PICCO là gì? Các công bố nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa PICCO

PICCO (Pulse Contour Cardiac Output) là phương pháp giám sát huyết động xâm lấn tối thiểu, kết hợp kỹ thuật pha loãng nhiệt độ (thermodilution) và phân tích dạng sóng mạch (pulse contour analysis). Hệ thống cho phép đo liên tục cung lượng tim (CO), chỉ số cung lượng tim (CI), thể tích máu ngoại biên (GEDV) và thể tích dịch ngoại bào phổi (EVLW) để đánh giá tình trạng tuần hoàn và tưới máu mô.

Định nghĩa này được xây dựng dựa trên nguyên lý rằng khi dung dịch lạnh được bơm vào tĩnh mạch trung tâm, sự thay đổi nhiệt độ huyết tương được ghi nhận tại catheter động mạch, từ đó tính toán CO theo công thức Stewart–Hamilton. Dữ liệu CO sau đó được hiệu chỉnh và khai thác tiếp qua thuật toán phân tích biên độ và hình dạng sóng mạch động mạch nhằm cung cấp thông số huyết động liên tục.

PICCO đã được chấp thuận sử dụng trong chăm sóc tích cực và phẫu thuật tim lớn, nơi mà việc điều chỉnh thể tích tuần hoàn, inotrope và vasopressor kịp thời là then chốt để cải thiện tiên lượng bệnh nhân sốc, chấn thương nặng hoặc suy đa cơ quan.

Nguyên lý hoạt động

Phương pháp pha loãng nhiệt độ (thermodilution) sử dụng bolus dung dịch tinh thể mát (0–4 °C) bơm nhanh vào tĩnh mạch trung tâm. Khi dung dịch lạnh trộn lẫn với máu, nhiệt độ tại vị trí catheter động mạch ngoại biên (thường động mạch quay hoặc đùi) biến đổi theo thời gian. Đường cong nhiệt độ được phân tích để tính CO bằng công thức:

$CO = \frac{V \times (T_b - T_i) \times 60}{\int_{t_0}^{t_{\infty}} \Delta T(t)\,dt}$,

trong đó V là thể tích bolus, Tb và Ti lần lượt là nhiệt độ cơ thể và nhiệt độ dung dịch tiêm, ∫ΔT(t)dt là tích phân độ giảm nhiệt độ theo thời gian.

Pulse contour analysis dựa trên nguyên lý Windkessel: mối quan hệ giữa thể tích nhát bóp (SV) và diện tích dưới đường cong áp lực động mạch (Area) tỷ lệ thuận với độ đàn hồi động mạch (Elastance). Thuật toán nội tại thiết bị xử lý liên tục sóng áp lực để cập nhật SV và CO (CO = SV x HR) giữa các lần hiệu chuẩn thermodilution.

Cấu thành hệ thống

Hệ thống PICCO bao gồm các thành phần chính sau:

• Catheter pha loãng nhiệt: catheter chuyên dụng với cảm biến nhiệt độ đặt vào động mạch chủ hoặc động mạch ngoại vi; kết nối với bộ chuyển đổi nhiệt độ.
• Catheter trung tâm: đặt vào tĩnh mạch trung tâm để bơm bolus dung dịch mát, thường là tĩnh mạch cảnh trong hoặc tĩnh mạch dưới đòn.
• Monitor PICCO: thiết bị phân tích huyết động tích hợp, ghi nhận tín hiệu áp lực và nhiệt độ, hiển thị CO, CI, GEDV, EVLW, SVV, dP/dt và các chỉ số khác.
• Bộ bơm tiêm tự động: đảm bảo bolus được tiêm nhanh và lặp lại đều đặn để hiệu chuẩn định kỳ.

Catheter và monitor được hiệu chuẩn ban đầu bằng 3–5 lần bolus cách nhau ít nhất 30 giây. Sau khi hiệu chuẩn, monitor sử dụng thuật toán pulse contour để cập nhật thông số huyết động mỗi nhịp tim, cung cấp giá trị real-time và đồ thị xu hướng.

Các thông số đo được

Hệ thống PICCO cung cấp đa dạng thông số huyết động quan trọng:

• Cung lượng tim (CO) và Chỉ số cung lượng tim (CI): thể hiện lưu lượng máu do tim bơm, CI = CO/BSA.
• Thể tích máu ngoại biên toàn phần (GEDV): tổng dung tích máu đổ đầy thất trái và thất phải giai đoạn cuối tâm trương, chỉ số đánh giá tiền gánh (preload).
• Thể tích dịch ngoại bào phổi (EVLW): lượng dịch trong tổ chức phổi, đánh giá phù phổi mà không cần X-quang (PMID 20360751).
• Stroke Volume Variation (SVV): biến thiên thể tích nhát bóp theo chu kỳ thở máy, dự báo đáp ứng với bù dịch nếu SVV > 13 % (PMID 19577068).
• dP/dt: tốc độ tăng áp lực động mạch, phản ánh chức năng co bóp tâm thất trái.

Những thông số này được cập nhật liên tục, giúp bác sĩ điều chỉnh thể tích dịch, thuốc vận mạch và inotrope một cách chính xác, tối ưu hóa tưới máu mô và giảm biến chứng do quá tải hoặc thiếu dịch.

