Chỉ định và một số yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả điều trị hỗ trợ bằng ecmo tại bệnh viện nhi trung ƣơng giai đoạn 2019 2021

ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC Y DƢỢC
------------------

NGUYỄN ĐÌNH HỒNG

CHỈ ĐỊNH VÀ MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN
KẾT QUẢ ĐIỀU TRỊ HỖ TRỢ BẰNG ECMO
TẠI BỆNH VIỆN NHI TRUNG ƢƠNG
GIAI ĐOẠN 2019-2021

LUẬN VĂN THẠC SĨ Y HỌC

Thái Nguyên, tháng 7 năm 2022


ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC Y DƢỢC
------------------

NGUYỄN ĐÌNH HỒNG

CHỈ ĐỊNH VÀ MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN
KẾT QUẢ ĐIỀU TRỊ HỖ TRỢ BẰNG ECMO
TẠI BỆNH VIỆN NHI TRUNG ƢƠNG
GIAI ĐOẠN 2019-2021
Chuyên ngành: Nhi Khoa
Mã số: 8.72.01.06

LUẬN VĂN THẠC SĨ Y HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. ĐẶNG ÁNH DƢƠNG

Thái Nguyên, tháng 7 năm 2022


LỜI CAM ĐOAN
Tơi là Nguyễn Đình Hồng, học viên lớp Cao học nhi khoá 24 trường
Đại Học Y dược Thái Nguyên, chuyên ngành Nhi khoa, xin cam đoan:
1. Đây là luận văn do bản thân tôi trực tiếp thực hiện dưới sự hướng dẫn
của TS. Đặng Ánh Dương
2. Cơng trình này không trùng lặp với bất kỳ nghiên cứu nào khác đã
được công bố tại Việt Nam
3. Các số liệu và thơng tin trong nghiên cứu là hồn tồn chính xác, trung
thực và khách quan, đã được xác nhận và chấp thuận của cơ sở nơi
nghiên cứu.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước pháp luật về những cam kết này
Hà Nội, tháng 7 năm 2022
Ngƣời viết cam đoan

Nguyễn Đình Hoàng


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học Cao học nhi khoá 24 trường Đại học Y dược Thái
Nguyên, em đã may mắn được tiến hành nghiên cứu tại các khoa hồi sức bệnh
nhân nặng của Bệnh viện Nhi Trung ương. Để hoàn thành luận văn Thạc sĩ
này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ
phía các thầy cơ, gia đình và bạn bè. Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc,
em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới:

Ban Giám hiệu trường Đại học Y Dược Thái Nguyên và Phòng
Quản lý Đào tạo sau đại học đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá
trình học tập và nghiên cứu.
Em xin trân trọng cảm ơn Ban Giám đốc Bệnh viện Nhi Trung ương đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hồn thành nghiên cứu.
Đặc biệt với tất cả tình cảm của mình, em xin gửi lời cảm ơn chân thành
nhất tới TS. Đặng Ánh Dương – Trưởng khoa Điều Trị Tích Cực Ngoại
Khoa, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, dạy dỗ và hết lòng giúp đỡ em
trong suốt thời gian qua.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô Bộ môn Nhi – Trường Đại
học Y Dược Thái Nguyên, các anh chị bác sĩ và điều dưỡng các khoa đã nhiệt
tình giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu.
Con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình đã ln bên cạnh con và là
nguồn động lực để con cố gắng thật nhiều. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn bạn bè
và các anh chị nội trú đã ln động viên, khuyến khích và giúp đỡ tơi những
lúc tơi gặp khó khăn.
Hà Nội, ngày 11 tháng 07 năm 2022
Học viên

Nguyễn Đình Hồng


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ECMO

Extracorporeal membrane

Oxy hố qua màng ngồi cơ thể

oxygenation

ELSO

Extracorporeal Life Support

Tổ chức hỗ trợ sự sống ngoài cơ thể

Organization
VA-ECMO Veno-venous extracorporeal
membrane oxygenation

Oxy hố màng ngồi cơ thể kiểu tĩnh

VV-ECMO Veno-arterial extracorporeal

Oxy hố màng ngồi cơ thể kiểu tĩnh

SvO2

mạch – động mạch

membrane oxygenation

mạch-tĩnh mạch

Venous hemoglobin oxygen

Bão hoà oxy tĩnh mạch

saturation
SaO2

Arterial hemoglobin oxygen

Bão hồ oxy động mạch

saturation
PMP

Polymethylpentene

DIC

Đơng máu rải rác trong lòng mạch

CPR

Disseminated intravascular
coagulation
Cardiopulmonary Resuscitation

OI

Oxy index

Chỉ số oxy

VIS

Vasoactive Inotropic Score

MLCT

Cấp cứu ngừng tuần hoàn

Mức lọc cầu thận


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................... 3
1.1. Lịch sử phát triển.................................................................................. 3
1.2. Sinh lý hơ hấp và tuần hồn trong ECMO......................................... 4
1.2.1. Sinh lý hơ hấp .................................................................................. 4
1.2.1.1. Trao đổi khí ở tuần hồn tự nhiên ............................................. 4
1.2.1.2. Sinh lý trao đổi khí trong ECMO ............................................... 5
1.2.1.3. Cung cấp oxy trong tuần hoàn ECMO ...................................... 6
1.2.1.4. Đào thải CO2 trong tuần hoàn ECMO ...................................... 6
1.2.2. Sinh lý tuần hoàn ............................................................................ 7
1.3. Các thành phần của hệ thống ECMO................................................. 9
1.4. Các hình thức hỗ trợ ECMO ............................................................... 9
1.5. Chỉ định - chống chỉ định của ECMO .............................................. 12
1.6. Biến chứng của ECMO ...................................................................... 15
1.6.1. Các biến chứng liên quan đến tuần hoàn ECMO ....................... 15
1.6.2. Biến chứng liên quan đến bênh nhân .......................................... 17

