Thẩm tách máu là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan

Thẩm tách máu là gì?

Thẩm tách máu (hemodialysis) là một phương pháp điều trị thay thế thận áp dụng cho những bệnh nhân suy thận giai đoạn cuối hoặc suy thận cấp nặng. Kỹ thuật này giúp loại bỏ các sản phẩm chuyển hóa độc hại như urê, creatinin và các ion thừa (như kali, phosphat), đồng thời điều chỉnh lại thăng bằng kiềm toan và thể tích dịch trong cơ thể. Đây là một trong những biện pháp cứu sống hàng triệu bệnh nhân trên toàn thế giới khi thận mất hoàn toàn chức năng lọc máu.

Thẩm tách máu hoạt động bằng cách dẫn máu của bệnh nhân ra ngoài cơ thể thông qua một hệ thống ống dẫn, đưa vào máy lọc máu (dialyzer) có màng bán thấm. Sau khi lọc sạch chất độc và nước dư thừa, máu được đưa trở lại cơ thể. Quá trình này thường diễn ra trong khoảng 4 giờ, thực hiện 3 lần mỗi tuần tại các trung tâm chạy thận hoặc đơn vị thẩm tách tại nhà tùy theo khả năng và điều kiện người bệnh.

Các lợi ích chính của thẩm tách máu bao gồm:

• Giảm triệu chứng tăng ure máu như mệt mỏi, chán ăn, buồn nôn
• Ổn định huyết áp bằng cách kiểm soát thể tích tuần hoàn
• Phòng ngừa biến chứng do rối loạn điện giải, đặc biệt là tăng kali máu

Nguyên lý hoạt động của thẩm tách máu

Thẩm tách máu dựa trên ba nguyên lý vật lý cơ bản là khuếch tán, siêu lọc và đối lưu. Khuếch tán (diffusion) là quá trình dịch chuyển các chất tan từ nơi có nồng độ cao (máu) sang nơi có nồng độ thấp hơn (dịch thẩm tách) qua màng bán thấm. Đây là cơ chế chính để loại bỏ các chất độc nhỏ như urê, creatinin và ion natri, kali.

Siêu lọc (ultrafiltration) là quá trình tách nước nhờ áp suất thủy tĩnh. Khi áp suất trong khoang máu cao hơn so với khoang dịch, nước sẽ bị ép qua màng bán thấm, giúp loại bỏ dịch thừa tích lũy trong cơ thể bệnh nhân. Đối lưu (convection) là hiện tượng kéo theo các phân tử trung bình qua màng cùng với dòng nước bị loại bỏ – đặc biệt quan trọng trong thẩm tách kết hợp (hemodiafiltration).

Mô tả tóm tắt ba cơ chế:

Thành phần chính của hệ thống thẩm tách

Hệ thống thẩm tách máu bao gồm nhiều bộ phận phối hợp chặt chẽ để đảm bảo hiệu quả và an toàn. Thành phần trung tâm là máy lọc máu (dialyzer), trong đó chứa hàng ngàn ống mao dẫn nhỏ bằng sợi rỗng có màng bán thấm. Máu chảy trong các ống này, trong khi dịch thẩm tách chảy ngược chiều bên ngoài ống, tạo điều kiện tối ưu cho khuếch tán và siêu lọc.

Dịch thẩm tách (dialysate) được chuẩn bị từ nước siêu tinh khiết và chứa các chất điện giải (natri, kali, bicarbonate, canxi) với nồng độ gần giống huyết tương bình thường. Việc điều chỉnh thành phần dịch thẩm tách cho từng bệnh nhân là bước quan trọng giúp cá nhân hóa điều trị. Ngoài ra, hệ thống cần có máy bơm máu, cảm biến áp suất, thiết bị theo dõi lưu lượng và bộ làm ấm dịch để duy trì nhiệt độ sinh lý.

Tổng quan hệ thống thẩm tách:

• Máy lọc máu (dialyzer): trung tâm của quá trình
• Đường máu: đưa máu ra và về cơ thể
• Hệ thống dịch thẩm tách: kiểm soát điện giải và pH
• Thiết bị điều khiển: đảm bảo lưu lượng, nhiệt độ, áp suất ổn định

Chỉ định và thời điểm bắt đầu thẩm tách

Thẩm tách máu được chỉ định khi chức năng thận suy giảm nghiêm trọng, không còn khả năng duy trì cân bằng nội môi dù đã điều trị nội khoa tối ưu. Trong suy thận mạn giai đoạn cuối (ESRD), quyết định bắt đầu thẩm tách thường dựa trên triệu chứng lâm sàng hơn là chỉ số sinh hóa đơn thuần. Một số dấu hiệu chỉ điểm bao gồm: tăng ure máu gây buồn nôn, chán ăn; tăng kali máu kháng trị; quá tải dịch gây phù phổi; toan chuyển hóa kéo dài.

