Nhiễm khuẩn huyết: Khái niệm, dịch tễ, chẩn đoán và điều trị

Tác giả: Bác sĩ Nguyễn Thành Luân – ICU bệnh viện Hoàn Mỹ Cửu Long.

Những điểm chính

1. Nhiễm khuẩn huyết được định nghĩa là rối loạn chức năng cơ quan đe dọa tính mạng gây ra bởi đáp ứng không được điều phối (trái ngược với cân bằng nội môi) của ký chủ đối với nhiễm khuẩn. Sốc nhiễm khuẩn là một phân nhóm của tình trạng này, với rối loạn chức năng tuần hoàn và/hoặc tế bào/chuyển hóa và có nguy cơ tử vong cao hơn.

2. Sốc nhiễm khuẩn là một bệnh cảnh thường gặp mà nói chung có nguy cơ tử vong từ 30% đến 40%. Kết cục bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi số lượng và mức độ nghiêm trọng của tình trạng suy sụp hệ thống cơ quan xảy ra.

3. Trong khi rối loạn tri giác và thiểu niệu thoáng qua là gần như luôn xuất hiện, thì hệ thống phổi và tuần hoàn là hai hệ thống cơ quan suy sụp có biểu hiện lâm sàng với tần suất cao nhất. Cả hai đều biểu hiện rối loạn chức năng sớm trong tiến trình nhiễm khuẩn huyết. Suy tuần hoàn thường đảo ngược trong vòng vài ngày hoặc gây tử vong, trong khi suy hô hấp thường cần 1 đến 2 tuần hỗ trợ thở máy. Suy thận cần lọc máu là không thường gặp. Chức năng nhận thức có thể vẫn bất thường trong nhiều tháng sau khi phục hồi.

4. Bù dịch và dùng vận mạch sớm nhằm khôi phục đủ áp lực tưới máu là nền tảng của hỗ trợ tuần hoàn. Glucocorticoids là một lựa chọn điều trị hợp lý cho bệnh nhân bị sốc kháng trị với hỗ trợ thuốc vận mạch.

5. Kiểm soát nguồn nhiễm, nuôi cấy trực tiếp, kháng sinh phổ rộng ban đầu và liệu pháp kháng khuẩn nhắm mục tiêu trong giai đoạn xuống thang là những thành tố thiết yếu trong điều trị sốc nhiễm khuẩn.

KHÁI NIỆM

Tiêu chí để nhận biết sớm nhiễm khuẩn huyết và sốc nhiễm khuẩn cũng như hướng dẫn tiếp cận điều trị tốt nhất tiếp tục được sửa đổi và tinh chỉnh, có lẽ vì nhiễm khuẩn hệ thống xảy ra rất thường gặp và gây hậu quả đe dọa đến tính mạng trừ khi được điều trị hiệu quả. Khái niệm hội chứng đáp ứng viêm toàn thân (SIRS) đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ, hiện nay được cho là không còn phù hợp để thực hành theo đồng thuận gần đây nhất của các chuyên gia quốc tế (Hình 27-1). Thay vào đó, giờ đây, “nhiễm khuẩn huyết” được định nghĩa là rối loạn chức năng cơ quan đe dọa tính mạng do đáp ứng không được điều phối đối với nhiễm khuẩn. “Sốc nhiễm khuẩn” là một phân nhóm của nhiễm khuẩn huyết với rối loạn chức năng tuần hoàn và/hoặc tế bào/chuyển hóa và có nguy cơ tử vong cao hơn (Hình 27-2).