1.7. Hiệu quả áp dụng kỹ thuật ECMO ở trẻ em hiện nay và một số yếu
tố liên quan đến tử vong ............................................................................ 19
1.7.1. Hiệu quả điều trị............................................................................ 19
1.7.1.1. ECMO do suy hô hấp sơ sinh .................................................. 20


1.7.1.2. ECMO do suy hơ hấp ngồi lứa tuổi sơ sinh........................... 21
1.7.1.3. ECMO do chỉ định tim mạch tuổi sơ sinh và ngoài sơ sinh . ........ 22
1.7.2. Các yếu tố liên quan tử vong ........................................................ 24
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 26
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................... 26
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ..................................................... 26
2.3. Thiết kế nghiên cứu ............................................................................ 26
2.4. Cỡ mẫu nghiên cứu ............................................................................. 26
2.5. Phƣơng tiện nghiên cứu ..................................................................... 26
2.6. Các biến số nghiên cứu ....................................................................... 26
2.6.1. Đặc điểm chung của nhóm nghiên cứu ....................................... 26
2.6.2. Đặc điểm nhóm nghiên cứu trước hỗ trợ ECMO........................ 26
2.6.3. Đặc điểm nhóm nghiên cứu trong quá trình hỗ trợ ECMO ....... 27
2.6.4. Hiệu quả điều trị và các yếu tố liên quan đến kết quả điều trị ... 28
2.7. Công cụ thu thập số liệu ..................................................................... 31
2.8. Sai số và khống chế sai số ................................................................... 31
2.9. Khía cạnh đạo đức của đề tài ............................................................ 31
2.10. Xử lý số liệu ....................................................................................... 32
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................... 33
3.1. Đặc điểm nhóm nghiên cứu ............................................................... 33
3.1.1. Đặc điểm phân bố theo giới tính của bệnh nhân ........................ 33
3.1.2. Đặc điểm phân bố theo nhóm tuổi của bệnh nhân ..................... 33
3.1.3. Một số đặc điểm lâm sàng cận lâm sàng nhóm bệnh nhân
nghiên cứu ............................................................................................... 34

3.2. Mục tiêu 1: Đánh giá chỉ định hỗ trợ ECMO tại Bệnh viện Nhi
Trung ƣơng.................................................................................................. 35
3.2.1. Nhóm các nguyên nhân ECMO ................................................... 35


3.2.2. Chẩn đốn chính của bệnh nhân chỉ định ECMO theo các
nguyên nhân ............................................................................................ 35
3.2.3. Chỉ định ECMO theo các nhóm tuổi ............................................ 38
3.3. Mục tiêu 2: Phân tích một số yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả điều trị
hỗ trợ ECMO tại Bệnh viện Nhi Trung ƣơng ......................................... 40
3.3.1. Kết quả điều trị .............................................................................. 40
3.3.2. Các biến chứng trong quá trình ECMO ...................................... 43
3.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả điều trị .................................. 46
CHƢƠNG 4: BÀN LUẬN ............................................................................ 49
4.1. Nhận xét đặc điểm chung của nhóm đối tƣợng nghiên cứu ........... 49
4.1.1. Đặc điểm giới tính-cân nặng-nhóm tuổi ...................................... 49
4.1.2. Đặc điểm nhóm nghiên cứu.......................................................... 50
4.2. Chỉ định hỗ trợ ECMO tại Bệnh viện Nhi Trung ƣơng.................. 51
4.3. Kết quả điều trị ECMO...................................................................... 54
4.4. Biến chứng ECMO ............................................................................. 56
4.5. Yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả điều trị ............................................. 60
KẾT LUẬN .................................................................................................... 65
KIẾN NGHỊ ................................................................................................... 66
KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ........................................................................... 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 68
PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Số trường hợp áp dụng ECMO theo thống kê của tổ chức ELSO ....................... 4

Bảng 1.2: So sánh VA-ECMO và VV-ECMO ................................................................... 11
Bảng 1.3: Chỉ định VA-ECMO và VV-ECMO .................................................................. 11
Bảng 1.4: Chỉ định, chống chỉ định chung của ECMO ...................................................... 12
Bảng 1.5: Chỉ định ECMO cho trẻ sơ sinh bị suy hô hấp ................................................... 13
Bảng 1.6: Chỉ định, chống chỉ định ECMO ở trẻ lớn bị suy hô hấp .................................... 14
Bảng 1.7: Chỉ định, chống chỉ định ECMO ở bệnh nhân tim mạch ................................... 15
Bảng 1.8: Tỉ lệ một số biến chứng cơ học thường gặp ....................................................... 16
Bảng 1.9: Biến chứng xuất huyết theo ELSO 2017 ............................................................. 18
Bảng 1.10: Các biến chứng thần kinh theo báo cáo ELSO 2016 ........................................ 19
Bảng 1.11: Nguyên nhân và hiệu quả điều trị ECMO ở trẻ sơ sinh .................................. 21
Bảng 1.12: Nguyên nhân và kết quả điều trị ECMO ở trẻ lớn suy hô hấp 2009-2015 ...... 22
Bảng 1.13: Nguyên nhân tim mạch và hiệu quả điều trị ECMO ở trẻ em .............................. 23
Bảng 2.1: Mức độ chảy máu theo hiệp hội hỗ trợ cuộc sống sau chấn thương Hoa Kỳ..... 29
Bảng 2.2: Các giai đoạn suy thận theo phân loại RIFLE ..................................................... 30
Bảng 2.3: Bảng điểm DIC theo ISTH .................................................................................. 30
Bảng 3.1. Đặc điểm nhóm bệnh nhân nghiên cứu ............................................................... 34
Bảng 3.2. Chẩn đốn chính của bệnh nhân ECMO do nguyên nhân hô hấp ....................... 36
Bảng 3.3. Đặc điểm chỉ định ECMO theo nguyên nhân hô hấp .......................................... 36
Bảng 3.4. Chẩn đốn chính của bệnh nhân ECMO do nguyên nhân tim mạch ................... 37
Bảng 3.5. Đặc điểm chỉ định ECMO do nguyên nhân tim mạch ........................................ 38
Bảng 3.6. Chẩn đốn ở bệnh nhân hỗ trợ ECMO nhóm tuổi sơ sinh .................................. 38
Bảng 3.7. Chẩn đốn chính ở bệnh nhân hỗ trợ ECMO nhóm tuổi ngồi sơ sinh.............. 39
Bảng 3.8. Mối liên quan giữa thời gian nằm viện, thời gian điều trị tại khu hồi sức, thời
gian hỗ trợ ECMO, thời gian thở máy và kết quả điều trị ................................................... 42
Bảng 3.9. Biến chứng cơ học ở bệnh nhân ECMO .............................................................. 43
Bảng 3.10. Biến chứng chảy máu ở bệnh nhân ECMO ....................................................... 43
Bảng 3.11. Biến chứng nhiễm trùng ở nhóm bệnh nhân ECMO ......................................... 45
Bảng 3.12. Biến chứng thần kinh ở nhóm bệnh nhân ECMO ............................................. 45
Bảng 3.13. Một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả sống - tử vong ....................................... 46
Bảng 3.14. Một số yếu tố liên quan đến kết quả điều trị khi phân tích đơn biến (tiếp) ...... 47

