Khái niệm và phạm vi chuyên khoa phẫu thuật tim
Phẫu thuật tim (cardiac surgery hoặc cardiovascular surgery) là một chuyên khoa ngoại khoa kỹ thuật cao chuyên sâu về chẩn đoán, điều trị can thiệp và phục hồi thương tổn cấu trúc tim, hệ thống van tim, màng ngoài tim và các mạch máu lớn cuống tim (bao gồm động mạch chủ ngực, động mạch phổi và tĩnh mạch chủ). Mục tiêu hàng đầu của phẫu thuật tim là phục hồi dòng máu tưới nuôi cơ tim, tái lập huyết động tuần hoàn sinh lý bình thường, ngăn chặn suy tim mất bù tiến triển và kéo dài thời gian sống cho bệnh nhân mắc các bệnh lý tim mạch giai đoạn nặng.
Khác với các chuyên ngành ngoại khoa tổng quát, phẫu thuật tim can thiệp trực tiếp lên một cơ quan sinh tồn không ngừng đập và vận chuyển liên tục toàn bộ cung lượng máu của cơ thể. Do đó, hầu hết các can thiệp ngoại khoa tim mạch đòi hỏi sự phối hợp đa chuyên khoa chặt chẽ (Heart Team) giữa các phẫu thuật viên tim mạch lồng ngực, bác sĩ gây mê hồi sức tim mạch, kỹ thuật viên vận hành hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể, bác sĩ tim mạch can thiệp và điều dưỡng hồi sức tích cực tim mạch (ICU).
Chỉ định phẫu thuật tim được thiết lập khi các phương pháp điều trị nội khoa tối ưu hóa bằng thuốc hoặc các thủ thuật can thiệp qua đường ống thông nội mạch không còn khả năng kiểm soát triệu chứng, hoặc khi tiên lượng sống của phẫu thuật được chứng minh vượt trội rõ rệt so với điều trị bảo tồn. Phạm vi điều trị bao quát từ bệnh mạch vành tắc nghẽn phức tạp, bệnh van tim hậu thấp hoặc thoái hóa, các dị tật tim bẩm sinh từ trẻ sơ sinh đến người trưởng thành, phình tách động mạch chủ ngực khẩn cấp cho đến suy tim giai đoạn cuối cần ghép tim hoặc cấy ghép thiết bị hỗ trợ tâm thất cơ học.
Lịch sử phát triển và bước ngoặt tuần hoàn ngoài cơ thể
Trong nửa đầu thế kỷ trước, trái tim từng được xem là vùng cấm bất khả xâm phạm của phẫu thuật do rào cản sinh lý không thể làm ngừng quả tim đang đập quá vài phút mà không gây tổn thương não không hồi phục vì thiếu oxy. Bước ngoặt cách mạng mở ra kỷ nguyên hiện đại của phẫu thuật tim chính là sự phát minh và ứng dụng thành công hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể (cardiopulmonary bypass - CPB), thường được gọi là máy tim phổi nhân tạo.
Tổng quan lịch sử của William S. Stoney công bố năm 2009 trên tạp chí Circulation đã tái hiện chi tiết hành trình khám phá khoa học bền bỉ này. Sau nhiều năm nghiên cứu thực nghiệm tiền lâm sàng, John Gibbon đã ghi dấu son chói lọi vào năm 1953 khi thực hiện thành công ca phẫu thuật tim mở đầu tiên trên người có sử dụng máy tim phổi nhân tạo để đóng lỗ thông liên nhĩ. Hệ thống của Gibbon đã chứng minh khả năng dẫn lưu toàn bộ máu tĩnh mạch từ cơ thể ra ngoài, làm giàu oxy nhân tạo, lọc bọt khí và bơm ngược máu động mạch trở lại nuôi dưỡng các cơ quan đích, cho phép mở rộng phẫu trường trong lòng các buồng tim hoàn toàn khô ráo.
Cùng với sự hoàn thiện của máy tim phổi, việc phát minh ra các dung dịch liệt tim (cardioplegia) giàu kali kết hợp hạ thân nhiệt cơ thể đã cho phép làm ngừng tim tạm thời ở thì tâm trương một cách an toàn. Nhờ dung dịch liệt tim, mức tiêu thụ năng lượng và oxy của cơ tim giảm xuống mức tối thiểu, bảo vệ cơ tim không bị hoại tử thiếu máu cục bộ trong suốt thời gian phẫu thuật viên tiến hành sửa chữa các van tim hoặc nối các mảnh ghép mạch máu.