Trạng thái sốc được xác định bởi nhu cầu thuốc vận mạch (ví dụ, norepinephrine) để duy trì huyết áp động mạch trung bình lớn hơn 65 mm Hg khi không có giảm thể tích tuần hoàn, kèm theo nồng độ lactate lớn hơn 2 mmol/L. Ngoài ra, như đã biết nhiều hơn về sinh bệnh học của các hội chứng liên quan đến nhiễm khuẩn hệ thống, cần phân biệt các phản ứng cân bằng nội môi có thể có đối với nhiễm khuẩn (ví dụ, sốt, tăng bạch cầu và nhịp tim nhanh) với các phản ứng phản ánh đáp ứng bất lợi của cơ quan. Nổi bật trong số những đáp ứng bất lợi này là thay đổi tri giác, hạ huyết áp và thở nhanh. Cho dù sinh lý sốc của nhiễm khuẩn huyết được thúc đẩy chủ yếu bởi giảm tưới máu hoặc do bất thường năng lượng tế bào chưa được giải quyết, thì vẫn có khả năng nguyên nhân hàng đầu này không chỉ phụ thuộc vào từng cá nhân mà còn vào thời điểm quan sát. Định nghĩa nhiễm khuẩn huyết hiện nay được nêu trong Bảng 27-1.

Trong hình này, SIRS được xác định bởi một mô hình bất thường dấu hiệu sinh tồn cụ thể. Nhiễm khuẩn là sự hiện diện của một vi khuẩn trong ký chủ tại một vị trí bình thường là vô trùng. Khi nhiễm khuẩn gây ra SIRS, thì một hội chứng hậu quả được gọi là nhiễm khuẩn huyết (chồng chéo ở trung tâm). Nếu suy cơ quan do nhiễm khuẩn huyết, hội chứng được gọi là nhiễm khuẩn huyết nặng.

DỊCH TỄ HỌC

Hàng triệu trường hợp nhiễm khuẩn huyết nặng xảy ra mỗi năm trên khắp thế giới gây ra những vấn đề lớn về y tế, xã hội và kinh tế. Nhiễm khuẩn toàn thân nặng không phân biệt tuổi tác hoặc giới tính. Ngoại trừ một bất thường về tần suất trong năm đầu đời, sốc nhiễm khuẩn có tỷ lệ mắc thấp trong suốt đầu lứa tuổi trưởng thành và sau đó tăng theo cấp số nhân về tỷ lệ mắc, tỷ lệ tử vong và chi phí sau tuổi 50. Mặc dù nhiễm khuẩn huyết có thể phát triển ở những người hoàn toàn khỏe mạnh, nhưng hầu hết bệnh nhân đã nằm viện trong vài ngày trước khi phát hiện bệnh cảnh này.

Nạn nhân của chấn thương, bệnh nhân bị ức chế miễn dịch và người có bệnh lý nội khoa mạn tính gây suy yếu (ví dụ, đái tháo đường, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính) hoặc những người trải qua các phẫu thuật phức tạp có nhiều nguy cơ nhất.

Nhìn chung, khoảng 30% bệnh nhân sốc nhiễm khuẩn tử vong mặc dù được điều trị bằng “liệu pháp tiêu chuẩn”, bao gồm thuốc kháng khuẩn và hỗ trợ hệ thống cơ quan với dịch truyền, thuốc vận mạch, thở máy, lọc máu và dinh dưỡng. Số liệu thống kê như vậy thúc đẩy các nỗ lực tiếp tục tìm ra và điều trị tối ưu nhóm bệnh nhân có nguy cơ cao này, như được minh họa bằng “Hướng dẫn Chiến dịch Cứu sống Bệnh nhân Nhiễm khuẩn huyết” được cập nhật định kỳ.