Ngoài ra, một số trường hợp suy thận cấp (AKI) cũng cần thẩm tách khẩn cấp như: tăng kali máu đe dọa tính mạng, ure máu quá cao, hội chứng ure máu cao có biến chứng thần kinh, hoặc khi không thể kiểm soát dịch bằng các phương pháp khác. Các hướng dẫn lâm sàng như KDOQI và KDIGO cung cấp khuyến cáo chi tiết để hỗ trợ bác sĩ lâm sàng trong quyết định điều trị.

Các chỉ định thường gặp:

• Mức lọc cầu thận (GFR) < 15 mL/phút/1.73m² + triệu chứng
• Toan chuyển hóa nặng (pH < 7.2) không đáp ứng bù kiềm
• Phù phổi không đáp ứng lợi tiểu
• Tăng kali máu > 6.5 mmol/L + rối loạn nhịp

Các loại màng lọc và công nghệ thẩm tách

Màng lọc máu (dialysis membrane) là một yếu tố then chốt quyết định hiệu quả lọc trong quá trình thẩm tách. Có hai nhóm màng chính là màng low-flux và màng high-flux. Màng low-flux có kích thước lỗ nhỏ, chỉ cho phép chất tan trọng lượng phân tử thấp đi qua như urê, creatinin. Trong khi đó, màng high-flux có lỗ lớn hơn, có thể loại bỏ cả những phân tử trung bình như β2-microglobulin – một yếu tố liên quan đến amyloidosis ở bệnh nhân chạy thận lâu năm.

Vật liệu cấu tạo màng lọc cũng rất đa dạng. Màng cellulose tái sinh truyền thống đã dần được thay thế bởi màng tổng hợp như polysulfone, polyethersulfone và polymethylmethacrylate vì có khả năng tương thích sinh học tốt hơn, ít gây kích ứng miễn dịch và cho hiệu quả lọc cao hơn. Việc lựa chọn loại màng cần dựa trên chỉ định lâm sàng, thời gian lọc và mục tiêu điều trị cụ thể.

Một xu hướng hiện nay là thẩm tách kết hợp (online hemodiafiltration – OL-HDF), ứng dụng cả khuếch tán và đối lưu, giúp cải thiện loại bỏ phân tử trung bình đến lớn, đồng thời ổn định huyết động tốt hơn. Công nghệ này yêu cầu máy móc hiện đại và dịch lọc siêu tinh khiết.

Biến chứng thường gặp khi thẩm tách máu

Thẩm tách máu dù là biện pháp cứu sống hiệu quả nhưng vẫn có thể gây ra nhiều biến chứng cấp tính và mạn tính. Biến chứng cấp tính xảy ra ngay trong hoặc sau buổi lọc gồm:

• Tụt huyết áp: do rút dịch quá nhanh hoặc thể tích máu thiếu hụt
• Chuột rút cơ: liên quan đến mất cân bằng điện giải hoặc giảm thể tích
• Buồn nôn, nôn, nhức đầu: do thay đổi nhanh nồng độ urê và áp suất thẩm thấu
• Hội chứng mất cân bằng thẩm thấu (DDS): xảy ra khi lọc máu quá nhanh ở bệnh nhân ure cao

Biến chứng mạn tính chủ yếu liên quan đến tiếp xúc lặp lại với màng lọc, thiếu máu mạn, rối loạn chuyển hóa khoáng, tăng phốt phát huyết, ngứa dai dẳng, tổn thương xương và tăng nguy cơ biến cố tim mạch. Tăng β2-microglobulin lâu ngày có thể gây amyloidosis, đặc biệt ở bệnh nhân dùng màng low-flux kéo dài.