Các phân nhóm phẫu thuật tim chủ yếu
1. Phẫu thuật bắc cầu động mạch vành (CABG)
Phẫu thuật bắc cầu động mạch vành (Coronary Artery Bypass Grafting - CABG) là một trong những can thiệp ngoại khoa phổ biến nhất trên thế giới. Kỹ thuật này sử dụng các đoạn mạch máu tự thân để tạo đường dẫn máu mới đi vòng qua vị trí các nhánh động mạch vành bị hẹp hoặc tắc nghẽn nặng, đưa máu giàu oxy trực tiếp từ động mạch chủ đến vùng cơ tim thiếu máu phía hạ lưu.
Hướng dẫn tái thông mạch vành của Hiệp hội Tim mạch Châu Âu và Hiệp hội Phẫu thuật Tim mạch Lồng ngực Châu Âu (ESC/EACTS) ban hành năm 2018 khẳng định CABG vẫn là tiêu chuẩn vàng ưu tiên đối với các trường hợp tổn thương thân chung động mạch vành trái (left main), tổn thương ba nhánh mạch vành có mức độ vôi hóa giải phẫu phức tạp (điểm SYNTAX cao) hoặc trên bệnh nhân đồng mắc đái tháo đường.
Về lựa chọn mảnh ghép mạch máu, động mạch vú trong bên trái (LIMA) gắn nối tận với động mạch liên thất trước (LAD) đã được xác lập là nền tảng bắt buộc do tỷ lệ thông suốt lâu dài rất cao. Đối với các cầu nối mạch vành thứ hai và thứ ba, thử nghiệm lâm sàng đối đầu của Mario Gaudino và các cộng sự công bố năm 2018 trên New England Journal of Medicine đã cung cấp bằng chứng mức độ cao cho thấy việc sử dụng mảnh ghép động mạch quay mang lại tỷ lệ thông suốt vượt trội và giảm đáng kể biến cố tim mạch tái phát so với việc dùng tĩnh mạch hiển truyền thống.
2. Phẫu thuật van tim
Bệnh van tim bao gồm hai dạng cơ chế tổn thương sinh lý bệnh chính: hẹp van (cản trở tống máu) và hở van (trào ngược dòng máu), thường gặp nhất ở van hai lá và van động mạch chủ do nguyên nhân thoái hóa vôi hóa tuổi già, sốt thấp khớp hoặc viêm nội tâm mạc nhiễm trùng.
Theo hướng dẫn của ESC/EACTS công bố năm 2021 về quản lý bệnh van tim, chiến lược ngoại khoa luôn ưu tiên bảo tồn và sửa van (valve repair) bất cứ khi nào hình thái học giải phẫu cho phép, đặc biệt đối với bệnh lý sa van hai lá thoái hóa. Sửa van giúp bảo tồn nguyên vẹn cấu trúc bộ máy dưới van (dây chằng và cột cơ), duy trì chức năng co bóp thất trái tốt hơn và loại trừ hoàn toàn nguy cơ dùng thuốc chống đông máu dài hạn.
Khi tổn thương van quá nặng không thể sửa chữa, chỉ định thay van tim nhân tạo (valve replacement) là bắt buộc. Lựa chọn giữa van cơ học (mechanical valve) và van sinh học (bioprosthetic valve) đòi hỏi sự cân nhắc cá thể hóa sâu sắc:
- Van cơ học: Chế tạo từ hợp kim carbon nhiệt luyện có độ bền cấu trúc gần như trọn đời, nhưng tiềm ẩn nguy cơ hình thành huyết khối gây kẹt van hoặc thuyên tắc mạch não cực cao. Người bệnh bắt buộc phải sử dụng thuốc chống đông kháng vitamin K suốt đời và định kỳ xét nghiệm giám sát chỉ số INR nghiêm ngặt.
- Van sinh học: Chế tạo từ mô màng tim bò hoặc van lợn đã qua xử lý chống thải ghép. Ưu điểm nổi bật là tương thích huyết học tốt, không bắt buộc dùng thuốc chống đông kéo dài; tuy nhiên van chịu hiện tượng thoái hóa cấu trúc sinh học theo thời gian, đòi hỏi khả năng phải phẫu thuật lại hoặc can thiệp đặt van trong van (valve-in-valve) sau mười đến mười lăm năm.
3. Phẫu thuật tim bẩm sinh và động mạch chủ ngực
Phẫu thuật tim bẩm sinh giải quyết các dị tật giải phẫu phức tạp hình thành trong quá trình phôi thai học, bao gồm thông liên nhĩ, thông liên thất, còn ống động mạch, tứ chứng Fallot, đảo gốc động mạch lớn và hội chứng thiểu sản thất trái. Các tiến bộ về chẩn đoán tiền sản và kỹ thuật gây mê sơ sinh cho phép thực hiện các ca phẫu thuật sửa chữa triệt để ngay trong những tuần đầu sau sinh, mang lại cơ hội phát triển thể chất và tinh thần bình thường cho trẻ.