Bệnh nhân cao tuổi và hạ thân nhiệt có tiên lượng xấu hơn đáng kể so với những người không có các yếu tố này; tuy nhiên, yếu tố dự đoán lâm sàng thực tế tốt nhất về kết cục là số lượng các hệ thống cơ quan bị rối loạn chức năng. Trong số các cơ quan có thể bị suy sụp, thì suy (sốc) tuần hoàn có giá trị tiên lượng âm không tương xứng. Tỷ lệ mắc bệnh và tử vong do sốc nhiễm khuẩn vẫn ở mức cao không thể chấp nhận được, và thế giới tiêu tốn hàng tỷ đô la để chăm sóc cho nhóm bệnh nhân quá ít hy vọng này. May mắn thay, những người sống sót cuối cùng thường hồi phục mức độ chức năng của hầu hết các cơ quan trước khi mắc bệnh; tuy nhiên, người ta ngày càng thấy rằng có một tỷ lệ đáng kể bệnh nhân bị suy giảm nhận thức và thần kinh cơ kéo dài (xem Chương 18). Người sống sót trung bình cần 7 đến 14 ngày hỗ trợ chăm sóc tích cực, với phần lớn thời gian này được thở máy. Sau khi rời khoa hồi sức tích cực (ICU), thường thì thời gian nằm viện thêm là 10 đến 14 ngày. Do đó, thời gian nằm viện cho người sống sót trung bình 3 đến 5 tuần. Hóa đơn nằm viện lớn thường được tạo ra trong quãng thời gian điều trị sốc nhiễm khuẩn ngay cả khi diễn biến điều trị và phục hồi là tương đối không biến chứng. Sau khi xuất viện, bệnh nhân thường cần thêm một thời gian dài để an dưỡng và phục hồi. Hầu hết những người sống sót sau sốc nhiễm khuẩn được xuất viện và phải uống nhiều loại thuốc, cần tái khám thường xuyên trong năm đầu sau khi xuất viện, và một hoặc nhiều lần tái nhập viện để điều trị các biến chứng.

MỐI QUAN HỆ CỦA NHIỄM KHUẨN VÀ NHIỄM KHUẨN HUYẾT

Sự phát triển của mầm bệnh từ một vị trí bình thường vô trùng (ví dụ, máu hoặc dịch khớp hoặc dịch não tủy [CSF]) chẩn đoán nhiễm khuẩn; tuy nhiên, hầu hết bệnh nhân nhiễm khuẩn không phát triển thành nhiễm khuẩn huyết. Thực tế này cho thấy rằng không chỉ bản thân nhiễm khuẩn là nguyên nhân mà còn có sự kết hợp giữa nhiễm khuẩn và đáp ứng của ký chủ mới quyết định xem một cá thể có bị rối loạn chức năng cơ quan hay không. Thật thú vị, một giải thích rõ ràng về vi sinh lại không xuất hiện ở nhiều bệnh nhân, mặc dù một vài loại sinh vật phát triển trong 60% đến 80% nuôi cấy theo thời gian. Nhiều trong số các các kết quả cấy dương tính này đã thu được rất lâu sau khi khẳng định nhiễm khuẩn huyết hoặc sốc nhiễm khuẩn có triệu chứng và chúng là lạc khuẩn không đáng kể, nhiễm bẩn, hoặc bội nhiễm.

Các ví dụ thường gặp bao gồm hệ sinh vật da phát triển ở một trong một số chai cấy máu, phát hiện sự tăng trưởng nhẹ của Staphylococcus aureus trong đàm của bệnh nhân thở máy, hoặc một vài khuẩn lạc Candida albicans trong nước tiểu của bệnh nhân có ống thông tiểu trong lòng niệu đạo. Có lẽ bằng chứng thuyết phục nhất về nhiễm khuẩn đến từ một số mẫu cấy máu thu được ở thời điểm khởi đầu đợt phát triển mầm bệnh trùng hợp với tình trạng lâm sàng của bệnh nhân, ví dụ, phát hiện Escherichia coli trong nhiều lần cấy máu từ một bệnh nhân nam lớn tuổi bị tắc nghẽn đường ra của bàng quang và tiểu mủ. Thật không may, cấy máu dương tính được phát hiện chỉ ở một số ít bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết tiến triển và cấy máu hiếm khi dương tính nếu lấy mẫu sau khi bắt đầu điều trị kháng sinh. Mặc dù giảng dạy lâu nay là có rất ít ngõ vào tiên lượng cấy máu dương tính, trừ khi nhiễm khuẩn huyết không thể được giải quyết. Nếu không giải quyết tiêu điểm nhiễm khuẩn (ví dụ, viêm nội tâm mạc hoặc dị vật bị nhiễm khuẩn) thì khó có thể làm sạch vi khuẩn khỏi tuần hoàn và đó là một tiên lượng xấu hơn.

