BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI BỘ Y TẾ ĐẶNG VĂN THỨC vai trß chất điểm tim mạch hồi sức sau phÉu thuËt tim më tim bÈm sinh CHUYÊN ĐỀ TIẾN SĨ HÀ NỘI - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI BỘ Y T NG VN THC vai trò chất ®iĨm tim m¹ch håi søc sau phÉu tht tim më tim bÈm sinh Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Thị Chi Mai Cho đề tài: Nghiên cứu vai trò tiên lượng Troponin I NT-proBNP hồi sức sau phẫu thuật tim mở trẻ em mắc bệnh tim bẩm sinh Chuyên ngành : Nhi khoa Mã số : 62720135 CHUYÊN ĐỀ TIẾN SĨ HÀ NỘI - 2018 DANH MỤC VIẾT TẮT HCCLTT : Hội chứng cung lượng tim thấp Low cardiac output syndrome (LCOS) THNCT : Tuần hoàn thể AST : Aspartate aminotransferase CK : Creatine kinase CKMB : Creatine kinase MB isoenzyme LDH : Lactate dehydrogenase cTnT : Cardiac Troponin T cTnI : Cardiac Troponin I ANP : Atrial Natriuretic Peptide BNP : Brain Natriuretic Peptide NT-proBNP : N Terminal-pro brain Natriuretic Peptide MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ 1 ĐẶC ĐIỂM HÓA SINH CỦA MỘT SỐ CHẤT CHỈ ĐIỂM SINH HỌC TIM MẠCH 1.1 Lịch sử chất điểm sinh học tim 1.2 Đặc điểm đại cương chất điểm sinh học tim 1.3 CK-MB .8 1.3.1 Đặc điểm 1.3.2 Phương pháp định lượng CK-MB 1.3.3 Ý nghĩa lâm sàng CK-MB 1.3.4 Vai trò CK-MB số bệnh lý tim mạch 10 1.4 Myoglobin 11 1.4.1 Cấu trúc: 11 1.4.2 Giá trị lâm sàng 11 1.5 Aspartate aminotransferase .12 1.6 Lactate Dehydrogenase LDH 12 TROPONIN I 13 2.1 Nguồn gốc, cấu trúc, vai trò sinh lý 13 2.1.1 Nguồn gốc, cấu trúc 13 2.1.2 Vai trò Troponin hoạt động co tim .13 2.2 Troponin tổn thương tế bào tim .14 2.2.1 Troponin C 15 2.2.2 Troponin T 15 2.2.3 Troponin I 16 2.3 Troponin I số bệnh lý tim mạch 17 2.3.1 Nhồi máu tim, tổn thương tim liên quan đến động mạch vành 17 2.3.2 Troponin I tim bênh lý tim bệnh mạch vành 17 2.4 Troponin I trẻ em sau phẫu thuật tim mở tim bẩm sinh .19 2.4.1 Cơ chế tăng Troponin I sau phẫu thuật tim mở 19 2.4.2 Vai trò Troponin I bệnh nhân sau phẫu thuật tim mở 20 2.4.3 Troponin I với hội chứng cung lượng tim thấp tình trạng huyết động sau phẫu thuật 21 2.4.4 Các nghiên cứu Troponin I với tổn thương tim .22 TỔNG QUAN VỀ NT-proBNP .24 3.1 Một vài nét lịch sử nghiên cứu peptide thải natri niệu 24 3.2 Cấu trúc phân tử trình tổng hợp NT- proBNP 25 3.3 Cơ chế phóng thích thải trừ nồng độ NT- proBNP huyết 27 3.3.1 Sự phóng thích NT-proBNP .27 3.3.2 Sự thải nồng độ NT-proBNP huyết .28 3.4 Định lượng nồng độ NT-proBNP huyết 29 3.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ NT-proBNP huyết .29 3.5.1 Tuổi 29 3.5.2 Giới tính 30 3.5.3 Béo phì 30 3.5.4 Suy thận .30 3.5.5 Một số yếu tố ảnh hưởng khác 31 3.6 NT-proBNP bệnh nhân sau phẫu thuật tim mở tim bẩm sinh .31 3.6.1 Cơ chế phóng thích NT-proBNP bệnh nhân sau PT tim mở 31 3.6.2 Mối liên quan BNP, NT-proBNP với tình trạng huyết động sau phẫu thuật .33 3.6.3 Vai trò NT-proBNP dự đốn HCCLTT 34 3.6.4 Các nghiên cứu vai trò NT-proBNP .35 Sự kết hợp dấu ấn sinh học dự đoán biến cố tim mạch, HCCCTT nguy tử vong sau PT tim bẩm sinh 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC BẢNG Bảng Đặc điểm cấu trúc BNP NT-proBNP 27 Bảng Các phương pháp định lượng NT-proBNP .29 DANH MỤC HÌNH Hình Cấu trúc tim 14 Hình Diễn tiến Troponin sau phẫu thuật tim, nhồi máu tim 20 Hình 3: Quá trình phân tách BNP NT-proBNP 26 Hình Sơ đồ tổng hợp, phóng thích, tác động