Đối với hệ động mạch chủ ngực, các trường hợp phình động mạch chủ lên, hội chứng quai động mạch chủ và đặc biệt là lóc tách động mạch chủ cấp tính tuýp A (Stanford type A aortic dissection) là các tối cấp cứu ngoại khoa đe dọa vỡ tim hoặc chèn ép tim cấp tính. Phẫu thuật viên phải khẩn cấp thay đoạn động mạch chủ ngực bị rách bằng ống ghép mạch nhân tạo dệt bằng sợi tổng hợp tráng gelatin (Dacron), kết hợp tái cắm các nhánh mạch nuôi não và động mạch vành.
4. Phẫu thuật suy tim tiến triển, thiết bị hỗ trợ tâm thất (LVAD) và ghép tim
Đối với bệnh nhân suy tim giai đoạn cuối không còn đáp ứng với phác đồ thuốc tối ưu, ghép tim đồng loài (orthotopic heart transplantation) là phương pháp điều trị triệt để mang lại chất lượng cuộc sống tốt nhất. Tuy nhiên, sự khan hiếm nghiêm trọng nguồn tim hiến tặng từ người chết não đặt ra thách thức sinh tử cho hàng triệu người bệnh.
Để bắc cầu chờ ghép tim hoặc làm liệu pháp điều trị đích lâu dài, công nghệ thiết bị hỗ trợ tâm thất trái cơ học (Left Ventricular Assist Device - LVAD) đã tạo nên cuộc cách mạng trong ngoại khoa tim mạch. Nghiên cứu kinh điển REMATCH của Eric A. Rose và cộng sự công bố năm 2001 trên New England Journal of Medicine đã khẳng định việc cấy ghép thiết bị hỗ trợ tuần hoàn cơ học giúp tăng gấp đôi tỷ lệ sống sót sau một năm so với điều trị nội khoa đơn thuần ở nhóm suy tim giai đoạn cuối không thể ghép tim, đặt nền tảng cho sự ra đời của các thế hệ máy bơm dòng chảy liên tục ổ trục từ trường hiện đại.
Quy trình chuẩn bị và kỹ thuật mổ tim điển hình
Một ca phẫu thuật tim thông thường diễn ra qua nhiều giai đoạn nghiêm ngặt nhằm bảo đảm tối đa an toàn tính mạng cho người bệnh:
- Giai đoạn tiền phẫu: Đánh giá toàn diện chức năng đa cơ quan, chụp mạch vành qua da, siêu âm tim qua thành ngực và qua thực quản, đo chức năng thông khí phổi, tầm soát các ổ nhiễm trùng tiềm ẩn (răng miệng, tai mũi họng) và ngừng các thuốc chống ngưng tập tiểu cầu tác dụng kéo dài theo thời gian biểu quy định.
- Khởi mê và thiết lập đường truyền xâm lấn: Đặt ống nội khí quản, thiết lập catheter động mạch quay đo huyết áp liên tục từng giây, đặt catheter tĩnh mạch trung tâm nhiều nòng hoặc ống thông động mạch phổi (Swan-Ganz) để giám sát áp lực buồng tim và đo cung lượng tim liên tục, đồng thời đặt đầu dò siêu âm tim qua thực quản (TEE) trong suốt cuộc mổ.
- Mở xương ức đường giữa (Median Sternotomy): Rạch da và cưa dọc xương ức theo đường giữa đòn để bộc lộ toàn bộ màng ngoài tim và các mạch máu lớn.
- Kết nối tuần hoàn ngoài cơ thể và làm liệt tim: Đặt canun động mạch chủ ngực lên và hai canun tĩnh mạch chủ trên - dưới. Sau khi tiêm heparin toàn thân để đạt thời gian đông máu hoạt hóa (ACT) trên bốn trăm giây, máu được chuyển vào máy tim phổi. Kẹp chéo động mạch chủ (aortic cross-clamping) và bơm dung dịch liệt tim lạnh vào gốc động mạch chủ để ngừng tim hoàn toàn.
- Thao tác can thiệp tổn thương: Phẫu thuật viên tiến hành ghép cầu nối mạch vành, cắt bỏ van thoái hóa và khâu đính vòng van nhân tạo, hoặc sửa các vách ngăn tim dưới kính vi phẫu phóng đại.
