Lọc máu chu kỳ là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan

Lọc máu chu kỳ là gì?

Lọc máu chu kỳ (hemodialysis) là phương pháp điều trị thay thế thận sử dụng hệ thống máy móc để loại bỏ chất thải, dịch dư và độc tố khỏi máu, khi chức năng lọc của thận bị suy giảm nghiêm trọng. Đây là hình thức phổ biến nhất của lọc máu ngoài cơ thể, đặc biệt được chỉ định trong giai đoạn cuối của bệnh thận mạn tính (ESRD – End-Stage Renal Disease).

Phương pháp này được thực hiện định kỳ, thường 3 lần mỗi tuần, tại các trung tâm lọc máu hoặc đơn vị nội thận chuyên biệt. Trong mỗi buổi lọc máu, máu của bệnh nhân được dẫn qua một thiết bị lọc (dialyzer) để loại bỏ các phân tử độc hại như ure, creatinin, kali, phosphate và sau đó được hoàn trả lại vào cơ thể.

Một số mục tiêu điều trị chính của lọc máu chu kỳ bao gồm:

• Loại bỏ chất chuyển hóa và độc tố không được thận bài tiết
• Điều chỉnh điện giải và thăng bằng kiềm – toan
• Kiểm soát thể tích dịch trong cơ thể
• Duy trì huyết áp và chức năng sinh lý ổn định

Nguyên lý hoạt động

Quá trình lọc máu chu kỳ dựa vào 3 cơ chế vật lý – sinh lý học chính: khuếch tán (diffusion), siêu lọc (ultrafiltration) và đối lưu (convection). Khuếch tán là sự di chuyển của các chất tan từ nơi có nồng độ cao (trong máu) sang nơi có nồng độ thấp (dịch lọc) qua màng bán thấm. Siêu lọc là quá trình tách nước nhờ chênh lệch áp suất thủy tĩnh giữa máu và dịch lọc.

Đối lưu là sự kéo các phân tử hòa tan theo dòng nước bị đẩy qua màng lọc, nhờ áp lực thủy tĩnh hoặc áp suất âm phía dịch lọc. Cả ba cơ chế này phối hợp để đạt được hiệu quả loại bỏ chất độc và kiểm soát thể tích tối ưu.

Công thức mô tả dòng khuếch tán tổng hợp: $J = -D \cdot \nabla C + \sigma \cdot \Delta P$ trong đó $J$ là dòng khuếch tán, $D$ là hệ số khuếch tán, $\nabla C$ là gradient nồng độ, và $\Delta P$ là chênh lệch áp suất xuyên màng.

Nguồn tham khảo: National Kidney Foundation

Chỉ định và thời điểm bắt đầu lọc máu

Việc bắt đầu lọc máu chu kỳ được quyết định dựa trên tổng hợp các yếu tố lâm sàng và cận lâm sàng. Chỉ định chính là bệnh thận mạn giai đoạn cuối với độ lọc cầu thận (eGFR) giảm dưới 15 mL/phút/1,73 m², kèm theo các triệu chứng hoặc biến chứng không còn kiểm soát được bằng điều trị nội khoa.

Các triệu chứng phổ biến bao gồm phù, tăng huyết áp kháng trị, toan chuyển hóa, tăng kali máu, mệt mỏi mạn tính, ngứa dai dẳng, buồn nôn kéo dài và dấu hiệu của quá tải thể tích. Bên cạnh đó, một số xét nghiệm hỗ trợ chẩn đoán quan trọng gồm:

• Nồng độ ure huyết (BUN) và creatinin
• Nồng độ bicarbonate và lactate
• Điện giải đồ (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, phosphate)
• eGFR tính theo công thức CKD-EPI

Ngoài các trường hợp mạn tính, lọc máu chu kỳ cũng có thể được chỉ định trong cấp cứu như ngộ độc, toan chuyển hóa nặng, phù phổi cấp do suy thận, hoặc tăng kali máu đe dọa tính mạng không đáp ứng với điều trị nội khoa.

Chu trình lọc máu và thiết bị liên quan

Mỗi chu trình lọc máu thường kéo dài khoảng 3,5–4 giờ và được thực hiện trung bình 3 lần mỗi tuần. Một hệ thống lọc máu tiêu chuẩn bao gồm: máy lọc máu (control unit), bộ lọc (dialyzer), hệ thống dẫn máu (các đường dây máu), hệ thống chuẩn bị và xử lý dịch lọc (dialysate system).

Dialyzer – hay còn gọi là quả lọc – là bộ phận trung tâm nơi diễn ra quá trình trao đổi chất giữa máu và dịch lọc. Màng lọc thường làm bằng polysulfone, polyethersulfone hoặc cellulose biến tính, có diện tích bề mặt lớn và độ thấm cao, giúp loại bỏ tốt các phân tử nhỏ như ure, creatinin và nước thừa.

Thành phần chính của dịch lọc máu bao gồm:

Thành phần	Nồng độ (mEq/L hoặc mmol/L)
Natri (Na+)	135–145
Canxi (Ca2+)	1.25–1.75
Bicarbonate (HCO₃⁻)	32–38
Glucose	100–200 (tùy bệnh cảnh)

Nguồn tham khảo: NCBI Bookshelf: Hemodialysis Procedure

Tiếp cận mạch máu trong lọc máu

Hiệu quả của lọc máu phụ thuộc rất lớn vào chất lượng và độ bền của đường tiếp cận mạch máu. Có ba loại tiếp cận chính: fistula động–tĩnh mạch (AVF), graft động–tĩnh mạch (AVG), và catheter tĩnh mạch trung tâm (CVC). Trong đó, AVF là lựa chọn ưu tiên nhờ lưu lượng máu cao, nguy cơ biến chứng thấp và tuổi thọ dài.

