MỞ ĐẦU
Tuần hoàn ngoài cơ thể (Cardiopulmonary bypass – CPB) là một kỹ thuật nhằm thay thế tạm thời chức năng của tim và phổi khi cần phải phẫu thuật sửa chữa hoặc thay thế các cấu trúc tim, mạch máu lớn… CPB thực hiện được nhờ vào máy tim-phổi nhân tạo (Heart-Lung Machine), máy này được điều khiển bởi bác sĩ hay kỹ thuật viên chuyên ngành (Perfusionist). John Gibbon là người ứng dụng thành công CPB đầu tiên để mổ tim hở vào ngày 06/05/1953 tại Philadelphia, Hoa Kỳ. Trải qua nhiều thập niên thay đổi và cải tiến, ngày nay CPB có vai trò rất lớn và là một thành phần không thể thiếu trong phẫu thuật tim hở.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
CPB là một hệ thống nửa kín, có thể thay thế hoàn toàn cho chức năng của tim và phổi của bệnh nhân nhờ vào hệ thống bơm phối hợp với hệ thống trao đổi khí nối với bồn chứa, ống dẫn, canula và tim bệnh nhân. Nguyên lý hoạt động: hệ thống CPB gồm 3 thành phần chính: – Bộ phận O2 hóa máu tĩnh mạch (Oxygenator) # phổi nhân tạo. – Hệ thống bơm máu động mạch – hút máu tĩnh mạch # tim nhân tạo và hệ thống bơm dung dịch làm liệt tim (Cardioplegia). – Hệ thống làm lạnh (hạ thân nhiệt) và làm ấm (nâng thân nhiệt về bình thường). Như vậy máu tĩnh mạch được dẫn về buồng chứa (Cardiotomy) theo đường tĩnh mạch và máu này được đưa xuống bộ phận Oxy hóa máu sau đó máu đỏ tiếp tục được bơm lại vào động mạch chủ theo đường động mạch. Quá trình này diễn tiến liên tục và khép kín bảo đảm chức năng tim và phổi trong lúc tiến hành can thiệp trong tim.
CHỈ ĐỊNH
– Trong phẫu thuật tim hở:
- Tạo hình và thay van tim.
- Sửa chữa dị tật tim bẩm sinh.
- Bắc cầu động mạch vành.
- U tim và phẫu thuật khác.
– Trong phẫu thuật mạch máu lớn:
- Động mạch chủ lên và quai động mạch chủ.
- Động mạch chủ ngực xuống.
- Động mạch chủ ngực-bụng
– Trong phẫu thuật tim ghép tim phổi. – Trong phẫu thuật khí phế quản.
ẢNH HƯỞNG CỦA CPB
Sự thay đổi tạm thời huyết áp hệ thống, thân nhiệt, trao đổi O2 ở mô tế bào, sự pha loãng máu và các thành phần trong máu, sự thay đổi cân bằng nội môi-acid-base, sự sinh ra các phần tử nhỏ do máu tiếp xúc với bề mặt thiết bị hoặc do tác động cơ học của quá trình bơm hút… dẫn đến các phản ứng tự điều chỉnh và tự bảo vệ của cơ thể bệnh nhân. Các phản ứng này có thể gây ảnh hưởng lên toàn bộ các cơ quan trong cơ thể và có thể xảy ra nhiều biến cố xấu sau khi chạy CPB. Tổng quát, khi chạy CPB một số thay đổi sinh lý sẽ được kiểm soát chủ động như huyết áp động mạch và tĩnh mạch hệ thống, áp lực tĩnh mạch phổi, Hct và các thành phần trong máu, áp lực riêng phần O2, CO2, N2, thân nhiệt. Một số khác chỉ được kiểm soát một phần như kháng lực mạch máu phổi và hệ thống cân bằng nội môi, pH, sự tưới máu các cơ quan. Các biến đổi khác như quá trình viêm phản ứng, đáp ứng của hệ nội tiết thì chỉ kiểm soát được rất ít.
Hệ thần kinh trung ương
Giảm tưới máu não, hạ thân nhiệt sâu, thuyên tắc vi khí, rối loạn acid-base, ngừng tuần hoàn tạm thời… trong lúc chạy CPB đưa đến những khiếm khuyết thần kinh sau mổ như mất định hướng, sảng, suy giảm nhận thức, cơn thoáng thiếu máu não, nhũn não, xuất huyết não… (biến chứng thần kinh chiếm 2-10% sau mổ bắc cầu mạch vành, mổ tim hở ở bệnh nhân >65 tuổi). Đa số các biến chứng này ở mức độ nhẹ đến trung bình và thường hồi phục gần hoàn toàn sau nhiều tuần đến nhiều tháng sau đó. Phục hồi chức năng sau mổ có vai trò quan trọng trong việc điều trị các biến chứng này. Yếu tố nguy cơ cao: – >60 tuổi. – Bệnh đái tháo đường – Tăng huyết áp. – Bệnh mạch máu não trước mổ. – Bệnh van tim – Bệnh động mạch ngoại biên. – Tiền sử tai biến mạch máu não.
