TÁN SỎI NGOÀI CƠ THỂ

Extracorporeal Shockwave Lithotripsy

I. ĐẠI CƯƠNG

Phương pháp tán sỏi ngoài cơ thể (ESWL – Extracorporeal Shockwave Lithotripsy) là một thủ thuật không gây sang chấn nhằm làm vỡ sỏi từ xa từ một nguồn năng lượng mà không phải can thiệp phẫu thuật. Trước khi có ESWL,đa số sỏi đường niệu đều được điều trị bằng phương pháp mổ mở hay nội soi. Với ESWL, sỏi thận và niệu quản được tán thành nhiều mảnh vỡ nhỏ hơn bằng sóng chấn động (shockwave) từ ngoài cơ thể tập trung vào một tiêu điểm (viên sỏi) với một áp lực cao làm vỡ hoặc làm vụn sỏi thành bụi nhỏ sau đó bài tiết ra ngoài theo đường tự nhiên. Theo báo cáo của hiệp hội niệu khoa châu âu, hơn 90% sỏi thận ở người lớn có thể điều trị bằng phương pháp này và hiện nay ESWL thực sự đã tạo nên một cuộc cách mạng trong điều trị sỏi đường tiết niệu .

Năm 1974, phương pháp này được nghiên cứu, thực nghiệm tại Trường Đại học Munich (Đức) và đến năm 1980, Hãng Dornier sản xuất chiếc máy tán sỏi ngoài cơ thể đầu tiên áp dụng trên người. Từ đó đến nay nhiều hãng khác ở các nước trên thế giới như Đức, Mỹ, Pháp, Israel, Thuỵ Điển, Trung Quốc , v.v … đã tiếp tục phát triễn nhiều loại máy tán sỏi và đã có 3 thế hệ máy ra đời:

• Thế hệ 1: sóng chấn động phát ra từ hệ thống thuỷ điện và định vị sỏi bằng tia X.
• Các thế hệ sau: sóng chấn động phát ra từ hệ thống áp điện hoặc điện từ trường, định vị sỏi bằng tia X hay siêu âm.

Năm 1982 đưa Dornier HM3 vào sử dụng.

Tại Việt Nam ESWL được thực hiện từ năm 1991.

II. KỸ THUẬT

            Tất cả các máy tán sỏi được cấu tạo gồm 4 thành phần chính:

1. Nguồn tạo sóng chấn động
2. Bộ phận hội tụ sóng
3. Đơn vị ảnh hay định vị
4. Môi trường truyền sóng

III. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

1.         Máy tạo sóng

Hình học Elipse là nguyên lý cơ bản của máy tạo sóng. Sóng được hình thành:

• F1: Tiêu điểm đầu tiên của Elipse bên trong dụng cụ kép dạng Elipse bán cầu
• F2: Điểm đồng quy ở tiêu điểu thứ hai bên trong bệnh nhân (sỏi thận)
• Vùng hội tụ là một vùng 3 chiều tại F2 , ở đó sóng chấn động (shockwave) được tập trung lại.

Sóng chấn động là những sóng áp lực biên độ năng lượng cao, được truyền qua các môi trường nước hay mô mềm mà ít bị giảm cường độ. Khi sóng chấn động chạm vào mặt trước của viên sỏi, do sự khác biệt về trở kháng, bề mặt của sỏi sẽ sinh ra một lực ép lớn hơn rất nhiều so với lực căng của bề mặt viên sỏi. Lực ép này làm bề mặt của sỏi vỡ ra. Khi sóng chấn động tiếp tục đi đến mặt sau của viên sỏi, một phần năng lượng sẽ dội lại và tiếp tục làm vỡ mặt sau của viên sỏi. Các sóng chấn động được lập đi lập lại liên tục làm viên sỏi vỡ thành nhiều mảnh vụn. Những mảnh vụn <2mm sẽ tự trôi ra ngoài theo dòng nước tiểu.

Shockwave có thể đươc tạo ra bởi: thủy điện lực, áp điện, hay năng lượng điện từ trường.