Bảng 3.15. Một số yếu tố liên quan đến kết quả sống tử vong ECMO khi phân tích đa biến ....... 48


DANH MỤC HÌNH
Hình ảnh 1.1: Hỗ trợ VA ECMO cho trẻ em và người lớn ............................................... 10
Hình ảnh 1.2: Hình ảnh VV-ECMO và canuyn 2 nịng . .................................................... 10
Hình ảnh 1.3: Tỉ lệ sống ở trẻ em sau hỗ trở ECMO theo thời gian .................................... 20

DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1. Phân bố nhóm nghiên cứu theo giới tính ........................................................ 33
Biểu đồ 3.2. Số chỉ định ECMO theo nhóm tuổi ................................................................. 33
Biểu đồ 3.3. Nhóm nguyên nhân chỉ định ECMO ............................................................... 35
Biểu đồ 3.4. Kết quả cai ECMO tại Bệnh viện Nhi Trung ương ......................................... 40
Biểu đồ 3.5. Kết quả điều trị hỗ trợ ECMO tại Bệnh viện Nhi Trung ương ....................... 41
Biểu đồ 3.6. Nguyên nhân tử vong ở nhóm cai ECMO thành cơng .................................... 41
Biểu đồ 3.7. Mức độ chảy máu ở bệnh nhân ECMO ........................................................... 44
Biểu đồ 3.8. Tỉ lệ tổn thương thận ở nhóm nghiên cứu ...................................................... 44


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) được hiểu là oxy hố qua
màng ngồi cơ thể, phương pháp này sử dụng tuần hoàn và trao đổi oxy bên ngoài
cơ thể nhằm mục đích hỗ trợ chức năng sống ở các bệnh nhân suy hơ hấp, suy tuần
hồn nặng mà các biện pháp điều trị thường quy khác không hiệu quả. ECMO hoạt
động tương tự như máy tim phổi nhân tạo với nguyên tắc tạo điều kiện cho tim
và/hoặc phổi nghỉ ngơi, hồi phục.
Kỹ thuật này phát triển từ những năm 1937 và sau một thời gian dài nghiên
cứu, năm 1971 ca ECMO đầu tiên được thực hiên thành công trên bệnh nhân 24

tuổi với chẩn đoán ARDS sau chấn thương, thời gian chạy máy khoảng 75 giờ [25].
Từ đó đến nay có rất nhiều trung tâm ECMO trực thuộc tổ chức hỗ trợ sự sống
ngoài cơ thể (ELSO) được thành lập. Tính đến tháng 4/2021 theo thống kê từ các
trung tâm ECMO trực thuộc ELSO có tất cả 151.683 bệnh nhân được áp dụng kỹ
thuật ECMO với tỉ lệ rút ECMO thành công là 69% và tỉ lệ sống lúc ra viện là 54%
trong đó có có 75.948 trẻ em được điều trị bằng ECMO với tỉ lệ sống lúc ra viện là
61% [22].
Nhiều nghiên cứu chỉ ra tỉ lệ tử vong của các bệnh nhi được điều trị bằng
ECMO tuỳ thuộc vào chẩn đốn ban đầu, tình trạng bệnh nhân trước hỗ trợ ECMO,
tình trạng chức năng các cơ quan và tuổi bệnh nhân.
Dựa trên hiệu quả ECMO từ các nghiên cứu trên thế giới, tại Việt Nam,
ECMO bắt đầu được áp dụng trong điều trị bệnh nhân nặng từ năm 2009, và cho
đến nay kỹ thuật này đã được áp dụng ở nhiều bệnh viện lớn. Gần đây, một số tác
giả đã công bố một số nghiên cứu cho thấy hiệu quả ECMO đối với trẻ em và người
lớn ở một số nhóm bệnh như viêm cơ tim, sau mổ tim…. Nghiên cứu của Đồng Phú
Khiêm và Bùi Văn Cường về hiệu quả ECMO đối với sốc tim do viêm cơ tim ở
người lớn cho thấy tỉ lệ sống trên 80% [2], [3]. Hay nghiên cứu của Bùi Đức Phú
trên nhóm bệnh nhi sau mổ tim bẩm sinh phức tạp tỉ lệ thành công là 70% [1].


