Lựa chọn kỹ thuật lọc máu ngoài cơ thể trong điều trị ngộ độc cấp

1.Đặt vấn đề:

Ngộ độc cấp là cấp cứu thường gặp tại khoa cấp cứu, có xu hướng ngày càng gia tăng rất nhanh ở tất cả các nước trên thế giới, bao gồm cả ngộ độc do cố ý (tự tử, đầu độc) hay không cố ý (tai nạn, nhầm, ngộ độc ở trẻ em). Theo báo cáo của Cục Kiểm soát Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC) trên toàn nước Mỹ năm 2009 có 708.318 trường hợp ngộ độc cấp vào khoa cấp cứu. Trong đó tỷ lệ tử vong do ngộ độc từ 5-8%. Số bệnh nhân ngộ độc cấp này đã tăng gấp đôi kể từ năm 1999. Ở Việt Nam, hiện nay chưa có con số thống kê chung cho cả nước về tình hình ngộ độc cấp do bệnh nhân nằm rải rác tại các phòng cấp cứu – hồi sức ở tất cả các tuyến y tế trong cả nước và vẫn chưa có công tác thống kê tình hình ngộ độc chung. Theo số liệu tại Trung tâm Chống độc Bệnh viện Bạch Mai, năm 2005 có 1615 bệnh nhân ngộ độc nhập viện và đến năm 2006 con số ngày tăng 15% (1859 BN) và tăng 23% (1991 BN) vào năm 2007.

Rất nhiều bệnh nhân ngộ độc vào cấp cứu với triệu chứng nặng và tỷ lệ suy đa tạng và tử vong cao. Do đó ngày càng thu hút các bác sỹ lâm sàng, những người làm cấp cứu và các nhà chống độc trên thế giới tìm tòi và phát hiện ra nhiều phương thức điều trị mới và hiệu quả cho bệnh nhân ngộ độc.

                 Bệnh nhân lọc máu do ngộ độc

Các thành tựu mới trong chẩn đoán bệnh và điều trị đã giảm tỷ lệ tử vong đáng kể ở bệnh nhân ngộ độc nặng. Các thuốc giải độc đặc hiệu đã được chứng minh có tác dụng hiệu quả trong điều trị nhưng số lượng các loại chất độc có chất đối kháng rất hạn chế. Bên cạnh các thuốc giải độc đặc hiệu thì các biện pháp tăng cường thải trừ chất độc khỏi cơ thể trong đó lọc máu ngoài cơ thể đóng một vai trò vô cùng quan trọng đặc biệt ở bệnh nhân suy thận hoặc những ngộ độc các chất có hệ số thanh thải qua thận thấp. Bên cạnh đó lọc máu ngoài cơ thể còn giúp điều trị hỗ trợ rất tốt cho các trường hợp ngộ độc có suy thận, rối loạn cân bằng nước – điện giải và thăng bằng kiềm toan..

Lọc máu ngoài có thể được Willem Kolff áp dụng lần đầu tiên vào năm 1943 được gọi là “chiếc máy giặt” của cơ thể và được phát triển rất nhanh sau đó. Năm 1988 siêu lọc máu liên tục ra đời và được áp dụng rộng rãi cho bệnh nhân hồi sức và ngộ độc nặng và đã sớm được ứng dụng ở Việt Nam.

Hiện nay, có rất nhiều phương thức lọc máu khác nhau được phát triển với các loại quả lọc máu, máy lọc máu cũng như kỹ thuật lọc máu hiện đại. Mỗi loại lại có đặc điểm dược động học khác nhau do đó tác động khác nhau lên các lại độc chất khác nhau.

Lựa chọn sai kỹ thuật lọc máu áp dụng cho bệnh nhân ngộ độc sẽ làm hạn chế hiệu quả đào thải chất độc, kéo dài thời gian nằm viện và tăng tỷ lệ tử vong. Mặt khác cũng làm tăng chi phí dành cho lọc máu một cách không cần thiết. Vì vậy lựa chọn kỹ thuật lọc máu nào cho từng loại ngộ độc là vô cùng cần thiết và ý nghĩa.