Đối với thế hệ máy thủy điện lực:  sóng chấn động được tạo ra do dòng điện điện thế cao đi qua điện cực spark-gap mà nó được đặt ở trong vật chứa đầy nước (water-filled). Sự phóng thích năng lượng tạo ra một bong bóng bốc hơi, nó nở ra và bể ngay lập tức, như thế một sóng áp suất năng lượng cao được tạo ra liên tục. Sau đó gương phản chiếu hình Elipse sẽ hướng sóng áp suất này tới F2.

Trong phương cách áp điện:  sóng chấn động được tạo ra từ hàng trăm đến hàng ngàn tinh thể ceramic hay áp điện đặt trong vật chứa water-filled và đươc kích thích bằng xung điện năng lượng cao. Kết quả sự rung động siêu âm hay sự trương nở nhanh của các tinh thể dẫn đến một shockwave truyền qua nước. Do năng lực giới hạn của một phần tử p điện , cần từ 300-3000 tinh thể cho việc tạo ra một p lực đủ lớn sinh ra sóng.

Đối với thế hệ máy phát điện từ trường:  dựa vào nền tảng xung lực điện được đặt vào một vòng điện từ trường có khung bên trong water-filled hình trụ. Từ trường làm cho màng kim lọai kề nhau rung lên dẫn đến màng chuyển động nhanh cực độ, sau đó sinh ra một sóng có hình và được hội tụ bằng một thấu kính âm thanh.

            So sánh về mức độ hiệu quả của từng phương pháp: thế hệ máy phát điện từ trường thuận lợi hơn so với thế hệ máy thủy điện lực ở một số điểm như kiểm soát tốt nguồn nặng lượng (không bị tản mác khi không qua môi trường nước), có thể tái sử dụng nhiều lần hơn và đặc biệt là do mặt tiếp xúc với diện tích da lớn nên ít gây đau hơn, và hiệu quả làm cho sỏi vỡ cao hơn. Nhưng cũng chính vì thế mà biến chứng máu tụ quanh thận sau tán sỏi cao ( Storz Modulith –  3.1 đến 3.7%, DoLi S. đến 12%) trong khi đó với nguyên bản Dornier HM3 chỉ là 0,6%. Còn thế hệ máy áp điện thì bệnh nhân ít bị đau nhất nhưng ngược lại hiệu quả tán sỏi lại thấp nhất.

2.         Hệ thống hội tụ

Sỏi bể vụng xảy ra khi nguồn năng lượng của sóng chấn động được tập trung trực tiếp vào viên sỏi tại F2. Như vậy, tất cả các máy tán sỏi cần đến một hệ thống hội tụ. Trong các hệ thống thủy điện lực, nguyên lý Elipse được thực hiện là một thanh kim loại hình Elipse hướng năng lượng được tạo ra từ điện cực spark-gap. Trong hệ thống áp điện, các tinh thể ceramic được sắp xếp bên trong một đĩa hình bán cầu để hướng năng lượng sinh ra tới điểm hội F2. Trong các hệ thống điện từ trường, shockwave được hội tụ nhờ sử dụng hoặc là thấu kính âm thanh (sciemens system) hoặc là gương phản chiếu hình trụ (storz system).

3.         Các hệ thống định vị

Có 2 cách thường được dùng để định vị sỏi là soi huỳnh quang (tia X) và siêu âm.

Thuận lợi của soi huỳnh quang gồm xác định cả sỏi thận và sỏi niệu quản và theo dõi các mảnh vỡ di chuyển trong niệu quản. Tuy nhiên soi huỳnh quang dùng bức xạ ion hoá nên không thấy sỏi thấu quang và sỏi cản quang nhỏ trừ khi thực hiện sự tương phản (cho dùng thuốc cảng quang), bằng cách dùng liều TM Iodine-based lúc điều trị có thể giúp định vị được viên sỏi. Các phương pháp lựa chon để làm rõ sỏi bao gồm đặt catheter niệu quản trước khi làm thủ thuật và bơm trực tiếp chất cản quang vào (XQ niệu quản bể thận ngược dòng – Retrograde Ureteropyelogram –  RUP).