2

Tại Bệnh viện Nhi Trung ương, kỹ thuật ECMO được triển khai áp dụng từ
năm 2013 trên hai bệnh nhân phù phổi cấp/suy tim cấp sau phẫu thuật tim và suy hô
hấp cấp do viêm phổi nặng cho thấy hiệu quả tích cực [8].
Tuy nhiên, một số khía cạnh như các chỉ định ECMO là gì, hiệu quả điều trị
bằng ECMO tại Bệnh viện Nhi Trung ương như thế nào, các biến chứng thường gặp
là gì, và một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả điều trị vẫn chưa được nghiên cứu
thống kê đầy đủ.
Vì vậy chúng tơi thực hiện đề tài “Chỉ định và một số yếu tố ảnh hƣởng

đến kết quả điều trị hỗ trợ bằng ECMO tại Bệnh viện Nhi Trung ƣơng giai
đoạn 2019-2021” với hai mục tiêu:
1. Đánh giá chỉ định hỗ trợ ECMO tại Bệnh viện Nhi Trung ương.
2. Phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả điều trị hỗ trợ ECMO tại
Bệnh viện Nhi Trung ương.


3

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Lịch sử phát triển
ECMO là tên viết tắt của Extracorporeal Membrane Oxygenation có
nghĩa là phương pháp “trao đổi oxy qua màng ngoài cơ thể”. Đây là một kỹ
thuật bắc cầu tim phổi, sử dụng tuần hoàn và trao đổi oxy bên ngồi cơ thể
nhằm mục đích hỗ trợ chức năng sống ở các bệnh nhân có tình trạng suy tuần
hồn và/hoặc suy hơ hấp nặng mà các biện pháp thường quy khác khơng có
hiệu quả.
Sau hơn một thập kỉ nghiên cứu trên động vật, năm 1971 ECMO lần
đầu tiên được thực hiện thành công trên bệnh nhân 24 tuổi được chẩn đoán
ARDS sau chấn thương với thời gian chạy máy khoảng 75 giờ [25].
Đến năm 1975 có khoảng 20 trường hợp hỗ trợ ECMO thành cơng trong điều
trị suy hô hấp đã được báo cáo trong Y văn. Trong đó có ca ECMO đầu tiên
cho trẻ sơ sinh với hội chứng hít phân su [12].
Năm 1989 tổ chức hỗ trợ sự sống ngoài cơ thể (ELSO - Extracorporeal
Life Support Organization) ra đời, các trung tâm ECMO bắt đầu phát triển
trên tồn thế giới, đến nay có trên 1.000 trung tâm ECMO thuộc tổ chức
ELSO ở nhiều quốc gia trên thế giới.
Theo thống kê của tổ chức ELSO tính đến tháng 4-2022 trên tồn thế
giới có khoảng 46.698 trẻ sơ sinh được sử dụng ECMO và 33.064 trẻ em
ngoài sơ sinh được sử dụng kỹ thuật ECMO [22].

4

Bảng 1.1: Số trƣờng hợp áp dụng ECMO theo thống kê của tổ chức ELSO [22]
Nhóm

Nhóm bệnh

tuổi

Tổng

Bệnh nhân

Tỉ lệ

Số bệnh

số

sống sau

nhân sống

ECMO

lúc ra viện

Tỉ lệ

Phổi

34151

29,899

87%

24,949

73%

Tim mạch

10127

7.000

69%

4,487

44%

Ngừng tim

2420

1,685

69%

1,031

42%

Trẻ

Phổi

11850

8.621

72%

7,235

61%

em

Tim mạch

15083

10.949

72%

8,202

54%

Ngừng tim

6131

3.614

58%

2,596

42%

79.762

61.768

77,44%

48.500

60,8%

Sơ
sinh

Tổng

Ở Việt Nam, ECMO được bắt đầu triển khai từ năm 2009 tại Bệnh viện trung
ương Huế và Bệnh viện Chợ Rẫy.
Năm 2013, Trần Minh Điển và các cộng sự đã báo cáo hai trường hợp phù
phổi cấp/suy tim cấp sau phẫu thuật và suy hô hấp cấp do viêm phổi nặng đã thực
hiện thành công tại Bệnh viện Nhi Trung ương [8].
1.2. Sinh lý hơ hấp và tuần hồn trong ECMO.
1.2.1. Sinh lý hơ hấp
1.2.1.1. Trao đổi khí ở tuần hồn tự nhiên
Oxy đi vào cơ thể qua vùng hầu họng do áp lực riêng phần ở khu vực này tương
đương áp suất khí quyển của khơng khí (khoảng 159 mmHg). Oxy đi qua các đường
dẫn khí (khí quản, phế quản, tiểu phế quản - gọi chung là khoảng chết giải phẫu) được
làm ấm, và làm ẩm trước khi đi vào phế nang [6], [12].
Áp suất riêng phần của oxy trong phế nang thấp hơn khơng khí xung quanh
(khoảng 100 mmHg), theo cơ chế vật lý oxy khuếch tán vào các mao mạch phổi và
gắn với hemoglobin trong hồng cầu. Máu giàu oxy trong hệ tĩnh mạch phổi về tim
trái để đi vào hệ thống đại tuần hoàn.


