết áp dựa trên tự điều hòa não có thể được ứng dụng trong nhiều tình huống lâm sàng khác nhau, bao gồm đột quỵ do thiếu máu cục bộ, xuất huyết dưới nhện, chấn thương sọ não và các bệnh lý thần kinh khác. Trong đột quỵ do thiếu máu cục bộ, việc duy trì huyết áp tối ưu giúp cải thiện tưới máu vùng tranh tối tranh sáng, giảm thiểu diện tích nhồi máu. Trong xuất huyết dưới nhện, việc kiểm soát huyết áp chặt chẽ giúp ngăn ngừa tái xuất huyết và giảm nguy cơ co thắt mạch máu não. Trong chấn thương sọ não, việc duy trì CPPopt giúp đảm bảo cung cấp đủ oxy cho não và giảm nguy cơ tổn thương thứ phát.

4.1. Quản Lý Huyết Áp Trong Đột Quỵ Do Thiếu Máu Cục Bộ

Trong đột quỵ do thiếu máu cục bộ, việc duy trì huyết áp tối ưu giúp cải thiện tưới máu vùng tranh tối tranh sáng, giảm thiểu diện tích nhồi máu. Việc theo dõi tự điều hòa não giúp xác định phạm vi huyết áp an toàn và hiệu quả cho từng bệnh nhân. Cần tránh hạ huyết áp quá mức, vì có thể làm giảm tưới máu não và làm tăng nguy cơ tổn thương. Ngược lại, cần kiểm soát huyết áp cao để ngăn ngừa xuất huyết chuyển dạng.

4.2. Quản Lý Huyết Áp Trong Xuất Huyết Dưới Nhện

Trong xuất huyết dưới nhện, việc kiểm soát huyết áp chặt chẽ giúp ngăn ngừa tái xuất huyết và giảm nguy cơ co thắt mạch máu não. Việc theo dõi tự điều hòa não giúp xác định CPPopt và điều chỉnh huyết áp mục tiêu phù hợp. Cần duy trì huyết áp đủ cao để đảm bảo tưới máu não, nhưng không quá cao để tránh tái xuất huyết. Việc sử dụng các thuốc vận mạch có thể cần thiết để duy trì huyết áp mục tiêu.

V. Nghiên Cứu Về Quản Lý Huyết Áp Dựa Trên Tự Điều Hòa Não Bằng Chứng

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh lợi ích của việc quản lý huyết áp dựa trên tự điều hòa não. Các nghiên cứu này cho thấy rằng việc cá thể hóa mục tiêu huyết áp có thể cải thiện kết quả lâm sàng và chức năng ở bệnh nhân bị tổn thương não cấp tính. Một nghiên cứu của Silverman và cộng sự (2019) cho thấy rằng sự khác biệt giữa MAP thực tế và MAP tối ưu có liên quan đến kết quả kém hơn ở bệnh nhân xuất huyết dưới nhện. Một nghiên cứu khác của Silverman và cộng sự (2019) cho thấy rằng việc quản lý huyết áp dựa trên tự điều hòa có thể cải thiện kết quả ở bệnh nhân đột quỵ do thiếu máu cục bộ.

5.1. Nghiên Cứu Về Xuất Huyết Dưới Nhện

Silverman A, Kodali S, Strander S, Gilmore E, Kimmel A, Wang A, Cord B, Falcone G, Hebert R, Matouk C, Sheth KN, Petersen NH. Deviation from personalized blood pressure targets is associated with worse outcome after subarachnoid hemorrhage. Nghiên cứu này cho thấy rằng sự khác biệt giữa MAP thực tế và MAP tối ưu có liên quan đến kết quả kém hơn ở bệnh nhân xuất huyết dưới nhện.

5.2. Nghiên Cứu Về Đột Quỵ Do Thiếu Máu Cục Bộ

Silverman A*, Petersen NH*, Wang A, Strander S, Kodali S, Matouk C, Sheth KN. Exceeding Association of Personalized Blood Pressure Targets With Hemorrhagic Transformation and Functional Outcome After Endovascular Stroke Therapy. Nghiên cứu này cho thấy rằng việc quản lý huyết áp dựa trên tự điều hòa có thể cải thiện kết quả ở bệnh nhân đột quỵ do thiếu máu cục bộ.

VI. Tương Lai Của Quản Lý Huyết Áp AI Cá Thể Hóa Điều Trị ICU

Tương lai của quản lý huyết áp trong ICU thần kinh hứa hẹn nhiều tiến bộ nhờ vào sự phát triển của công nghệ và nghiên cứu. Việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) có thể giúp phân tích dữ liệu phức tạp và dự đoán CPPopt một cách chính xác hơn. Các thiết bị theo dõi tự điều hòa não không xâm lấn ngày càng trở nên phổ biến, giúp việc theo dõi trở nên dễ dàng và an toàn hơn. Cá thể hóa điều trị sẽ trở thành xu hướng chủ đạo, với mục tiêu tối ưu hóa huyết áp cho từng bệnh nhân dựa trên đặc điểm sinh lý và bệnh lý riêng biệt.

6.1. Vai Trò Của Trí Tuệ Nhân Tạo AI Trong Quản Lý Huyết Áp

Việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) có thể giúp phân tích dữ liệu phức tạp và dự đoán CPPopt một cách chính xác hơn. Các thuật toán AI có thể học hỏi từ dữ liệu bệnh nhân và điều chỉnh mục tiêu huyết áp theo thời gian thực. Điều này giúp tối ưu hóa tưới máu não và cải thiện kết quả lâm sàng.

6.2. Phát Triển Các Thiết Bị Theo Dõi Không Xâm Lấn

Các thiết bị theo dõi tự điều hòa não không xâm lấn ngày càng trở nên phổ biến, giúp việc theo dõi trở nên dễ dàng và an toàn hơn. Các thiết bị này sử dụng các kỹ thuật như siêu âm Doppler xuyên sọ (TCD) và quang phổ cận hồng ngoại (NIRS) để đánh giá lưu lượng máu não và oxy hóa não. Việc sử dụng các thiết bị này giúp theo dõi tự điều hòa não liên tục và điều chỉnh huyết áp mục tiêu một cách linh hoạt.