2. Các kỹ thuật lọc máu có thể áp dụng trong điều trị ngộ độc cấp

Có nhiều phương pháp lọc máu khác nhau. Nhưng nguyên lý chung đều cần một catheter 2 nòng đặt vào một tĩnh mạch lớn (thường lấy tĩnh mạch đùi hoặc tĩnh mạch cảnh trong) để lấy máu ra và trả máu về cơ thể.

Máu lấy ra được đi qua một quả lọc, các chất cần loại bỏ cùng với nước qua lỗ lọc máu ra đường dịch thải, máu đã được lọc sạch lại trở về cơ thể. Đa số các hình thức lọc máu đều cần dịch lọc (lọc máu liên tục), một số dùng thêm dịch thẩm tách (lọc máu ngắt quãng,…)

Các chất được lọc khỏi cơ thể nhờ các cơ chế khác nhau. Các cơ chế này khác nhau giữa các kỹ thuật lọc máu.

2.1 Nguyên lý điều trị và cơ chế vận chuyển trong lọc máu

Cơ chế siêu lọc (ultrafiltration)

Siêu lọc là sự di chuyển của dịch qua một màng bám thấm dưới tác dụng của chênh lệch áp lực (áp lực thủy tĩnh) của dòng máu. Bơm máu tạo ra một áp lực đẩy (+) bên trong quả lọc trong khi bơm dịch thải tạo ra lực hút (-) đưa nước các chất tan đi qua màng bán thấm của quả lọc.

Áp lực xuyên màng (TMP – transmembrane pressure): là áp lực chênh lệch giữa áp lực khoang máu và khoang dịch. Áp lực xuyên màng quyết định hiệu quả cũng như duy trì quá trình siêu lọc. Khi áp lực xuyên màng tăng cao gây tắc quả lọc, vượt quá 500 mmHg có nguy cơ vỡ nàng lọc. Nên duy trì áp lực xuyên màng ở khoảng 100-150 mmHg.

Cơ chế đối lưu (convection)

Khi có một dòng nước chảy ngược chiều với chiều của dòng máu sẽ tạo ra một lực gọi là “lực kéo chất tan – solvent drag” đó chính là cơ chế đối lưu. Đối lưu giúp nước và một số chất tan nhất định được kéo qua màng bán thấm của quả lọc. Dòng dịch chảy ngược chiều này được gọi dòng dịch đối lưu hay dòng thẩm tách. Thể tích dịch thẩm tác cần dùng phụ thuộc loại máy lọc. Với máy thận ngắt quãng, bình thường cần 100-120 lít dịch cho 1 lần lọc quả lọc chuẩn thông thường (dịch RO) và cần từ 400-800 lít cho một lần lọc thận ngắt quãng với quả lọc high flux (dòng cao) và chỉ 2-4 lít cho mỗi một giờ siêu lọc kết hợp thẩm tách (dịch thẩm tách). Dịch thẩm thách được đưa vào quả lọc ngược chiều với chiều dòng máu bằng một bơm dịch.

                                      Ảnh minh họa

Cơ chế khuếch tán (diffusion)

Khuếch tán là sự chuyển dịch của các chất tan từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp. Các chất tan không mong muốn từ máu của bệnh nhân di chuyển qua màng bán thấm của quả lọc vào dịch. Khuếch tán tiếp tục xảy ra cho đén khi có cân bằng về nồng độ chất tan.

Cơ chế hấp thụ (absorttion)

Phân tử bám dính vào bề mặt hoặc bên trong của màng bán thấm. Màng bám thấm được phủ các chất có hoạt tính hấp phụ cao như resin và than hoạt tính nhưng than hoạt tính được sử dụng phổ biến hơn cả. Các phân tử trong đó các chất độc đi theo máu qua quả lọc và bị giữ lại.