5

Máu giàu oxy theo hệ thống động mạch đến mao mạch ở các mơ, trong điều
kiện nội mơi bình thường xảy ra q trình chuyển hố hiếu khí, phản ứng thuận
nghịch oxy phân ly khỏi hemoglobin để tham gia các q trình chuyển hố hiếu khí.
Sau q trình này, áp lực riêng phần oxy trong máu tĩnh mạch là 40 mmHg, tương
đương SpO2 75% [6], [12].
Ngược với oxy, ở mô do chênh lệnh phân áp, CO2 khuếch tán từ dịch kẽ vào
huyết tương dưới dạng hoà tan và vào hồng cầu. Trong hồng cầu, một phần CO2 kết
hợp với hemoglobin (Hb) tạo HbCO2, một phần kết hợp H2O dưới tác dụng enzym

carbonic anhydrase tạo ra H+ và HCO3¯. HCO3¯ khuếch tán từ hồng cầu ra huyết
tương kết hợp với protein và các muối kiềm [6].
Tại phổi, các quá trình xảy ra theo chiều ngược lại. CO2 khuyết tán từ máu vào
phổi và oxy khuếch tán vào máu, kết quả máu tĩnh mạch phổi có nồng độ oxy cao
và nồng độ CO2 thấp.
1.2.1.2. Sinh lý trao đổi khí trong ECMO
Hỗ trợ sự sống ngồi cơ thể cho bệnh nhân suy hơ hấp dựa trên nguyên tắc
trao đổi khí tương tự trong vịng tuần hồn tự nhiên, cơ chế chuyển động của khí
được xác định bởi chênh lệch áp suất riêng phần giữa các khu vực khác nhau theo
chiều bậc thang gradien áp suất. Trong phương pháp hỗ trợ này, hệ thống ECMO
hoạt động như một lá phổi nhân tạo. VV-ECMO hoạt động bằng cách hút máu
nghèo oxy từ tĩnh mạch bệnh nhân, bơm nó qua màng trao đổi khí, sau đó đưa máu
giàu oxy trở lại hệ thống tĩnh mạch, còn trong VA-ECMO, máu giàu oxy được bơm
về hệ thống động mạch. Phổi bệnh nhân chỉ hoạt động một phần trong ECMO, q
trình trao đổi khí xảy ra trong bộ tạo oxy màng hay có thể gọi là phổi nhân tạo.
Với tất cả các loại ECMO, q trình trao đổi khí xảy ra bằng cách khuếch tán
O2 và CO2 qua màng tạo oxy. Dòng máu qua một buồng của oxygenator (quả phổi)
và được cung cấp khí liên tục, dịng khí này gọi là khí qt, thường bao gồm 100%
oxy. Sau đó, dòng máu tiếp tục chảy qua buồng khác của quả phổi. Tương tự trong
phế nang của phổi, máu tĩnh mạch có nồng độ O2 thấp và CO2 cao (PaO2 40 mmHg
– PaCO2 45 mmHg), O2 sẽ khuếch tán từ buồng khí (PaO2 600 mmHg và PaCO2 0


6

mmHg) vào máu, cịn CO2 sẽ khuếch tán ra ngồi, sau đó được đẩy ra khỏi cửa
thốt khí. Máu đi ra từ máy ECMO sẽ có nồng độ oxy cao và CO2 thấp tương tự
như máu động mạch [12].
1.2.1.3. Cung cấp oxy trong tuần hoàn ECMO
Giống với DO2 trong tuần hoàn tự nhiên xác định bằng cung lượng tim

(cardiac output) và CaO2, oxy cung cấp trong ECMO được tính bằng tốc độ dịng
máu và nồng độ oxy trong khí sau màng.
ECMO-DO2 = Csau phổi nhân tạoO2 x dịng ECMO.
Do đó:DO2 = CvO2 x CO+ ECMO-DO2
Theo các công thức trên, trong điều kiện nồng độ oxy ổn định, DO2 trong
ECMO tỉ lệ thuận với tốc độ dòng máu của hệ thống ECMO. Vì tuần hồn ECMO
và tuần hồn hệ thống hoạt động theo một trình tự, tốc độ dịng máu của hệ thống
ECMO càng cao có nghĩa tỉ lệ cung cấp oxy cho mơ càng cao. Ví dụ: cung lượng
tim tồn phần của bệnh nhân là 6l/ph, và tốc độ dòng ECMO là 4l/ph  2/3 lượng
máu của bệnh nhân được cung cấp oxy từ hệ thống ECMO, 1/3 được cung cấp bởi
phổi. Vì cung lượng tim thực tế của bệnh nhân lớn hơn tốc độ dịng máu ECMO, do
đó oxy hệ thống sẽ là hỗn hợp của oxy từ ECMO và từ tuần hồn tự nhiên [12].
Ngồi tốc độ dịng ECMO, các yếu tố khác ảnh hưởng đến quá trình oxy hoá
của bệnh nhân bao gồm cung lượng tim của bệnh nhân, tiêu thụ oxy ở mô và chức
năng trao đổi khí của phổi.
1.2.1.4. Đào thải CO2 trong tuần hồn ECMO
Trong khi trao đổi oxy phụ thuộc chính vào tốc độ dịng, thì đào thải CO2
phụ thuộc vào tốc độ dịng khí lưu thơng.
Do tính hịa tan của CO2 cao, khả năng trao đổi CO2 qua màng nhanh gấp 6
lần trao đổi O2. Để đảm bảo vận chuyển và đào thải CO2 được tối ưu, cần phải duy
trì đủ một mức chênh lệch áp lực CO2 qua màng trao đổi. Mức chênh lệch này được
duy trì bằng cung cấp luồng khí lưu thơng liên tục giàu O2, CO2 thấp [12].
Sự thanh thải CO2 độc lập với lưu lượng ECMO, ngay cả khi tốc độ dòng chảy
thấp, sự khuếch tán CO2 xảy ra với điều kiện dịng khí qt bên trong buồng khí ở tốc