Siêu âm định vị cho phép thấy rõ sỏi cản quang và thấu quang khi không có soi huỳnh quang (không có thuốc cản quang) và monitoring theo dõi. Hầu hết các máy tán sỏi thế hệ thứ hai có thể thực hiện phương thức ảnh này, giá của nó rẽ hơn nhiều so với XQ. Mặc dù siêu âm thì thuận lợi để tránh tiếp xúc bức xạ ion hoá nhưng sỏi niệu quản thường khó định vị với siêu âm đơn thuần vì có nhiều hơi giữa các quai ruột. Sỏi nhỏ hơn thì quan sát bằng siêu âm đặc biệt khó khăn. Các nhà ngoại niệu thì quen dùng soi huỳnh quang để định vị sỏi.

4.         Môi trường truyền sóng

Môi trường truyền sóng được dùng để chuyển năng lượng từ máy tạo sóng chấn động tới bề mặt da, qua các mô nội tạng và cuối cùng tới viên sỏi. Thế hệ đầu tiên dựa trên nguyên lý sau: đặt bệnh nhân vào bể nước lớn (1000L)(máy tán sỏi Dornier HM3) đặt hai điện cực vào tiêu điểm F1 của một bình chậu có dạng Elipse. Khi phát điện để tạo sóng chấn động tại F1 thì các sóng chấn động sẽ phản chiếu qua thành chậu và hội tụ tại F2 làm áp lực tại F2 tăng lên từ 800-1000 bares hoặc hơn nữa làm viên sỏi vỡ ra nhiều mảnh nhỏ.

Tuy nhiên các máy tán sỏi thế hệ thứ hai hay thứ ba thì water-filled drum nhỏ có màng đệm silicone được dùng để thay thế bể nước lớn nhằm cung cấp khí tự do tiếp xúc với da bệnh nhân. Sáng kiến này thuận tiện cho việc điều trị cả sỏi thận và sỏi niệu quản.

IV. CHỈ ĐỊNH

Sỏi đài thận, bể thận và niệu quản < 2cm. Một số trường hợp sỏi > 3cm rất ít kết quả, nhiều khi phải tán nhiều điểm và nhiều lần.

ESWL còn có thể được chỉ định trong các trường hợp sau:

• Phi công với sỏi thận hay niệu quản không triệu chứng nhưng  khi trở nặng thì ảnh hưởng đến công việc, được chỉ định điều trị hàng đầu.
• Sỏi thận trong thận đơn độc

V. CHỐNG CHỈ ĐỊNH

Phụ nữ mang thai

Rối loạn đông cầm máu nặng

Nhiễm trùng đường tiết niệu khó kiểm soát

Dị dạng cột sống nặng

Bế tắc đoạn niệu quản xa có sỏi

Phình động mạch đoạn gần vị trí của sỏi

VI. ĐIỀU TRỊ

1.        Chuẩn bị trước khi ESWL

Trước khi tiến hành ESWL thì ngưng các loại thuốc chống đông như: clopidogrel (plavix), warparin. Chức năng tiểu cầu trở về bình thường khi kết hợp gián đoạn giữa aspirin và NSAIDs từ 7-10 ngày trước khi điều trị ESWL.

Một vài yếu tố liên quan đến sỏi: kích thước, số lượng, thành phần và vị trí có thể ảnh hưởng đến kết quả điều trị ESWL.

a.         Kích thước sỏi

Sỏi <2cm rất hiệu quả với ESWL. Qua thảo luận hiệp hội niệu khoa Hoa kỳ công nhận rằng sỏi >2cm thì không điều trị. ESWL hoạt động tốt khi kích thước sỏi vừa phải, sỏi thận không gây tắc nghẽn. Đối với sỏi niệu quản thường có hiệu quả khi sỏi <1cm và ở đoạn gần.

b.         Thành phần sỏi

ESWL có thể thực sự làm bể các sỏi sau: Calcium Oxalate Dihydrate, Magnesium Ammonium Phosphate, và Uric Acid.

Sỏi Calcium Oxalate Monohydrate và một số sỏi Calcium Phosphate (brushite) thì khó tán với ESWL vì đó là sỏi không cản quang.