2.2 Các kỹ thuật lọc máu áp dụng trong ngộ độc cấp

2.2.1. Lọc máu ngắt quãng (Intermittent imodialysis, IHD, HD)

Áp dụng cơ chế khuếch tán và đối lưu để loại bỏ chất độc. Càn có dịch thẩm tách, trung bình 100-120 lít dịch thẩm tách chạy ngược chiều với chiều dòng máu trong một lần chạy. Quả lọc máu ngắt quãng có khả năng lọc các chất có kích thước từ 500D trở xuống (riêng quả lọc high-flux có thể lọc phân tử kích thước dưới 5000 D). Hiệu quả lọc chất độc bằng lọc ngắt quãng phụ thuộc vào % chất đó ở dạng tự do (so với tổng dạng thuốc trong máu bao gồm tự do và gắn với protein) và thể tích phân bố của chất đó. Nếu tỷ số: % dạng thuốc tự do trong máu chia cho thể tích phân bố (Volume of distribution, L/Kg) lớn hơn 80 thì sau 6 giờ lọc máu có thể lọc được 20-50% chất đó khỏi máu. Nếu tỷ số giữa % dạng thuốc tự do trong máu chia cho thể tích phân bố (Vd) nhỏ hơn 20 thì sau một cuộc lọc 6 giờ chỉ loại được dưới 10 chất đó khỏi máu.

Biến chứng hay gặp trong lọc máu ngắt quãng là tụt huyết áp (do rút một lượng dịch lớn làm thay đổi thể tích tuần hoàn hoặc thay đổi áp lực thẩm thấu, giãn mạch do dịch lọc quá nóng hay dùng dịch lọc acetat). Ngoài ra có thể gặp phản ứng dạng phản vệ cới các thành phần của bộ lọc hay chuột rút do rối loạn điện giải trong quá trình lọc máu. Ưu điểm là chi phí lọc ngắt quãng thấp và có thể rửa quả lọc để lọc lại nhiều lần.

2.2.2. Siêu lọc máu tĩnh mạch – tĩnh mạch liên tục (CVVH: continuous Venno – Venous Hemofiltration)

Một hệ thống bơm máu ngoài cơ thể sẽ giúp lấy máu ra khỏi cơ thể đưa máu qua màng lọc. Một phần nước và chất hòa tan sẽ đi qua màng lọc ra ngoài theo cơ chế siêu lọc và khuếch tán, máu sau lọc được đưa lại về cơ thể qua catheter ban đầu. Các bộ phận của bộ lọc gồm 1 quả lọc, 1 bơm lấy máu ra khỏi cơ thể, 1 bơm hút dịch thải và một bơm đưa dịch thay thế vào trước hoặc sau màng. Siêu lọc máu tĩnh mạch – tĩnh mạch liên tục cần dịch thay thế để làm tăng thể tích máu từ đó làm tăng áp lực thủy tĩnh kết quả là làm tăng hiệu quả của cơ chế siêu lọc. Máy lọc được lập trình để lấy ra một lượng dịch đúng bằng lượng dịch thay thể thêm vào dòng máu của cơ thể để đảm bảo cân bằng dịch. Ngoài ra có thể chủ động rút thêm dịch nếu cần.

Lợi thế của Siêu lọc máu tĩnh mạch – tĩnh mạch liên tục: có thể áp dụng tốt cho các bệnh nhân tụt huyết áp mà vẫn đảm bỏa hiệu quả lọc cao nhờ tốc độ máu được duy trì bằng hệ thống bơm máu ngoài cơ thể ngay cả khi huyết áp thấp và tính an toàn vì tốc độ máu và tốc độ rút dịch không gây biến chứng tụt huyết như HD.