Đáng chú ý, những đáp ứng của ký chủ, mà nó giống nhiễm khuẩn huyết, thường gặp phải ở những bệnh nhân bị viêm tụy nặng không nhiễm khuẩn, chấn thương hoặc bỏng, vì những tình trạng này tạo ra những thay đổi sinh hóa, rối loạn sinh lý, biểu hiện lâm sàng và kết cục tương tự. Quan sát này cho thấy rằng không phải nhiễm khuẩn mà là kích thích về mặt vi sinh hoạt động như một yếu tố kích hoạt bệnh lý.

Phổi là vị trí nhiễm khuẩn thường gặp nhất dẫn đến nhiễm khuẩn huyết đe dọa tính mạng, chiếm khoảng một nửa số trường hợp. Nhiễm khuẩn ổ bụng (20% đến 25%) và nhiễm khuẩn đường tiết niệu (khoảng 10%) là thường gặp tiếp theo, tất cả các vị trí khác chiếm 15% còn lại của nhiễm khuẩn.

VI KHUẨN HỌC

Vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng và virus đều có thể kích hoạt hội chứng nhiễm khuẩn huyết. Do tỷ lệ mắc nhiễm khuẩn vi khuẩn tương đối cao và dễ dàng phát hiện các sinh vật này, nên vi khuẩn là nguyên nhân thường gặp nhất. Hạn chế của các kỹ thuật chẩn đoán làm cho việc xác định virus gây bệnh gặp khó khăn. Trong lịch sử, nhiễm nấm hiếm khi là nguyên nhân ở ký chủ có miễn dịch tốt, nhưng với các thuốc kháng khuẩn và kỹ thuật hỗ trợ được cải thiện, số bệnh nhân suy giảm miễn dịch hiện đã sống sót đủ lâu để bị nhiễm nấm. Đáng buồn thay, tần suất nhiễm nấm, đặc biệt là nhiễm nấm Candida, đã tăng lên đáng kể trong những thập kỷ qua và hiện chiếm gần 10% trong tất cả các đợt bệnh liên quan đến nhiễm khuẩn huyết.

Khi xác định được mầm bệnh vi khuẩn, tần suất vi khuẩn gram dương so với gram âm là khoảng 50:50. Thảo luận về khả năng nhiễm gram dương so với gram âm thì ít có giá trị; tỷ lệ hiện mắc của các sinh vật thay đổi theo vị trí và theo thời gian, theo “chu kỳ” dưới tác động của kháng sinh. Hơn nữa, việc biết tần suất của từng loại vi khuẩn trong toàn bộ dân số không đặc biệt hữu ích để thiết kế kế hoạch điều trị ban đầu cho từng bệnh nhân riêng biệt, ngoại trừ việc thông tin đó có thể làm nổi bật các kiểu kháng thuốc bất thường ở địa phương.

Ví dụ, ở một số vùng của Đông Nam Hoa Kỳ, một nửa số chủng vi khuẩn Pneumococcus ít nhất là kháng trung gian với penicillin. Ngoài ra, hiện nay trong nhiều ICU, sinh vật đơn lẻ thường gặp nhất gây ra nhiễm khuẩn huyết nặng là tác nhân gây bệnh bệnh viện đề kháng cao, điển hình là S. aureus kháng methicillin (MRSA) hoặc Enterococcus kháng vancomycin (VRE). Bất kể, trong hầu hết các trường hợp, bệnh nhân nguy kịch cần điều trị theo kinh nghiệm kịp thời đối với tất cả các sinh vật có khả năng gây bệnh một cách hợp lý cho đến khi có dữ liệu nuôi cấy.

