Tổng quan về oxy hóa máu qua màng ngoài cơ thể (ECMO)

Thứ ba - 30/06/2020 17:31

1. Đại cương

ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation) là một hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể để hỗ trợ cơ học tạm thời cho hô hấp và/hoặc tuần hoàn cho bệnh nhân thất bại với điều trị thông thường. Hiện còn được gọi là ECLS (Extracorporeal Life Support).

Hai loại ECMO chính:

V – V ECMO: Lấy máu ra từ tĩnh mạch và trả máu về tĩnh mạch, tác dụng như phổi giả bằng cách trao đổi O₂ và CO₂ qua một màng trao đổi khí.
V – A ECMO: Lấy máu ta từ tĩnh mạch và trả máu về động mạch, tác dụng như tim nhân tạo bơm máu đi nuôi cơ thể.

Các biến thể khác của ECMO như VV – A ECMO, V – AV ECMO … tùy vào mục tiêu điều trị.

2. Lịch sử

Năm 1869: Ludwig, Schmidt thực nghiệm oxy hóa máu qua màng ngoài cơ thể lần đầu tiên bằng phương pháp pha trộn bọt khí trực tiếp vào dòng máu ngoài cơ thể, tuy nhiên hiệu quả oxy hóa máu không cao và nhiều biến chứng xãy ra đặc biệt là đông máu ngoài cơ thể và tắc mạch do khí.
Đến năm 1917, J Mac Lean khám phá ra Heparrin và được áp dụng vào lâm sàng năm 1938, vấn đề đông máu ngoài cơ thể được hóa giải.
Năm 1930, JH Gibbon chế tạo được máy tim phổi nhân tạo và áp dụng lần đầu tiên ở ca mổ tim vào năm 1953.
Năm 1956, GHA Clowes Jr. chế tạo được màng trao đổi oxy, và sau đó là sự phát triển chất liệu màng Silicone của K Kammermeyer vào năm 1957, từ đó mở ra nhiều triển vọng cho ECMO.
Đến năm 1971, JD Hill thực hiện thành công ca ECMO đầu tiên ở người lớn
Năm 1989, tổ chức ELSO (The Extracorporeal Life Support Organization) ra đời, các trung tâm ECMO bắt đầu phát triển trên toàn thế giới từ năm 1990 là 83 trung tâm với 1644 ca ECMO, thống kê năm 2016 là 305 trung tâm với 7368 ca ECMO.

3.Các thành phần của hệ thống ECMO

Máy ECMO thế hệ mới tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Quảng Trị

Cannula ECMO: được chia làm hai loại chính là động mạch và tĩnh mạch, một số cannula kết hợp 2 nòng. 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.
Bơm của hệ thống ECMO: cải tiến từ bơm lăn sang bơm li tâm giúp giảm biến chứng tán huyết, giảm biến chứng do hoạt hóa đông máu, tạo áp lực đẩy tối ưu.

Màng trao đổi khí: cải tiến từ chất liệu silicone sang polymethylpenten, khí oxy từ bộ trộn khí đi vào để trao đổi, nước từ bộ phận làm ấm đi vào để làm ấm máu.

4. Chỉ định và chống chỉ định của ECMO

a. V – V ECMO

Chỉ định (ELSO guidelines 2013)

+ Suy hô hấp giảm oxy máu không đáp ứng với điều trị thở máy. Chỉ định khi PaO₂/FiO₂ < 100 mmHg với FiO₂ > 90% và/ hoặc Murray score 3 – 4 điểm. Cân nhắc chỉ định khi PaO₂/FiO₂ < 150 mmHg với FiO₂ > 90% và/ hoặc Murray score 2 – 3 điểm.
+ Toan hô hấp nặng ở bệnh nhân thở máy với áp lực bình nguyên đường thở P_pla > 30 cmH₂O.
+ Tràn khí màng phổi nặng đã giải quyết ngoại khoa nhưng không cải thiện oxy hóa máu.
+ Bệnh nhân chờ ghép phổi có chỉ định thở máy xâm lấn.

Chống chỉ định: không có chống chỉ định tuyệt đối (ELSO guidelines 2013)

+ Nguyên nhân gây ra ARDS hoặc bệnh đi kèm không thể hồi phục
+ Thở máy với FiO₂ > 90%, P_pla > 30 kéo dài hơn 7 ngày
+ Suy giảm miễn dịch nặng
+ Tuổi cao hơn 65
+ Các chống chỉ định sử dụng Heparin

b. V – A ECMO

Chỉ định (ELSO guidelines 2013)

+ Sốc tim: tưới máu mô không đủ ( huyết áp thấp, cung lượng tim thấp) dù đã bù đủ dịch, sử dụng thuốc vận mạch và tăng co bóp cơ tim, bóng đối xung động mạch chủ.
+ Hỗ trợ tuần hoàn tạm thời trong các bệnh lý chờ phục hồi: nhồi máu cơ tim cấp sau tái thông mạch vành, viêm cơ tim, sau mổ tim.
+ Hỗ trợ tuần hoàn ở bệnh nhân chờ ghép tim, mổ tim, chờ đặt các thiết bị hỗ trờ tuần hoàn lâu dài.
+ Ngưng tuần hoàn hô hấp thất bại với điều trị chuẩn (EPCR)
+ Sốc nhiễm trùng có giảm chức năng co bóp cơ tim nặng

Chống chỉ định (ELSO guidelines 2013)

Tuyệt đối
+Bệnh tim không phục hồi và không thể ghép tim hoặc đặt thiết bị hỗ trợ tâm thất.
+ Có các bệnh bạm tính đi kèm: COPD, xơ gan, suy thận mạn
+ CPR kéo dài
Tương đối
+ Chống chỉ định dùng kháng đông
+ Tuổi lớn hơn 65

5. Tỉ lệ sống ở bệnh nhân được thực hiện ECMO

6. Biến chứng liên quan đến ECMO

ECMO là cứu cánh hàng đầu cho những bệnh nhân suy tuần hoàn hô hấp, và song song với hiệu quả mang lại thì các biến chứng cũng tương đối nghiêm trọng.

Biến chứng liên quan đến đặt cannula: thủng, rách mạch máu dẫn đến mất máu, chèn ép khoang, tụ máu sau phúc mạc, dò động tĩnh mạch.
Chảy máu thường gặp với khoảng 30 – 40% bệnh nhân ECMO, do dùng kháng đông, rối loạn chức năng và số lượng tiểu cầu.
Rối loạn đông chảy máu: giảm tiểu cầu do Heparin, đông máu rải rác nội mạch.
Tán huyết
Nhiễm trùng huyết
Tạo huyết khối trong hệ thống ECMO
Thuyên tắc khí
Trong V – A ECMO có thể gặp biến chứng thiếu oxy đến phần trên cơ thể, thiếu máu nuôi chân đặt cannula động mạch, xuất huyết phổi, giãn thất trái, huyết khối buồng tim.