Hiệu quả lọc của từng chất phụ thuộc vào đặc điểm dược động học của từng chất sẽ được trình bày kỹ hơn ở phần sau. Tuy nhiên có đặc điểm chung là Siêu lọc máu tĩnh mạch – tĩnh mạch liên tục có thể lọc được các chất có kích thước lên tới 40.000D (phân tử lớn gấp 100 lần lọc bằng quả lọc thận thường) do kích thước lỗ lọc Siêu lọc máu tĩnh mạch – tĩnh mạch liên tục lớn hơn. Nhưng với các chất có kích thước dưới 500 D thì hiệu quả lọc thường chậm hơn. Ví dụ với methanol lọc bằng HD thì 3-4h giảm được 50% nồng độ menthanol trong máu trong khi với Siêu lọc máu tĩnh mạch – tĩnh mạch liên tục cần 10-12 giờ.

2.2.3. Thẩm tách máu tĩnh mạch tĩnh mạch liên tục (CVVHD – Continuous Veno Venous HemoDialysis)

Dịch thẩm tách được đưa vào quả lọc, ở khoang bên ngoài các sợi lọc, ngược chiều với chiều dòng máu. Kết quả dù dịch thẩm tách không đi vào máu như dịch thay thế trong Siêu lọc máu tĩnh mạch – tĩnh mạch liên tục nhưng tạo ra một lực gọi là lực thẩm tách kéo các chất hòa tan ra ngoài qua lỗ lọc.

Tốc độ dịch thẩm tách nên từ 30-60 ml/phút sẽ đạt hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất hòa tan so với tốc độ 10-20 ml/phút. Các máy lọc hiện nay cho phép tăng tốc độ dịch thẩm tách lên tới 150-300ml/phút giúp hiệu quả lọc tối đa.

Vì Thẩm tách máu tĩnh mạch tĩnh mạch liên tục dùng cơ chế thẩm tách chậm nên CVVHD có khả năng lọc các chất có đặc điểm giống như HD nhưng có độ an toàn giống như Siêu lọc máu tĩnh mạch – tĩnh mạch liên tục.

2.2.4. Siêu lọc máu tĩnh mạch – tĩnh mạch liên tục kết hợp với thẩm tách (CVHDF- Continuous Venovenous Hemodiafiltration)

Được áp dụng lần đầu tiên vào năm 1987 bằng sự kết hợp ưu điểm và hiệu quả lọc của cả hai phương pháp CVVH và CVVHD. Lọc bằng cả 4 cơ chế: siêu lọc, khuếch tán, đối lưu và thẩm tách. Cơ chế siêu lọc của CVVH giúp loại bỏ nhanh các phân tử có trọng lượng trung bình còn có cơ chế thẩm tách của CVVHD giúp loại bỏ hiệu quả các phần tử nhỏ. Hiệu quả lọc là kết hợp cả hai phương pháp.

Tuy nhiên trong ngộ độc ít sử dụng phương thức lọc máu này do phức tạp và hiệu quả không hơn so với các phương thức lọc máu khác. Ngoại trừ trong thải trừ methotrexat CVVHDF giúp loại bỏ methotrexat mà không gây ra hiện tượng rebound (tăng nồng độ độc chất trở lại) như các phương thức thận ngắt quãng hay lọc hấp phụ.

2.2.5. Lọc hấp phụ qua cột than hoạt (hemoperfusion)

Một bơm máu đưa máu từ cơ thể đi bên trong quả lọc với màng lọc được trải một lớp chất có tính năng hấp phụ các chất cao. Các chất độc trong máu được hấp phụ tại màng lọc than hoạt này có kích thước < 35000 D. Lý tưởng là mỗi loại chất độc thì chọn một loại chất hấp phụ khác nhau. Tuy nhiên trên lâm sàng hay sử dụng nhất là than hoạt tính. Lọc hấp phụ không cần dịch thay thế hay dịch thẩm tách.