Fistula AV được tạo bằng cách nối trực tiếp động mạch và tĩnh mạch (thường ở cẳng tay), tạo ra luồng máu mạnh, đủ để đáp ứng yêu cầu lưu lượng > 300 mL/phút. Graft AV sử dụng ống tổng hợp khi tĩnh mạch không thích hợp, trong khi catheter chỉ dùng trong tình huống cấp cứu hoặc khi hai lựa chọn còn lại chưa khả thi.

So sánh các loại tiếp cận:

Loại tiếp cận	Ưu điểm	Nhược điểm
AV Fistula	Tuổi thọ cao, ít nhiễm trùng	Cần thời gian trưởng thành (4–6 tuần)
AV Graft	Không cần trưởng thành lâu	Nguy cơ hẹp và nhiễm trùng cao hơn
Catheter trung tâm	Đặt nhanh, dùng ngay	Nguy cơ nhiễm trùng cao, lưu lượng thấp

Hiệu quả và đánh giá chất lượng lọc máu

Đánh giá hiệu quả lọc máu giúp đảm bảo bệnh nhân nhận được liều điều trị thích hợp. Hai chỉ số quan trọng được sử dụng là URR (Urea Reduction Ratio) và Kt/V. URR đo sự giảm nồng độ ure trong máu trước và sau lọc, trong khi Kt/V tính toán dựa trên thể tích nước cơ thể và thời gian lọc.

$Kt/V = \frac{K \cdot t}{V}$ Trong đó $K$ là hệ số thanh thải ure qua màng lọc (mL/phút), $t$ là thời gian lọc (phút), $V$ là thể tích phân bố ure trong cơ thể (~60% trọng lượng cơ thể). Mức Kt/V ≥ 1.2 được xem là đạt mục tiêu điều trị. Ngoài ra, cần theo dõi:

• Huyết áp trước và sau lọc
• Thể tích dịch rút (ultrafiltration volume)
• Cân nặng khô (dry weight)
• Điện giải đồ (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, phosphate)

Nguồn: PMC: Assessment of Dialysis Adequacy

Biến chứng liên quan đến lọc máu chu kỳ

Mặc dù lọc máu giúp kéo dài sự sống, nhưng bệnh nhân có thể gặp nhiều biến chứng cấp và mạn tính. Trong quá trình lọc, các biến chứng cấp tính phổ biến gồm:

• Hạ huyết áp đột ngột (do rút dịch nhanh)
• Chuột rút cơ, đau đầu, buồn nôn
• Rối loạn nhịp tim do điện giải

Quản lý các biến chứng này thường bao gồm điều chỉnh tốc độ lọc, thay đổi dịch lọc hoặc sử dụng thuốc hỗ trợ.

Về lâu dài, bệnh nhân có thể gặp:

• Thiếu máu do giảm erythropoietin
• Bệnh xương thận (renal osteodystrophy)
• Tăng phosphat máu và hạ canxi
• Viêm màng ngoài tim do ure

Việc phòng ngừa và xử lý đòi hỏi điều chỉnh phác đồ lọc, bổ sung hormone, kiểm soát phosphate bằng phosphate binders, và chế độ ăn phù hợp.

So sánh với các phương pháp thay thế khác

Lọc máu chu kỳ là một trong ba phương pháp điều trị thay thế thận chính, cùng với lọc màng bụng (peritoneal dialysis) và ghép thận (renal transplantation). Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng.

So sánh các phương pháp:

Phương pháp	Ưu điểm	Hạn chế
Lọc máu chu kỳ	Hiệu quả, phổ biến, kiểm soát tập trung	Phụ thuộc cơ sở y tế, hạn chế di chuyển
Lọc màng bụng	Có thể thực hiện tại nhà, linh hoạt thời gian	Nguy cơ viêm phúc mạc, giảm hiệu quả sau 3–5 năm
Ghép thận	Chất lượng sống cao, không phụ thuộc máy móc	Thiếu người hiến, nguy cơ thải ghép, dùng thuốc suốt đời

Hướng phát triển và cải tiến kỹ thuật

Công nghệ lọc máu đang không ngừng phát triển nhằm nâng cao chất lượng sống cho người bệnh. Một số xu hướng hiện nay bao gồm:

• Tăng tần suất lọc máu (daily or nocturnal hemodialysis)
• Lọc máu tại nhà (home hemodialysis)
• Máy lọc máu di động, đeo được (wearable artificial kidney)
• Tối ưu hóa màng lọc sinh học thế hệ mới

Đồng thời, các nghiên cứu đang khám phá việc tích hợp lọc máu với liệu pháp sinh học như hấp phụ cytokine hoặc dẫn xuất albumin nhằm điều trị viêm hệ thống, giảm biến chứng và kéo dài tuổi thọ. Một số nghiên cứu còn hướng đến thận sinh học nhân tạo tích hợp microfluidics và công nghệ nano.

Nguồn: Nature Reviews Nephrology

Kết luận

Lọc máu chu kỳ là một liệu pháp cứu sống quan trọng trong điều trị suy thận giai đoạn cuối, giúp duy trì chức năng sinh lý ổn định khi thận mất hoàn toàn khả năng lọc. Tuy còn nhiều thách thức và biến chứng, lọc máu chu kỳ vẫn là lựa chọn tối ưu cho nhiều bệnh nhân, nhất là khi ghép thận chưa khả thi. Sự phát triển công nghệ và cải tiến lâm sàng hứa hẹn sẽ nâng cao chất lượng sống và tuổi thọ cho bệnh nhân lọc máu trong tương lai gần.