7

độ đủ cao, thường là dao động trong khoảng 1-11 LPM. Bệnh nhân có nồng độ CO2
máu tĩnh mạch cao cần có lưu lượng khí lưu thơng cao hơn để đào thải CO2. Ngoài sự

chênh lệch CO2 qua màng trao đổi, thanh thải CO2 cịn phụ thuộc diện tích bề mặt của
màng và hiệu quả trao đổi oxy. Ngưng tụ O2 trong buồng khí đệm sẽ làm giảm khả
năng thanh thải CO2 [12].
1.2.2. Sinh lý tuần hoàn
Hệ thống tim mạch cung cấp oxy và chất dinh dưỡng đến các mô và loại bỏ
CO2 cùng các sản phẩm có hại trong q trình chuyển hố. Hoạt động của tim bị
ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Hiểu biết các nguyên tắc cơ bản về sinh lý bình thường
của tim là vơ cùng quan trọng cả khi áp dụng ECMO.
Cung lượng tim

Chức năng tim được xác định bởi khả năng co bóp của tim, hoạt động van tim,
đặc tính tâm trương. Cung lượng tim được đo bằng lượng máu được bơm ra từ tim
trong vịng 1 phút. Cung lượng tim (CO) được tính theo cơng thức:
Cung lượng tim (CO) = Thể tích nhát bóp x Tần số tim [7].
Các yếu tố ảnh hưởng đến thể tích nhát bóp: tiền gánh, hậu gánh, sức co bóp
cơ tim  do đó ảnh hưởng cung lượng tim và cung cấp oxy mô.
Tiền gánh là lượng máu trong tim ở cuối thì tâm trương. Ngồi thể tích tuần hồn
thì trương lực tĩnh mạch cũng ảnh hưởng đến tiền gánh. Tăng trương lực tĩnh mạch
làm tăng áp lực tĩnh mạch hệ thống  tăng lượng máu về tim phải  tăng tiền
gánh. Trong giới hạn bình thường, tăng tiền gánh dẫn đến tăng sự co bóp cơ tim 
tăng thể tích nhát bóp. Tuy nhiên tăng tiền gánh quá mức trong thời gian dài có thể
dẫn đến biến đổi cấu trúc cơ tim, gây ra bệnh lý cơ tim giãn [7].
Hoạt động của bơm ECMO cũng phụ thuộc tiền gánh vì cần đủ một lượng
máu được hút qua canuyn. Trong trường hợp bệnh nhân giảm tiền gánh, mô xung
quanh sẽ bị hút dính vào canuyn, gây cản trở dịng máu, sụt dịng và thậm chí có thể
gây tổn thương mơ, tế bào hồng cầu (tan máu). Vì vậy để bơm hoạt động tốt, lâm
sàng bệnh nhân cần được cung cấp đủ thể tích tuần hồn.


8

Ngược lại, hậu gánh đánh giá sức cản dòng máu từ tim. Tăng hậu gánh làm tăng
áp lực lên thành cơ tim, làm giảm thể tích nhát bóp. Các bệnh lý tăng huyết áp hệ
thống, hẹp động mạch chủ, hẹp đường ra thất trái  tăng hậu gánh kéo dài có thể dẫn
đến bệnh cơ tim phì đại. Tương tự, tăng hậu gánh thất phải do tăng áp động mạch phổi
cũng ảnh hưởng lớn đến chức năng tim phải. Bơm ECMO ly tâm cũng rất nhạy cảm
với tăng hậu gánh, ví dụ: tăng huyết áp có thể làm giảm dịng ECMO [14].
Trong quá trình hỗ trợ ECMO (VA-ECMO), huyết áp hiệu số (huyết áp tâm
thu-huyết áp tâm trương) cung cấp một số thông tin về cung lượng tim tự nhiên của
bệnh nhân. Bởi vì bơm ECMO là bơm khơng theo nhịp mạch, do đó bệnh nhân
khơng có huyết áp dạng mạch đập, và sóng huyết áp là một đường thẳng. Tuy
nhiên, sự co bóp của tim có thể sinh ra sóng huyết áp dạng mạch đập, mặc dù có sự
hỗ trợ lớn từ ECMO với dạng dịng khơng đổi. Hầu hết các nhà lâm sàng đồng
thuận rằng hiệu số huyết áp 5-15 mmHg chứng tỏ có sự hoạt động bơm máu của
tim, ít nhất phịng tránh sự giãn q mức của buồng tim và hình thành huyết khối.
Đánh giá cung cấp đủ oxy mơ
DO2 khơng phải chỉ số đích duy nhất để đánh giá tưới máu mô. Để đánh giá
cũng cấp đủ oxy tại các mô, trên lâm sàng cần dựa vào nhiều yếu tố bao gồm: áp lực
tưới máu mơ, trương lực vi mạch, hemoglobin... Bình thường, oxy cung cấp hệ
thống từ 650-1400ml/phút (3-20 ml/kg/ph ở trẻ em), phụ thuộc vào tuổi, giới, chiều
cao, cân nặng.
Để đánh giá tưới máu mô đủ hay không, thông thường và thuận tiện nhất là
dựa vào bão hoà oxy tĩnh mạch trộn (SvO2). SvO2 thường thấp hơn 25-30% so với
bão hoà oxy máu động mạch (SaO2). SvO2 thấp có thể là chỉ điểm tình trạng cung
cấp oxy cho mơ bị thiếu.
Trong q trình hỗ trợ ECMO, việc sử dung SvO2 đánh giá tưới máu mơ có
thể khơng chính xác vì rất khó để xác định được chính xác độ bão hồ oxy trong
tĩnh mạch trộn. Trường hợp này, các nhà lâm sàng nên dựa vào xu hướng lactat
huyết thanh cũng như oxy mô. Lactat sản phẩm của chuyển hố yếm khí, việc tăng