Ưu điểm của lọc hấp phụ là lọc hiệu quả các độc chất kích thước lớn, có thể tích phân bố lớn và thời gian hấp thu cũng như phân bố vào mô rất nhanh vốn không thuận lợi cho các biện pháp lọc khác. Tuy nhiên một nhược điểm lớn là gây giảm các thành phần hữu hình trong máu ví dụ tiểu cầu do hiện tượng hấp phụ mạnh vào màng lọc không hồi phục. Cũng vì hiện tượng hấp phụ này mà thời gian tắc quả lọc thường nhanh và không đáp ứng với thuốc chống đông thường dùng.

Các chất có thể được lọc hấp phụ hiệu quả là paraquat, aconitin, amanitin (nấm độc amanita), theophyline, acid valproic, vancomycin.

Lọc hấp phụ bằng quả lọc Resin (xem bài về lọc máu hấp phụ bằng quả Resin)

2.2.6. Thay huyết tương (PEX, Plasma Exchange)

Là phương pháp lấy máu khỏi cơ thể, sau đó tách phần huyết tương và trao đổi với huyết tương thay thế, các tế bào máu được đưa trở lại cơ thể. Hiện có 3 loại dịch có thể dùng làm dịch thay thế.

– Loại 1: các dung dịch cao phân tử: Dextran, Heasteril, Gelatin.. loại này có thời gian bán hủy ngắn, không có các yếu tố đông máu: rất ít dùng.

– Loại 2: Plasma tươi đông lạnh, có thành phần khá lý tưởng gồm các protein cần thiết và các yếu tố đông máu nhưng hay gây phản ứng dị ứng và bệnh lây truyền.

– Loại 3: Albumin pha với dịch thẩm tách. Thường dùng loại dung dịch nồng độ albumin 5%. Áp dụng khi không có plasma hoặc khi bệnh nhân dị ứng với Plasma.

PEX có thể loại bỏ các chất có kích thước tới 40.000 D. Các loại chất có thể được loại bỏ hiệu quả thông qua thay huyết tương là: bilirubin (chống chỉ định trong viêm gan virus và tắc mật), giảm tiểu cầu do heparin (hiệu quả trong vòng 4 ngày sau khởi phát), ngộ độc amanitin (độc tố độc nhất trong 9 độc tố nhóm amatoxin có trong nấm amanita), phức hợp giữa muối thủy ngân cloride và dimecaprol có thể loại bỏ bằng thay huyết tương trong trường hợp suy thận, phức hợp miễn dịch trong bệnh Guillain Barre.

Các biến chứng thường gặp trong thay huyết tương là phản ứng dị ứng, phản vệ với huyết tương, nhiễm trùng, các biến chứng do tăng đông (nhồi máu não, tắc mạch phổi, nhồi máu cơ tim) và bệnh lý chảy máu (kéo dài thời gian chảy máu, giảm tiểu cầu)

3. Cơ sở lý thuyết để áp dụng lọc máu trong điều trị ngộ độc: Lọc máu tăng đào thải độc chất khỏi máu

Một trong những mục đích quan trọng nhất của lọc máu là tăng đào thải lượng độc chất còn tồn tại dạng tự do trong máu chưa phân bố vào các mô cũng như chưa được chuyển hóa tại các cơ quan như gan, phổi. Tuy nhiên không phải bất kể chất độc nào cũng có thể lọc máu. Để biết một chất độc hay thuốc có thể đào thải qua lọc máu hay không phải căn cứ vào các đặc điểm dược động học của chất đó, trong đó quan trọng nhất là đặc điểm về trọng lượng phân tử, thể tích phân bố (Vd), tỷ lệ gắn protein huyết tương (protein binding) và độ thanh thải (clearance) của chất đó.