NT-proBNP 28 ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh lý tim bẩm sinh ngày trở nên phổ biến bệnh lý nhi khoa Trên giới tỷ lệ mắc tim bẩm sinh trẻ em khoảng 0,7-1% [1] Tại Mỹ dị tật tim bẩm sinh nguyên nhân hàng đầu loại dị tật gây tử vong trẻ em, có khoảng 40.000 trẻ mắc tim bẩm sinh khoảng triệu trẻ sinh sống năm [2] Ở Việt Nam, theo số báo cáo bệnh viện Nhi, tỷ lệ bệnh tim bẩm sinh khoảng 1,5% trẻ vào viện khoảng 50-90% số trẻ bệnh tim mạch [3] Tại khoa sơ sinh Bệnh viện Nhi Trung ương 24,2% trẻ bị tim bẩm sinh nhập khoa [4] Hiện nay, gới có nhiều tiến chẩn đoán điều trị đặc biệt với xu điều trị ngoại khoa phẫu thuật sớm triệt để mà bệnh tim bẩm sinh phức tạp trẻ sơ sinh trẻ có cân nặng thấp can thiệp cách kịp thời giúp cải thiện tiên lượng chất lượng sống bệnh nhân tim mạch [1], [5] Tuy nhiên phẫu thuật tim mở tuần hoàn thể q trình khơng sinh lý mà có hàng loạt phản ứng viêm, tổn thương tim, tổn thương tái tưới máu xảy trình phẫu thuật làm gia tăng biến chứng bệnh nhân giai đoạn hồi sức sau phẫu thuật, đặc biệt tình trạng huyết động khơng ổn định mà điển hình hội chứng cung lượng tim thấp (HCCLTT) Việc xác định biến chứng sớm giúp cho cơng tác dự phòng, can thiệp điều trị kịp thời, mang lại hiệu cao điều trị giảm thiểu biến chứng hệ lụy khác rút ngắn thời gian nằm điều trị hồi sức, giảm tỷ lệ tử vong Tuy nhiên việc chẩn đoán chủ yếu dựa vào lâm sàng thường muộn có hậu tổn thương mô, quan thay đổi chức tạng Với trẻ em đặc biệt trẻ sơ sinh việc dùng biện pháp xâm lấn để đo cung lượng tim mang lại nhiều bất lợi [6] chưa có thang điểm cụ thể để đánh giá nguy cơ, biến chứng nặng trẻ em sau phẫu thuật tim giống người lớn Vì việc sử dụng chất điểm sinh học để tiên đoán trước nhà lâm sàng nghiên cứu bước tiến để dự đoán biến chứng sau phẫu thuật tim bẩm sinh [7] Một số chất điểm sinh học tim CK-MB, Troponin, peptid thải natri niệu, yếu tố viêm cytokine… nhà khoa học giới nghiên cứu cho thấy vai trò dự đốn sớm số biến chứng, yếu tố nguy kết sớm điều trị bệnh nhân phẫu thuật tim mở tim bẩm sinh [8] Peptide thải natri niệu phát có nguồn gốc từ tim điểm sinh học đại diện tim Trong năm gần đây, giới có cơng trình nghiên cứu tìm hiểu vai trò NT- proBNP tiên lượng số bệnh hội chứng nhồi máu tim, đối tượng phẫu thuật tim mở tim bẩm sinh cho thấy mối liên quan với tỷ lệ tử vong, biến cố tim mạch, HCCLTT, yếu tố độc lập với yếu tố nguy khác, yếu tố giúp theo dõi dự đoán kết điều trị [8],[9],[10],[11],[12] Các chất điểm CK-MB, Troponin đặc biệt Troponin -I (TnI), xem điểm sinh học chuyên biệt cho chẩn đoán tổn thương tế bào tim, hữu ích chẩn đốn nhồi máu tim Tăng Troponin I quan sát sau hầu hết phẫu thuật tim mở, có số nghiên cứu giá trị tiên lượng Troponin I sau phẫu thuật tim mở biến cố tim mạch, dự đoán nguy tử vong [8],[13] Tại Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu hệ thống vai trò chất điểm sinh học tim trẻ em, đặc biệt trẻ sau phẫu thuật tim Vậy chất điểm có đặc điểm hóa sinh nào, đóng vai trò quan trọng trẻ em sau phẫu thuật tim? Chuyên đề trình bày với hai mục tiêu: Mơ tả đặc điểm hóa sinh số chất điểm sinh học tim mạch Vai trò Troponin I NT-proBNP hồi sức sau phẫu thuật tim mở ĐẶC ĐIỂM HÓA SINH CỦA MỘT SỐ CHẤT CHỈ ĐIỂM SINH HỌC TIM MẠCH 1.1 Lịch sử chất điểm sinh học tim - Năm 1954: aspartate aminotransferase (AST) xác định chất điểm sinh học để chẩn đoán tổn thương tim cấp [14], [15] Phương pháp dựa phép sắc ký giấy tốn nhiều thời gian Trong năm đó, Arthur Karmen phát triển phương pháp quang phổ học nhanh thực tế để đo lường hoạt động enzym [16] Nhiều năm sau, Henry cộng [17] cải tiến kỹ thuật ban đầu giới thiệu Karmen Trong phản ứng, oxaloacetate sản xuất chất transaminase đóng vai trò chất malate dehydrogenase, nhờ khử thành malate với có mặt dihydronicotinamide-adenine dinucleotide (NADH) Phản ứng theo dõi giảm hấp thụ ánh sáng 340 nm Phương pháp đo AST sau chuẩn hóa thích hợp để sử dụng cho nhiều máy phân tích tự động [18] AST sử dụng rộng rãi vào năm 1960 đưa vào sử dụng chẩn đoán nhồi máu tim cấp Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) [19] Tuy nhiên, có độ nhạy cao nhồi máu tim AST chất điểm sinh học khơng đặc hiệu mơ tim, hoạt tính tăng lên số điều kiện khác bao gồm tắc nghẽn động mạch thứ phát suy tim sung huyết, viêm tim, rối loạn nhịp nhanh, tắc mạch phổi, tổn thương vân sốc [20] - Năm 1955: Lactate dehydrogenase (LDH) Hill Levi người chứng minh diện LDH huyết người [21], năm sau Wróblewski LaDue quan sát thấy gia tăng hoạt tính LDH huyết bệnh nhân có nhồi máu tim[22], [23] Ulmer cộng xác nhận quan sát quần thể nghiên cứu gồm 22 bệnh nhân nhồi máu tim [24] - Năm 1960: hoạt tính enzyme creatine kinase (CK) Phương pháp quang phổ học để đánh giá creatine phosphokinase Oliver phát triển năm 1955 [25] Tanzer sau phát triển phương pháp xác định CK, đặc trưng độ đặc hiệu độ nhạy cao so với trước [26] Các thử nghiệm đo hoạt độ CK cuối tối ưu hóa Rosalki năm 1967 [27] Đến năm 1960, hoạt độ CK chứng minh dấu hiệu sinh học tiềm ẩn tổn thương tim [28] - Năm 1972: Hoạt tính isoenzyme creatine kinase MB (CK-MB) Enzyme CK người tồn ba dạng isoenzyme BB, MM MB, tên bắt nguồn từ kết hợp khác chuỗi M (tức cơ) B (tức não) Năm 1972, Roe phát triển phương pháp điện di để xác định định lượng huyết isoenzyme CK-MB [29] Dấu hiệu sinh học đo sắc ký cột trao đổi anion năm 1976, Roberts phát triển thử nghiệm phóng xạ (RIA) cho isoenzyme CK [30] Năm 1979, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đưa vào tiêu chí chẩn đốn nhồi máu tim cấp cho thấy mơ hình tăng giảm điển hình hoạt động CK, CK-MB, LDH, AST [31] - Năm 1978: Myoglobin Phương pháp để phát myoglobin huyết RIA phát triển năm 1978 [32] Tuy nhiên phương pháp tốn nhiều thời gian khơng hữu ích Sau phát thử nghiệm miễn dịch myoglobin đưa vào danh mục xét nghiệm cấp để xác định nhồi máu tim [33] - Năm 1981 ANP (atrial natriuretic peptide): Được mô tả lần đầu Bold cộng [34] Các nhà khoa học làm thực nghiệm phòng thí nghiệm y khoa Viện tim Ottawa-Canada chích vào mơ tâm nhĩ chuột nhận thấy có tượng tăng thải natri nước tiểu Năm 1985 Kanagawa cộng chiết xuất từ tâm nhĩ 40 lượng bệnh Nghiên cứu Fabio Carmona [8] 46 BN sau PT tim mở tim bẩm sinh tìm hiểu khả dự đốn nguy tử vong HCCLTT số yếu tố kết cho thấy mơ hình kết hợp IL-8 4h sau PT ≥ 128pg/ml (OR=30,1 [4,6-197,3] p 455 fmol/ ml (OR = 8.1 [1,0-65,4] p = 0,04) thu R 0,81, sau loại trừ giá trị ngoại lai (p 1,5 mmol/l để dự đốn HCCLTT có độ nhạy 45% (95%CI 0,27-0,64), đặc hiệu 91% (95%CI 0,840,91), AUC 0,78 (95%CI 0,7-0,86) [88] - Trong nghiên cứu điểm sinh học cho dự đoán rối loạn huyết động sau PT tim người lớn thực năm 2013 tác giả Jonas Holm thấy kết hợp NT-proBNP với bảng điểm tiên lượng sau PT tim theo khung châu Âu cho kết AUC 0,93, 95%CI [0,87-0,98], p