9

chỉ số lactat có thể là dấu hiệu đáng tin cậy đánh giá thiếu máu mơ. Viêc đánh giá
và tính tốn liên quan đến oxy cung cấp là vơ cùng quan trọng trong chiến lược
quản lý bệnh nhân tối ưu, ví dụ: tăng tốc độ dịng chảy của máu hoặc tăng nồng độ
hemoglobin có thể có tác động lớn hơn nhiều so với việc tăng PaO2.
Vì vậy, trong quá trình hỗ trợ ECMO cho bệnh nhân để hiểu rõ sinh lý tim
phổi và chức năng của hệ thống ECMO, các bác sĩ lâm sàng cần xem xét kỹ lưỡng
các yếu tố ảnh hưởng đến dòng. Những yếu tố này bao gồm tình trạng chức năng
mạch máu, chức năng tim và sự tương tác giữa hai yếu tố này.
1.3. Các thành phần của hệ thống ECMO
Hệ thống ECMO bao gồm canuyn đưa vào lòng mạch để hút máu, trả máu
trở về bệnh nhân, hệ thống bơm, màng trao đổi khí hay còn gọi là phổi nhân tạo, và
bộ phận làm ấm đảm bảo nhiệt độ của máu trả về cho bệnh nhân. Một số bộ phận
khác trong hệ thống ECMO cho phép truyền thuốc, kết hợp lọc máu, kiểm tra khí
máu, dịng và áp lực tại các vị trí, bể nhỏ chứa máu để đảo bảo dòng máu vào bơm
liên tục [21].
1.4. Các hình thức hỗ trợ ECMO
Có 2 hình thức chính hỗ trợ ECMO là VV-ECMO và VA-ECMO.
Ở hình thức VA-ECMO, máu tĩnh mạch được rút ra từ tâm nhĩ phải, qua phổi
nhân tạo trao đổi oxy rồi được bơm trở lại vào động mạch người bệnh như hình ảnh
1.4. Hình thức này được chỉ định trong trường hợp suy tuần hồn và/hoặc kèm theo
suy hơ hấp. Đối với trẻ em, vị trí đặt canuyn thường ở cổ, do đặc điểm giải phẫu các
mạch máu ở bẹn của trẻ em rất nhỏ khó tiếp cận. Đối với người lớn, vị trí thường
đặt là bẹn. VA-ECMO như là cầu nối giữa tim và phổi do vậy khác với VV-ECMO
trong VA-ECMO không bị dịng tuần hồn quẩn.


10

Hình ảnh 1.1: Hỗ trợ VA ECMO cho trẻ em và ngƣời lớn [34]

Ở hình thức hỗ trợ VV-ECMO, máu nghèo oxy được rút ra từ nhĩ phải, qua
phổi nhân tạo để trao đổi oxy, rồi trả lại vào nhĩ phải, về thất phải máu được tống
lên phổi, cuối cùng máu về tim trái và ra hệ thống đại tuần hồn. Thơng thường
dùng canuyn 2 nịng. Hình thức hỗ trợ này được chỉ định trong trường hợp suy hô
hấp nặng không đáp ứng với điều trị thở máy thông thường trong khi chức năng tim
cịn ổn định.
Hình ảnh 1.2: Hình ảnh VV-ECMO và canuyn 2 nòng [9].


11

Điểm khác biệt giữa VA-ECMO và VV-ECMO:
Bảng 1.2: So sánh VA-ECMO và VV-ECMO [33]:
VA-ECMO

VV-ECMO

Cung cấp, hỗ trợ chức năng tim, tuần hồn Khơng hỗ trợ chức năng tim và tuần
hệ thống

hoàn hệ thống

Sử dụng canuyn động mạch và tĩnh mạch

Chỉ cần canuyn tĩnh mạch

Bỏ qua tuần hoàn phổi, giảm áp lực động

mạch phổi

Duy trì lưu lượng máu phổi

Có thể áp dụng trong suy chức năng thất
phải

Không sử dụng trong suy chức năng

Cần tỉ lệ tưới máu thấp hơn

thất phải

Đạt được PaO2 cao hơn

Cần tăng tỉ lệ tưới máu

Tuần hoàn ECMO kết nối song song với PaO2 thấp hơn
tim phổi

Tuần hoàn ECMO mắc nối tiếp với
tim và phổi

Chỉ định lâm sàng
Bảng 1.3: Chỉ định VA-ECMO và VV-ECMO [27]
VA-ECMO

VV-ECMO

Sau phẫu thuật bắc cầu tim phổi

Bất kỳ bệnh lý suy hô hấp cấp tính có

Cầu nối ghép tim

khả năng hồi phục

Viêm cơ tim cấp

Hội chứng suy hơ hấp cấp tính ARDS

Rối loạn nhịp tim khơng kiểm sốt được

Ghép phổi thất bại

Sau ngừng tim

Chấn thương đụng dập phổi

Ngộ độc thuốc tê

Thuyên tắc mạch phổi nếu chức năng

Tăng áp phổi

tim bình thường


12

1.5. Chỉ định - chống chỉ định của ECMO
Các chỉ định cho bệnh nhân nặng cần hỗ trợ ECMO ngày càng được mở
rộng. Guidelines chung của tổ chức hỗ trợ sự sống ngoài cơ thể (ELSO) được đăng
trên website của tổ chức được trình bày trong bảng dưới đây [28]:
Bảng 1.4: Chỉ định, chống chỉ định chung của ECMO [28]
Chỉ định và chống chỉ định ECMO
Chỉ định
-

Chống chỉ định tương đối

Tỉ số PaO2-FiO2 <60- -

80

-

Thời gian thở máy > 14 ngày - Bất thường nhiễm
Phẫu thuật thần kinh hoặc sắc thể có kết cục

xuất huyết não < 7 ngày

-

OI > 40

-

Áp lực trung bình -

Chống chỉ định

xấu như ba nhiễm

Mắc bệnh mãn tính với tiên sắc thể 13, 18.