Sỏi uric acid thì cần đến siêu âm hay soi huỳnh quang để định vị và đặc shockwave chính xác vào viên sỏi. Sỏi bàng quang thường khó tán với ESWL do vị trí và mật độ của sỏi.

c.         Vị trí sỏi

Thận

Sỏi cực dưới thận >2cm khi điều trị tán sỏi thì hiệu quả <10%, nên thực hiện các phương pháp điều trị khác.

Sỏi trong túi thừa đài thận. Trong trường hợp này lấy sỏi thận qua da hay tán sỏi qua nội soi niệu quản ngược dòng có hiệu quả hơn ESWL.

Niệu quản

      ESWL thì hiệu quả ở sỏi đoạn gần và đoạn xa hơn là 1/3 giữa niệu quản, vì ở 1/3 giữa khung chậu nằm trên niệu quản nên khó định vị viên sỏi. Trong trường hợp này cho bệnh nhân nằm sắp thì thấy rõ sỏi hơn.

Nếu như sự định vị vẫn còn khó thì đặt stent. Stent vừa để dẫn lưu đường niệu trên vừa ngăn ngừa tắc nghẽn tạm thời do sự di trú của mảnh vỡ sau ESWL. No còn có tác dụng là đẩy ngược sỏi từ niệu quả lên thận ở đó điều trị dễ dàng và hiệu quảhơn . Tuy nhiên đặt stent là xâm lấn, có thể khó ở một vài bệnh nhân, tốn thêm thời gian và có thể đòi hỏi vô cảm sâu hơn. Theo hiệp hội niệu khoa châu âu và Hoa kỳ(2007) thì không khuyến cáo đặt stent niệu quản thường quy khi tiến hành ESWL.

1.1.      Phương pháp vô cảm

Thời gian đầu người ta còn dùng gây mê hay gây tê, đến nay phương pháp vô cảm chủ yếu thuốc tiền mê nhẹ hay thuốc giảm đau an thần thông thường, kem tê ngoài da tại chỗ EMLA. Chỉ gây mê theo yêu cầu, hay các trương hợp bệnh lý cần thiết.

1.2.      Tư thế bệnh nhân

Bệnh nhân thông thường nằm ngửa, định vị bằng siêu âm hay XQ.

2.         Tiến hành

Ta phát sóng chấn động theo đúng nhịp đập của tim, trung bình 70-80 lần/phút (có bản ghi ECG theo dõi). Mỗi lần phát khoảng 200-300 xung động, thì kiểm tra lại vị trí viên sỏi và theo dỏi độ tan vỡ của sỏi. Trung bình mỗi lần tán sỏi chỉ sử dụng tới 2000 sóng. Gần đây nhiều tác giả phát tới > 2000 sóng, nhưng không quá 3000 sóng cho 1 lần tán sỏi, thời gian tổng cộng mỗi lần từ 30-45 phút. Nhìn chung, số lần phát sóng tùy thuộc vào: Máy tạo sóng và độ mạnh của sóng xung kích.

Nên bắt đầu ESWL với nguồn năng lượng thấp và tăng dần độ mạnh của sóng để tránh làm tổn thương nhu mô thận (theo hội niệu khoa Châu âu, sỏi niệu quản có thể tán lần thứ hai sau 1 ngày) cũng như độ vỡ không đều của sỏi.

Thận di động tự nhiên theo nhịp thở, khi đó nó làm cho sỏi dao động ra khỏi vùng hội tụ (F2). Để đảm bảo hình ảnh thực tại được liên tục, đảm bảo độ lớn của shockwave được đặt đúng vào viên sỏi thì ta dùng siêu âm hay soi huỳnh quang có xung cải tiến để giúp định vị và di trì sỏi dao động  tại vùng hội tụ để giảm tối đa sự thất thoát bức xạ ion hoá chất lượng tới bệnh nhân.

3.         Hậu phẫu

Sau khi tán sỏi, đa số bệnh nhân còn tiểu máu tạm thời và đau từng cơn. Sốt là yếu tố không thường qui nhưng nó phản ánh lên sự tắc nghẽn và nhiễm trùng.

Hiện tượng steinstrasse (gọi là đường sỏi: stone srteet) được German là người đi đầu trong lĩnh vực  ESWL dùng để giới thiệu một số lượng nhiều mảnh sỏi vỡ và niêm chặt nằm trong 1 đoạn niệu quản. Nó có thể làm sạch với biện pháp hỗ trợ hay nội soi can thiệp nếu như đường tiết niệu dưới không có bế tắc.