SINH BỆNH HỌC

Mức độ nghiêm trọng của nhiễm khuẩn huyết được quyết định nhiều hơn bởi tính đặc hiệu và dữ dội của đáp ứng ký chủ hơn là do sinh vật kích hoạt. Trớ trêu thay, các cơ chế tương tự của tình trạng viêm và rối loạn đông máu, là có hại nếu quá mạnh mẽ, không được kiềm chế và không được điều hướng ở bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết, thường đóng vai trò phòng vệ có lợi và hiệu quả. Chắc chắn, cả tình trạng viêm giới hạn và tăng tốc độ đông máu đều hạn chế sự lây lan của nhiễm khuẩn hoặc tổn thương tại chổ. Chỉ khi xảy ra tình trạng viêm hoặc rối loạn đông máu lan truyền, khuếch tán, không được kiểm soát thì chúng mới phản tác dụng và gây tổn thương cơ quan. Đáp ứng ký chủ bất lợi làm suy chức năng tim mạch, thần kinh, hệ tự chủ, nội tiết tố, chuyển hóa năng lượng sinh học và chức năng đông máu.

Trong lịch sử, tình trạng viêm quá mức được coi là yếu tố chính, nhưng không phải là yếu tố sinh bệnh học duy nhất trong nhiễm khuẩn huyết nặng. Mô hình này đã hình dung ra một dòng thác viêm đa tầng, trong đó một tác nhân kích hoạt ban đầu dẫn đến sản xuất một vài yếu tố trung gian “sớm”, vài giờ sau là một số lượng lớn các yếu tố trung gian thứ cấp (Bảng 27-2). Hơn nữa, một diễn biến xấu từ mạnh khỏe sang sốc nhiễm khuẩn đã được hình dung, chủ yếu dựa trên cường độ viêm. Bây giờ rõ ràng rằng tình trạng viêm, mặc dù cực kỳ quan trọng và là trung tâm của hội chứng nhiễm khuẩn huyết, nhưng là một trong ít nhất ba con đường sinh lý bệnh quan trọng bao gồm tăng đông và giảm ly giải huyết khối. Yếu tố kích hoạt nhiễm khuẩn huyết nặng thường là độc tố protein, lipid hoặc carbohydrate thải ra từ vi khuẩn nhưng có thể được kích hoạt bổ sung, thành phần của dòng thác đông máu hoặc mô chết của ký chủ. Yếu tố kích thích nổi bật nhất là nội độc tố (endotoxin), thành phần lipopolysacaride trên thành tế bào nguyên vẹn của vi khuẩn gram âm. Tuy nhiên, nó không phải là độc tố quan trọng duy nhất; độc tố trong hội chứng sốc độc tố tụ cầu (TSST-1) và độc tố liên cầu nhóm B (GBS) là những yếu tố kích hoạt khác đã được công nhận. Các hợp chất kích hoạt thường chỉ xuất hiện thoáng qua trong tuần hoàn và thường không bị phát hiện, ngay cả khi việc tầm soát tinh vi được thực hiện. Ví dụ, ít hơn một nửa số bệnh nhân có biểu hiện sốc nhiễm khuẩn, có thể phát hiện được nội độc tố trong huyết tương. Thực tế này có thể giúp giải thích sự thất bại của những thuốc giải độc được phát triển để liên kết và trung hòa các độc tố lưu hành. Sự phát triển của nhiễm khuẩn huyết không cần du khuẩn huyết hoặc nhiễm khuẩn bên trong mạch máu; các sản phẩm độc tính có thể được phóng thích vào dòng máu từ các vị trí cục bộ (ví dụ như áp xe) hoặc trực tiếp từ đại trạng (chuyển vị của vi khuẩn trong ruột), thậm chí khi các sinh vật sống sót không lưu hành.