3.1. Trọng lượng phân tử

Lựa chọn kỹ thuật lọc máu phải căn cứ đầu tiên vào kích thước phân tử của chất cần lọc. Trong đó phân tử chất cần lọc phải nhỏ hơn kích thước lỗ lọc ở trên màng lọc. Trọng lượng phân tử của chất có thể lọc được qua các màng lọc như sau:

– Màng lọc thận ngắt quãng thông thường (HD chuẩn): < 500 D

– Màng lọc thận ngắt quãng high – flux (HD dòng cao): < 5000 D

– Màng lọc hấp phụ qua cột than hoạt (HP): < 3500 D

– Mạng lọc máu liên tục tĩnh mạch – tĩnh mạch (CVVH): < 40.000 D

3.2. Thể tích phân bố (Volume of distribution)

Định nghĩa: thể tích phân bố là một thuật ngữ trong Dược động học nhằm chỉ thể tích dịch cơ thể giả định cần có để hòa tan toàn bộ lượng thuốc trong cơ thể để đạt nồng độ dung dịch đó tương đương nồng độ thuốc đang có trong máu. Do đó thể tích phân bố có đơn vị là L/kg.

Thể tích phân bố càng lớn thì thuốc sau khi vào máu chủ yếu phân bố vào các mô và chỉ còn một lượng rất nhỏ lưu hành trong máu. Ngược lại thể tích phân bố càng thấp thì thuốc ít phân bố vào mô.

Để một chất có thể được lọc khỏi máu bằng các biện pháp lọc máu ngoài thận, chất đó phải có thể tích phân bố thấp. Thuốc chủ yếu tồn tại trong máu, khi đó bằng lọc máu sẽ gạn bỏ thuốc dễ dàng. Ngược lại nếu thuốc có thể tích phân bố lớn, đa số vào mô, chỉ chút ít ở lại máu thì lọc máu chỉ loại được phần ít ỏi đó. Sau đó thuốc trong mô lại tái phân bố ra máu, như vậy lọc máu hoàn toàn không có nhiều tác dụng.

Thể tích phân phố của một chất > 1L/Kg được gọi là lớn và dưới 1L/Kf được coi là nhỏ và lúc đó rất thuật lợi cho lọc máu.

3.3 Tỷ lệ gắn Protein huyết tương:

Định nghĩa: tỷ lệ % chất đó gắn với protein huyết tương sau khi vào máu trên tổng số chất đó lưu hành trong máu. Phần còn lại không gắn protein là dạng tự do có khả năng phát huy hoạt tính. Đơn vị tỷ lệ gắn Pr là %.

Khi thuốc vào trong máu, gắn với protein thì sẽ không được chuyển hóa (ví dụ tại gan…), không được đào thải (ví dụ qua thận…). Khi đó lọc máu ngoài thận không thể đào thải được chất đó.

Khi protein máu bị bão hòa (chủ yếu là albumin) thì không còn protein để gắn, lượng thuốc dạng tự do sẽ nhiều lên. Mặt khác dùng thuốc với nồng độ cao, lượng thuốc sẽ bão hòa lượng protein (albumin) của cơ thể và làm tăng dạng tự do. Trong các trường hợp bệnh lý giảm albumin máu, thuốc hay độc chất ở dạng tự do nhiều lên và gây ra tác động mạnh hơn. Cả ba trường hợp trên đều tăng tỷ lệ thuốc ở dạng tự do tạo yếu tố thuận cho lọc máu.

Khi tỷ lệ gắn protein huyết tương của một chất > 90% được coi là gắn nhiều protein. Dưới 90% được coi là chấp nhận được để lọc máu. Nếu tỷ lệ gắn protein càng thấp thì lọc độc chất khỏi cơ thể càng hiệu quả.

3.4. Hệ số thanh thải (clearance)

Hệ số thanh thải của một chất được định nghĩa là thể tích huyết tương chứa chất đó được lọc sạch hoàn toàn trong một đơn vị thời gian. Đơn vị thường dùng hệ số thanh thải là ml/phút/kg. Ví dụ hệ số thanh thải của acid salicylic (aspirin) ở một người nặng 50kg là 44ml/phút nghĩa là trong 1 phút cơ thể làm sạch hoàn toàn được 44ml máu không còn aspirin.

Các chất c&