Hệ hô hấp – gan – thận
– Các rối loạn chức năng hô hấp sau khi chạy CPB: tổn thương nhu mô phổi, phù mô kẽ phổi, ARDS gây tăng kháng lực hệ hô hấp, giảm thể tích lưu hành và giảm khả năng trao đổi khí.
- Xẹp phổi do ngưng hô hấp kéo dài là biến chứng rất thường xảy ra nên cần chú ý tai biến này trước khi đóng ngực.
- Tổn thương thần kinh hoành (do nước đá lạnh, do bóc tách) và hội chứng tổn thương phổi sau CPB (the Postperfusion Lung Syndrome) là các biến chứng ít gặp hơn.
- Các biến chứng về hô hấp kéo dài thời gian nằm viện, làm tăng tỷ lệ tử vong và tăng chi phí phẫu thuật, từ đó cho thấy vai trò rất lớn của vật lý trị liệu hô hấp trước và sau mổ.
– Các yếu tố nguy cơ:
- Nghiện thuốc lá.
- COPD, Hen mạn tính.
- Tăng áp lực động mạch phổi
- Lao phổi cũ, kén khí phổi.
- Trẻ nhũ nhi…
– Suy thận cấp sau mổ: do giảm lưu lượng và áp lực dòng máu đến thận, có thể gây ra suy thận cấp sau mổ, đặc biệt ở những đối tượng đã có suy thận từ trước, suy thận tiềm tàng, trẻ sơ sinh hoặc thời gian chạy CPB quá dài. Đây là một trong những biến chứng thường gặp nhất. – Tổn thương gan và hội chứng gan-thận sau CPB: đều do hậu quả cảu việc giảm tưới máu. Là biến chứng nặng, bệnh nhân có thể rơi vào hội chứng suy đa cơ quan không hồi phục sau mổ hoặc rối loạn đông máu kéo dài. Vàng da tạm thời sau CPB đôi khi còn có thể do hoại tử tế bào gan (do đặt canula vào tĩnh mạch chủ dưới quá sâu gây ứ máu trong gan).
Chức năng đông máu
Giảm số lượng và chức năng tiểu cầu (do tác động cơ học của quá trình bơm-hút), giảm các yếu tố đông máu do pha loãng, do hạ thân nhiệt, rối loạn chuyển hóa.
Hệ miễn dịch và nội tiết
CPB kích hoạt các yếu tố gây viêm, bổ thể, cytokinase, kallikrein, bạch cầu, tiểu cầu… Ngoài ra CPB gây hiện tượng phóng thích một lượng lớn catecholamine nội sinh do đáp ứng dương của hệ giao ảm – thượng thận. Các phản ứng này góp phần gây ra tình trạng rối loạn vận mạch trong và sau khi chạy CPB. Hội chứng viêm sau mổ, SIRS (Systemic Inflamation Response Syndrome), cũng là hậu quả xảy ra sau khi chạy CPB kéo dài.
PHÂN LOẠI
CPB tiêu chuẩn (hay toàn phần)
Có thể thay thế hoàn toàn hoạt động của tim và phổi bệnh nhân do đó có thể cho ngưng hô hấp và tim ngừng đập hoàn toàn, mở các buồng tim để sửa chữa hay thay thế các thành phần của tim. CPB tiêu chuẩn được thực hiện qua đường mở xương ức, mở ngực trước bên phải hoặc qua đường động-tĩnh mạch đùi. Được chỉ định cho hầu hết phẫu thuật van tim, tim bẩm sinh, bắc cầu động mạch vành.
CPB bán phần
Chỉ hỗ trợ một phần hoạt động của tim và phổi, do đó không thể cho tim ngừng đập. Thường thực hiện trong phẫu thuật qua đường mở ngực nhỏ hay qua ngã động-tĩnh mạch đùi. Chỉ định trong phẫu thuật động mạch chủ ngực xuống, ngực-bụng, phẫu thuật sửa chữa tạm thời tim bẩm sinh.
CPB phối hợp
Như CPB toàn phần nhưng đặt canula động mạch cùng lúc ở nhiều vị trí (động mạch nách, động mạch dưới đòn, động mạch thân tay đầu, động mạch đùi, động mạch chủ lên) và có thể kết hợp với ngừng tuần hoàn tạm thời (DHCA). Chỉ định trong phẫu thuật động mạch chủ lên, quai động mạch chủ ngực, động mạch chủ ngực xuống, phẫu thuật tim bẩm sinh phức tạp.
QUY TRÌNH THỰC HIỆN CPB
Dụng cụ thực hiện CPB
– Dụng cụ: hộp đựng dụng cụ tiêu chuẩn để mở xương ức, mở ngực bên + kẹp mạch máu kiểu De Bakey thẳng và cong. – Máy móc:
- Máy tim phổi nhân tạo có 4-5 bơm (roller hoặc centrifugal pump).
- Máy và nệm nước trao đổi nhiệt.
- Máy CellSaver