Yếu tố hoại tử khối u (TNF) và interleukin-1 (IL-1) nhận được sự chú ý nhiều nhất như là mục tiêu điều chỉnh đáp ứng với nhiễm khuẩn huyết vì chúng là các hợp chất gây viêm mạnh mẽ, được sản xuất nhanh chóng, đã được tìm thấy trong các mô và trong tuần hoàn của nhiều bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết (Bảng 27- 3). Tuy nhiên, có nhiều tranh cãi về tầm quan trọng của các cytokine lưu hành này và các thử nghiệm lâm sàng được thiết kế để làm giảm nồng độ của các hợp chất này đã không làm giảm tỷ lệ tử vong. Mặc dù vậy, những cytokine này là yếu tố kích thích chính để sản xuất và giải phóng các hóa chất trung gian khác, bao gồm IL-6, IL-8, các enzyme, prostaglandin, leukotrien, gốc oxy hóa, yếu tố kích hoạt tiểu cầu và nitric oxide. Một số trong đó kích hoạt đông máu (Hình 27-3).

Trong hầu hết các trường hợp, một kích thích viêm (phía trên bên trái) kích hoạt các tế bào đơn nhân dựa trên mô và tuần hoàn. Việc sản xuất yếu tố hoại tử khối u (TNF) và interleukin-1 (IL-1) có thể kích hoạt nhiều loại tế bào có nhân khác nhau. Đáp ứng với TNF, các tế bào khác, đặc biệt là bạch cầu trung tính (phía trên bên phải), bằng cách phóng thích thêm interleukin, nhiều TNF, các gốc oxy hóa, prostaglandin, leukotrien và protease. TNF và IL-1 cũng kích hoạt các phân tử bám dính trên bạch cầu trung tính và nội mô mạch máu, dẫn đến liên kết tế bào và tổn thương mạch máu (phía dưới). Đồng thời, yếu tố mô kích hoạt các tế bào bạch cầu và tế bào nội mô dẫn đến tăng tốc đông máu và ức chế tiêu sợi huyết.

Cùng với các tác nhân tiền viêm chiếm ưu thế, các hóa chất trung gian kháng viêm tăng cường hoạt động của chúng. Người ta ngày càng công nhận rằng đông máu bất thường gần như là rất phổ biến trong nhiễm khuẩn huyết nặng và rằng có một sự tương tác phức tạp giữa đông máu và viêm. Ở thời điểm bắt đầu hội chứng, yếu tố mô được bộc lộ bởi bạch cầu và nội mô và cytokine dẫn đến việc sản xuất thrombin bởi kích thích các yếu tố đông máu V và VIII. Ban đầu, các hệ thống chống đông máu tự nhiên (ví dụ, protein C, protein S, antithrombin) chống lại sự tăng tốc đông máu. Trong quá trình này, các protein đông máu được tiêu thụ tạo thành huyết khối và các protein chống đông bị cạn kiệt khi cố gắng ức chế sự hình thành cục máu đông. Bởi vì nhiễm khuẩn huyết cũng làm suy yếu khả năng của ký chủ trong việc chuyển đổi các tiền chất chống đông bất hoạt thành các protein hoạt động, nên quá trình đông máu bị mất cân bằng. Là một tuyến phòng vệ thứ hai, hệ thống tiêu sợi huyết nội sinh (ví dụ, plasminogen) được kích hoạt để hòa tan huyết khối tắc nghẽn vi mạch máu, làm tăng nồng độ huyết tương của các sản phẩm thoái hóa cục máu đông.

Mặc dù các xét nghiệm đông máu thường quy (ví dụ, prothrombin và thời gian thromboplastin một phần hoạt hóa) có thể gần bình thường, nhưng các bất thường của hệ thống đông máu và chống đông có thể được phát hiện bằng các xét nghiệm nhạy hơn. Mối quan hệ tương tác phức tạp giữa ba con đường chính làm trung gian nhiễm khuẩn huyết (viêm, đông máu và tiêu sợi huyết) vẫn đang được làm sáng tỏ bởi nghiên cứu đang diễn ra. Tuy nhiên, cũng rõ ràng rằng hoạt động ức chế miễn dịch đối nghịch bắt đầu từ giai đoạn đầu tiên nhất của đáp ứng tiền viêm. Một lược đồ được đơn giản hóa mô tả các tương tác này được minh họa trong Hình 27-4.