XQ và siêu âm hậu phẫu giúp xác định sỏi  còn sót lại hay thận ứ nước tiềm ẩn. Thường phát hiện trong tháng hậu phẫu đầu tiên, hay sớm hơn khi nó có biến chứng. Tỉ lệ sạch sỏi dựa vào XQ và siêu âm ở 3 tháng đầu hậu phẫu là tiêu chuẩn chính để đánh giá sự thành công của ESWL. Tuy nhiên nếu bệnh nhân có sỏi sớm hơn thì XQ tháng thứ 3 là không cần thiết.

VII. BIẾN CHỨNG

Liên quan đến mảnh vỡ của sỏi

Hiện tượng steinstrasse: 4-7%

Sự tăng kích thước sỏi từ những mảnh vụn : 21-59%

Cơn đau bão thận: 2-4%

Nhiễm trùng

Nhiễm trùng tiểu: 7,7 – 23%

Nhiễm trùng huyết: 1 – 2,7%

Mô, cơ quan

Chức năng thận : nếu tán dưới 2500 shock thì chức năng thận hồi phục hoàn toàn sau 1 tháng, nếu trên 2500 shock thì chức năng thận còn bị ảnh hưởng ít nhất đến 3 tháng sau khi tán ( Orestano và cộng sự – 1989).

Thận : tụ máu quanh thận có triệu chứng (<1%), tụ máu quanh thận không triệu chứng (4 – 19%)

Tim mạch: Rối loạn nhịp tim (11-59%)

Tụ máu gan, lách; thủng ruột rất hiếm gặp.

VIII. HIỆU QUẢ

Sỏi thận

Đối với sỏi thận kích thước nhỏ hơn 1,5cm đến 2cm thì tỷ lệ sạch sỏi từ 56%-91% tuỳ thuộc loại máy tán sỏi.

Sỏi cực dưới thận >2cm khi điều trị tán sỏi thì hiệu quả <10%

Muốn tán sỏi hiệu quả và an toàn cho bệnh nhân thì trong vòng 500 shock đầu nên tán ở điện áp thấp khoảng 12 kV sau đó tăng dần lên đến 24 kV và nên tán ở tốc độ chậm là 1 Hz (60 shock/phút)

Sỏi niệu quản

IX. TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Kỳ (2003) phương pháp tán sỏi ngoài cơ thể, bệnh học tiết niệu, NXH y học, trang 258-261.
2. Nguyễn Bửu Triều- Nguyễn Mễ (2003) sỏi thận, bệnh học tiết niệu, NXB y học, trang 233-243.
3. Trần Ngọc Sinh (2004) sỏi niệu, sổ tay tiết niệu học lâm sàng, NXB y học, trang 213-222.
4. Vũ Lê Chuyên và cộng sự (2002), Phương pháp tán sỏi ngoài cơ thể, Bài giảng chứng chỉ sỏi niệu, Bộ môn niệu ĐH Y – Dược TP HCM.
5. Vũ Văn Ty- Nguyễn Tiến Đệ (2002) sỏi niệu và nội soi, niệu học lâm sàng, NXB y học, trang 130-142.
6. C. Trk (chair), T. Knoll (vice-chair), A. Petrik,K. Sarica, A. Skolarikos, M. Straub, C. Seitz, Guidelines on Urolithiasis, European Association of Urology guidelines (2013), 25-31.
7. Glenn M. Preminger, M.D,et al, Guideline for the Management of Ureteral Calculi, American Urological Association Education and Research (2007), 13-51(chapter1), 5-40 (chapter 2)
8. James E. Lingeman, MD   Brian R. Matlaga, MD, MPH   Andrew P. Evan, PhD,Stone removal: surgical techniques and technology ,Campbell-Walsh Urology, 9th ed (2007).

Bác sĩ NGUYỄN TRÍ QUANG

Chuyên khoa Tiết niệu & Nam khoa phòng khám quốc tế Victoria

135A Nguyễn Văn Trỗi, p 12, Q. Phú Nhuận, TP HCM