- Ngừng tuần hoàn ngoài cơ thể và đóng ngực: Tháo kẹp động mạch chủ để tim tự đập lại hoặc khử rung tim bằng sốc điện trực tiếp. Khi huyết động ổn định, rút các canun tuần hoàn ngoài cơ thể, trung hòa tác dụng của heparin bằng protamine sulfate, đặt các ống dẫn lưu trung thất - màng phổi và cố định lại xương ức bằng chỉ thép không gỉ.
Kiểm soát biến chứng và phân tầng nguy cơ phẫu thuật
Dù kỹ thuật mổ tim ngày nay đạt độ an toàn rất cao, đây vẫn là một trong những can thiệp ngoại khoa có nguy cơ chu phẫu phức tạp nhất. Các biến chứng tiềm ẩn bao gồm:
- Chảy máu sau mổ và chèn ép tim cấp: Do rối loạn đông máu tiêu thụ sau tuần hoàn ngoài cơ thể hoặc hở miệng nối mạch máu, có thể đòi hỏi phải mở ngực lại cấp cứu để cầm máu.
- Đột quỵ não và thiếu máu cục bộ thần kinh: Xuất phát từ mảng vôi hóa xơ vữa từ động mạch chủ bị bong tróc hoặc bọt khí vi thể di chuyển vào tuần hoàn não trong quá trình thao tác.
- Hội chứng cung lượng tim thấp (Low Cardiac Output Syndrome): Suy giảm sức bóp cơ tim sau thiếu máu làm lạnh, đòi hỏi phải dùng các thuốc vận mạch liều cao hoặc đặt bóng đối xung động mạch chủ (IABP) hỗ trợ.
- Rung nhĩ sau mổ: Rối loạn nhịp nhĩ thường gặp nhất, làm tăng nguy cơ huyết khối và kéo dài thời gian nằm viện.
- Nhiễm trùng sâu vết mổ xương ức (Mediastinitis): Biến chứng nặng nề với tỷ lệ tử vong cao, đòi hỏi phải phẫu thuật cắt lọc mô hoại tử và hút áp lực âm (VAC therapy).
Để lượng hóa nguy cơ tử vong chu phẫu và giúp người bệnh cùng gia đình đưa ra quyết định sáng suốt, các thang điểm phân tầng nguy cơ quốc tế như EuroSCORE II (châu Âu) và điểm nguy cơ STS (Hiệp hội Phẫu thuật viên Lồng ngực Hoa Kỳ) được tính toán bắt buộc trước mọi ca mổ tim dựa trên các biến số lâm sàng, tuổi tác, chức năng thất trái và mức độ khẩn cấp của bệnh cảnh.
Xu hướng hiện đại và hướng đi tương lai
Xu hướng nổi bật của phẫu thuật tim trong thế kỷ này là quá trình chuyển dịch mạnh mẽ từ phẫu thuật mở kinh điển sang can thiệp xâm lấn tối thiểu (Minimally Invasive Cardiac Surgery - MICS). Thay vì cưa toàn bộ xương ức dài hai mươi centimet, phẫu thuật viên chỉ mở một đường rạch nhỏ từ bốn đến sáu centimet qua khoang liên sườn bên ngực phải (Minithoracotomy) dưới sự hỗ trợ của hệ thống nội soi độ phân giải cao 3D để sửa hoặc thay van hai lá và đóng thông liên nhĩ.
Đỉnh cao của xu hướng xâm lấn tối thiểu là phẫu thuật tim có robot hỗ trợ (Robotic Cardiac Surgery). Cánh tay robot tinh vi với độ tự do chuyển động vượt trội cổ tay người cho phép phẫu thuật viên thực hiện các đường khâu bắc cầu mạch vành vi phẫu cực kỳ tinh xảo bên trong lồng ngực kín mà không cần banh sườn, giúp giảm mất máu, giảm đau đớn sau mổ rõ rệt và rút ngắn thời gian hồi phục từ hàng tháng xuống chỉ còn vài ngày.
Bên cạnh đó, mô hình phòng mổ lai ghép (Hybrid OR) tích hợp đồng thời trang thiết bị phẫu thuật vô trùng và hệ thống chụp mạch số hóa xóa nền (DSA) hiện đại đang mở đường cho các can thiệp phối hợp: kết hợp bắc cầu mạch vành xâm lấn tối thiểu với đặt stent mạch vành qua da, hoặc thay van động mạch chủ qua da (TAVI) với sự đồng hành tại chỗ của kíp phẫu thuật viên tim mạch sẵn sàng xử lý mọi tình huống khẩn nguy.