Chỉ định lâm sàng

PICCO được chỉ định chủ yếu trong hồi sức tích cực cho các bệnh nhân có nguy cơ mất ổn định huyết động cao hoặc suy đa cơ quan, bao gồm:

• Sốc nhiễm trùng (septic shock): theo dõi cung lượng tim, thể tích máu ngoại biên và EVLW để tối ưu bù dịch và sử dụng vận mạch (PMID 20360751).
• Sốc tim (cardiogenic shock): đánh giá chính xác chức năng tim bằng CO/CI và dP/dt để điều chỉnh inotrope.
• Sau phẫu thuật tim lớn: kiểm soát thể tích tuần hoàn và chức năng co bóp để giảm biến chứng suy tim hoặc phù phổi.
• Chấn thương nặng, xuất huyết cấp: xác định nhanh tình trạng hypovolemia, đáp ứng bù dịch dựa trên SVV và GEDV.
• ARDS và phù phổi cấp: giám sát EVLW để cân bằng giữa bù dịch và giảm phù phổi.

Thao tác và hiệu chuẩn định kỳ

Hiệu chuẩn ban đầu thường thực hiện bằng 3–5 bolus dung dịch NaCl lạnh (0–4 °C), thể tích 15 mL mỗi lần, cách nhau ít nhất 30 giây. Kết quả đo của các lần hiệu chuẩn được trung bình làm CO tham chiếu.

Sau hiệu chuẩn, hệ thống ghi nhận dữ liệu áp lực mạch và tính SV, CO liên tục. Định kỳ cần hiệu chuẩn lại sau mỗi 8–12 giờ, hoặc khi có thay đổi lớn về lâm sàng như thay đổi vị trí catheter, rối loạn trương lực mạch nặng hoặc điều chỉnh vận mạch liều cao.

• Bolus hiệu chuẩn: 15 mL, 3–5 lần, liên tục.
• Tần suất hiệu chuẩn: 8–12 giờ hoặc theo chỉ định lâm sàng.
• Kiểm tra đường truyền: đảm bảo không rò rỉ khí, mật độ sóng áp lực rõ nét.

Giải thích kết quả

PIcco cung cấp hình đồ thị xu hướng kèm giá trị số để đánh giá tổng quan huyết động:

• CI: 2.5–4.0 L/min/m² là bình thường; CI <2.2 L/min/m² gợi ý giảm tưới máu, cần tăng dịch hoặc inotrope.
• GEDV: 680–800 mL là mục tiêu preload ở người lớn; GEDV thấp phản ánh thiếu thể tích.
• SVV: >12–13 % chỉ ra bệnh nhân đáp ứng tốt với bù dịch; <12 % gợi ý không nên truyền thêm dịch.
• EVLW: 3–7 mL/kg là bình thường; EVLW >10 mL/kg cảnh báo phù phổi cần hạn chế dịch và sử dụng lợi tiểu.

Ứng dụng lâm sàng yêu cầu kết hợp nhiều chỉ số để đưa ra quyết định tổng thể, tránh phụ thuộc một thông số đơn lẻ.

Ưu điểm và hạn chế

• Ưu điểm:
  • Đo liên tục và real-time, không cần lặp bolus thường xuyên.
  • Cung cấp đa tham số toàn diện: preload, afterload, chức năng tim và phù phổi.
  • Ít xâm lấn hơn so với catheter Swan–Ganz, giảm nguy cơ biến chứng huyết khối, nhiễm khuẩn.
• Hạn chế:
  • Không chính xác khi rối loạn nhịp tim nặng (ngoại tâm thu nhiều, rung thất).
  • Ảnh hưởng bởi thay đổi đàn hồi động mạch (xơ vữa, huyết áp cao) làm sai lệch thuật toán pulse contour.
  • Cần kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm để đặt catheter và hiệu chuẩn đúng.

So sánh với các kỹ thuật khác

• Swan–Ganz (PAC): đo chính xác áp lực ổ nhĩ phải, áp lực động mạch phổi và CO bằng thermodilution, nhưng xâm lấn cao, nguy cơ biến chứng hơn PICCO.
• LiDCO và FloTrac: sử dụng pulse contour không cần bolus, song dựa trên calibration khác (lithium dilution hoặc chỉ động mạch); PICCO có ưu thế tính đa tham số và độ ổn định tốt hơn.
• Siêu âm tim (TTE/TEE): đánh giá chức năng tim, van tim và hình thái, nhưng không liên tục và phụ thuộc kỹ năng người siêu âm.

Triển vọng và xu hướng phát triển

Công nghệ PICCO đang hướng tới:

• Tích hợp AI: phân tích tự động đường cong mạch và cảnh báo sớm thay đổi huyết động trước khi bệnh nhân biểu hiện lâm sàng rõ rệt.
• Catheter siêu nhỏ: giảm nguy cơ chảy máu và nhiễm trùng, cho phép sử dụng ở bệnh nhân mạch nhỏ (trẻ em, người gầy).
• Kết nối hệ thống EHR: lưu trữ liên tục dữ liệu huyết động để phân tích xu hướng dài hạn và hỗ trợ quyết định lâm sàng.
• Ứng dụng tại cơ sở ngoại viện: PICCO mini hoặc phiên bản di động hỗ trợ cấp cứu và vận chuyển bệnh nhân nặng.

Tài liệu tham khảo

1. Hofer CK., et al. PiCCO—A Review of Smart Hemodynamic Monitoring Systems. Best Pract Res Clin Anaesthesiol. 2012. Link
2. Monnet X., et al. Pulsed and Continuous Cardiac Output Assessment by PiCCO. Crit Care. 2020. Link
3. Jabot J., et al. Clinical Review: Use of PiCCO Monitoring in the ICU. Crit Care. 2010. Link
4. Lee JH., et al. Fluid Responsiveness Assessed by Pulse Contour Analysis in Septic Shock. Ann Intensive Care. 2019. Link
5. ESICM. PiCCO Monitoring Guideline. 2018. Link