Các yếu tố làm giảm biến chứng:

• Chọn loại màng lọc phù hợp và màng sinh học tương thích
• Kiểm soát tốc độ siêu lọc và huyết áp trong phiên lọc
• Theo dõi sát điện giải, huyết học, trọng lượng khô

Chế độ ăn và chăm sóc bệnh nhân đang thẩm tách

Bệnh nhân đang thẩm tách máu cần tuân thủ chế độ ăn và chăm sóc đặc biệt nhằm tránh rối loạn điện giải, duy trì dinh dưỡng và giảm biến chứng. Protein nên được bổ sung cao hơn bình thường (1.2–1.3 g/kg/ngày) để bù lại lượng mất trong lọc. Lượng nước hàng ngày phụ thuộc vào lượng nước tiểu còn lại và trọng lượng khô mục tiêu.

Giới hạn kali, natri và phốt pho là bắt buộc để ngăn ngừa tăng kali máu, phù, tăng huyết áp và lắng đọng canxi. Các loại thực phẩm giàu kali như chuối, cam, cà chua, khoai tây nên hạn chế. Bệnh nhân cần dùng phosphate binder và vitamin D theo chỉ định bác sĩ để kiểm soát chuyển hóa khoáng.

Các lưu ý trong chăm sóc:

• Kiểm tra và bảo vệ đường rò động tĩnh mạch (AV fistula)
• Theo dõi huyết áp, cân nặng trước/sau lọc
• Tuân thủ lịch lọc, dùng thuốc erythropoietin và sắt nếu thiếu máu
• Hỗ trợ tâm lý, giảm lo âu và nâng cao chất lượng sống

Hiệu quả và giới hạn của thẩm tách máu

Thẩm tách máu giúp loại bỏ độc chất chuyển hóa, ổn định huyết học và điện giải, kéo dài tuổi thọ cho bệnh nhân suy thận giai đoạn cuối. Nhiều nghiên cứu cho thấy bệnh nhân được lọc máu chu kỳ có thể sống trên 10–20 năm nếu kiểm soát tốt các yếu tố đi kèm. Tuy nhiên, hiệu quả phụ thuộc vào thời lượng, tần suất lọc, dinh dưỡng và điều trị đồng thời các bệnh nền như tiểu đường, tăng huyết áp.

Tuy nhiên, thẩm tách máu không thay thế hoàn toàn chức năng thận. Một số độc chất lớn, chất gắn protein như homocysteine, cytokine viêm vẫn không được loại bỏ hiệu quả. Tình trạng viêm mạn tính nền, rối loạn chức năng nội mô và stress oxy hóa vẫn tồn tại và góp phần gây tổn thương mạch máu lâu dài.

Một số hạn chế của thẩm tách:

• Phải phụ thuộc vào lịch lọc suốt đời nếu không ghép thận
• Giới hạn khả năng đi lại, sinh hoạt và làm việc
• Nguy cơ biến chứng tim mạch, nhiễm trùng cao

Xu hướng và cải tiến trong công nghệ thẩm tách

Trong những năm gần đây, công nghệ thẩm tách đã có nhiều bước tiến vượt bậc nhằm cải thiện hiệu quả và tiện ích cho bệnh nhân. Xu hướng sử dụng màng high-flux, thẩm tách kết hợp (hemodiafiltration), và kiểm soát áp suất siêu lọc cá thể hóa đã trở nên phổ biến hơn. Máy lọc hiện đại tích hợp cảm biến theo dõi huyết áp, áp lực dịch, độ dẫn điện và cảnh báo rò rỉ khí.

Thẩm tách tại nhà (home hemodialysis) đang được khuyến khích với các thiết bị nhỏ gọn, dễ vận hành. Lọc máu hàng ngày hoặc nhiều lần/tuần tại nhà cho phép loại bỏ độc chất đều đặn hơn, cải thiện kiểm soát huyết áp, giảm biến chứng và tăng khả năng hòa nhập xã hội. Tuy nhiên, việc đào tạo và giám sát vẫn là thách thức tại nhiều quốc gia.

Các hướng nghiên cứu tiên tiến:

• Phát triển thận nhân tạo đeo được (wearable artificial kidney)
• Ứng dụng AI trong tối ưu hóa thời gian, liều lọc
• Thận sinh học lai (bioartificial kidney) sử dụng tế bào thận người nuôi cấy

Những tiến bộ này mang lại hy vọng rằng trong tương lai, bệnh nhân suy thận sẽ có nhiều lựa chọn hơn, ít phụ thuộc hơn vào thiết bị cố định và cải thiện chất lượng sống một cách bền vững.