đường thở > 20-25 trong lượng lâu dài kém

- Tổn thương thần

thông khí thơng thường -

Cấy ghép tuỷ xương

kinh nghiêm trọng

hoặc > 30 trong HFOV

U đặc

- Bệnh ác tính

-

-

Có bằng chứng chấn

thương áp lực
-

Suy hơ hấp cấp tính

dai dẳng có tăng CO2 hoặc
giảm O2
-

Hội chứng rị rỉ khí

-

Tắc mạch phổi

-

Khối u trung thất

-

Suy tim

-

Ngừng tim
Tuy nhiên, 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.

13

Tại bệnh viên Nhi Trung Ương chỉ định và hình thức ECMO tuỳ thuộc tuổi,
chẩn đốn 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. Cụ thể như sau:
Bảng 1.5: Chỉ định ECMO cho trẻ sơ sinh bị suy hô hấp [15]
Chỉ định
 OI ≥ 40 từ 0,5-6 giờ

Chống chỉ định

Chống chỉ định

tƣơng đối

tuyệt đối

 Cân nặng <2 kg

 OI ≥ 20 mà không cải thiện mặc  Tuổi

thai

<34 hoặc dị tật não bẩm
sinh nghiêm trọng

dù các liệu pháp tối đa hoặc mất khả tuần
năng bù trừ của phổi

 Tổn thương não

 Tổn thương cơ  Xuất huyết não

 PaO2 < 40 mmHg trong 2-12 giờ quan không phục hồi độ II trở lên
không đáp ứng với các can thiệp

trừ cân nhắc ghép

 Toan chuyển hoá mất bù pH<7,25 tạng
trong 2 tiếng và hạ huyết áp

 Tình trạng bệnh

 Tăng áp phổi tiến triển dựa vào tiên lượng xấu
bằng chứng của rối loạn chức năng  Thở
thất phải hoặc vận mạch liều cao

máy

với

FiO2 = 100% ≥ 14
ngày


14

Bảng 1.6: Chỉ định, chống chỉ định ECMO ở trẻ lớn bị suy hô hấp [32]
Chỉ định
+

tƣơng đối

tuyệt đối

gian

thở o

máy trên 14 ngày

Bất

thường

NST kết cục xấu

Không đáp ứng thở máy và các hình - Phẫu thuật thần (vd: ba NST 13

thức điều trị khác
+

Chống chỉ định

Suy hô hấp nặng được chứng minh - Thời

bởi tỉ số PaO2/FiO2 < 60-80 hoặc OI>40
+

Chống chỉ định

kinh trong vòng 7 hoặc 18…)

Áp lực máy thở tăng cao (ví dụ ngày cần hội chẩn o

MAP>20-25mmHg với thở máy thường chuyên
và >30 với thở máy cao tần hoặc bằng kinh

gia

Tổn thương

thần thần kinh nghiêm
trọng

chứng tổn tương phổi do áp lực

- Bệnh mãn tính từ o

Cân nhắc chỉ định khác bao gồm

trước với tiên lượng không điều trị được

+

Bệnh ác tính

Suy hơ hấp tăng CO2 : Toan hô hấp xa xấu

nặng, kéo dài mặc dù đã thở máy và có

các điều trị thích hợp hoặc có thể chỉ
định sớm hơn nếu tăng CO2 kèm theo
thiếu oxy và khó thở.
+

Tốc độ suy giảm chức năng hơ hấp

và thời gian có thể tiến hành ECMO
 Chỉ định đối với trẻ em bệnh lý tim mạch chia làm 2 nhóm chính: nhóm liên
quan đến phẫu thuật tim và catheter và nhóm khơng liên quan [24].


15

Bảng 1.7: Chỉ định, chống chỉ định ECMO ở bệnh nhân tim mạch [24]
Chỉ định

Chống chỉ định

Liên quan đến phẫu thuật tim và Tuyệt đối:
catheter.



Sinh non < 30 tuần, nhẹ cân <1kg

 Ổn định bệnh nhân trước phẫu thuật



Bất thường NST kết cục xấu (ví dụ:

 Khơng cai được bypass tim phổi

ba NST 13 hoặc 18…)

 Hỗ trợ chủ động trong kỹ thuật có 

Xuất huyết não khơng kiểm sốt



Tổn thương não không phục hồi

nguy cơ cao.

 Hội chứng cung lượng tim thấp sau Tương đối:
 Xuất huyết não
phẫu thuật
Suy tuần hoàn do các nguyên nhân.



Đẻ non < 34 tuần, cân nặng < 2kg

 Tim mạch: suy tim do viêm cơ tim,  Suy cơ quan không phục hồi ở bệnh
bệnh cơ tim, rối loạn nhịp tim khó kiểm nhân khơng đủ điều kiện ghép tạng


sốt

Đặt nội khí quản thở máy trên 1 tuần

 Nhiễm khuẩn huyết, sốc nhiễm
khuẩn, sốc phản vệ
 Thuyên tắc phổi, tăng áp động mạch
phổi
Sau ngừng tim.
1.6. Biến chứng của ECMO
1.6.1. Các biến chứng liên quan đến tuần hoàn ECMO
Tắc mạch trong hệ tuần hoàn và huyết khối: tương tác giữa máu và vật liệu
cơ học có thể hình thành cục máu đơng, bắn vào trong hệ tuần hoàn của bệnh nhân
gây tắc mạch, dẫn đến các tổn thương cơ quan đích nặng nề như tắc mạch não, tắc
mạch chi, tắc mạch gan, lách…. Cục máu đơng có thể hình thành ở bất cứ đâu của
hệ tuần hồn ECMO như màng trao đổi khí, bơm, hệ thống dây dẫn.
Hỏng bơm: được định nghĩa là tình trạng khơng có vịng quay do bơm điện
dẫn động của đầu bơm bị hỏng. Nó có thể gây ra do gián đoạn đầu bơm, hỏng động