Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và một số căn nguyên vi khuẩn trong đợt cấp của bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính

ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD) là một bệnh phổ biến trên thế giới, theo Tổ chức Y Tế thế giới, số người mắc bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính sẽ tăng lên gấp 3-4 lần trong thập kỷ tới, dự đoán tới năm 2020 bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính sẽ đứng hàng thứ 3 trong số các bệnh phổ biến nhất toàn cầu. Đây là một bệnh nặng, gây tàn phế và tạo ra gánh nặng cho bệnh nhân cũng như hệ thống chăm sóc sức khỏe của toàn xã hội [30]. Trong các quốc gia ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dương, Việt Nam có tỉ lệ mắc bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính cao. Theo Ngô Quý Châu và cs nghiên cứu dịch tễ học COPD trong cộng đồng dân cư có tuổi từ 40 trở lên của thành phố Hà Nội thấy tỷ lệ mắc chung cho cả 2 giới là 2% [5]. Theo Đinh Ngọc Sỹ và cs trong điều tra dịch tễ COPD toàn quốc năm 2006 cho biết tỷ lệ COPD trong cộng đồng dân cư từ 40 tuổi trở lên có tỷ lệ mắc COPD là 4,2% [3]. Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (BPTNMT) là một bệnh tiến triển dần dần không hồi phục, xen kẽ có những đợt cấp. Các đợt cấp của BPTNMT là nguyên nhân làm cho bệnh nhân phải nhập viện, thúc đẩy nhanh bệnh tiến triển tới giai đoạn nặng và tăng tỷ lệ tử vong. Có nhiều nguyên nhân gây ra chúng trong đó do bội nhiễm là một nguyên nhân khá phổ biến và nhiều khi gây nguy hiểm cho tính mạng của người bệnh. Nhiễm trùng phổi phế quản tái diễn là yếu tố làm nặng thêm rối loạn thông khí tắc nghẽn và cũng làm tăng mức độ trầm trọng của của bệnh. Căn nguyên vi sinh thường gặp trong đợt cấp COPD là do virut và vi khuẩn (Haemophilus influenza, Streptococcus pneumonia, Moraxella catarrhalis, …). Ngoài các tác nhân trên, các tác nhân vi khuẩn không điển hình như Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae, Legionela pneumoniae, … cũng là những tác nhân vi khuẩn cần được quan tâm mặc dù ít gặp hơn. Các vi khuẩn không điển hình có đặc điểm chung là có cấu trúc vách không hoàn chỉnh, khó nuôi cấy và phân lập được theo các quy trình thông thường. 1 Hiện nay xét nghiệm PCR để phát hiện vi khuẩn không điển hình trong các mẫu đờm cũng được nhiều nhà nghiên cứu thực hiện và đây có thể sẽ là một giải pháp hữu dụng vì độ nhạy cao, kết quả nhanh đáp ứng được yêu cầu của nhà lâm sàng. Kỹ thuật real-time PCR được ứng dụng rộng rãi để phát hiện và định lượng các tác nhân gây bệnh ở người như vi rút, vi khuẩn, nấm phục vụ cho chẩn đoán và theo dõi điều trị. Sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử PCR để xác định vi khuẩn là kỹ thuật có thể thực hiện được trong điều kiện của một số trung tâm Sinh học phân tử hiện nay. Bộ mặt vi khuẩn luôn thay đổi trong đợt cấp COPD tại những thời điểm khác nhau. Ở Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu về căn nguyên vi khuẩn, vi khuẩn không điển hình trong đợt cấp COPD. Vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và một số căn nguyên vi khuẩn trong đợt cấp của bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính” với 3 mục tiêu: 1. Mô tả đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng của người bệnh trong đợt cấp của bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính. 2. Nghiên cứu căn nguyên vi khuẩn bằng phương pháp cấy đờm định lượng, tính nhạy cảm kháng sinh và vi khuẩn không điển hình bằng kỹ thuật sinh học phân tử PCR của người bệnh trong đợt cấp của bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính. 3. Nghiên cứu mối liên quan giữa căn nguyên vi khuẩn xác định được với lâm sàng, cận lâm sàng của người bệnh trong đợt cấp của bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính. 2 Chương 1:TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về BPTNMT và đợt cấp của BPTNMT 1.1.1. Định nghĩa bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính Theo công ước của hội hô hấp châu Âu (ERS - European Respiratory Society) - năm 1995: Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (Chronic Obstructive Pulmonary Disease) được định nghĩa là một tình trạng bệnh lý có đặc điểm là hạn chế (giảm) lưu lượng khí thở ra mạn tính, tiến triển từ từ và không hồi phục do bệnh lý đường thở và khí thũng phổi gây ra [43]. Theo hội lồng ngực Hoa Kỳ (ATS - American Thoracic Society), 1995: Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính là tình trạng được đặc trưng bởi sự tắc nghẽn lưu lượng khí thở thường xuyên, không hồi phục hoặc chỉ hồi phục một phần, tiến triển, thường có tăng phản ứng đường thở do viêm phế quản mạn tính và khí phế thũng gây ra [13]. Chiến lược toàn cầu về bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (Global Intiative of Choronic Obstructive Lung Disease - GOLD, 2015) định nghĩa BPTNMT như sau: “Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính là một bệnh lý phổ biến có thể phòng và điều trị được, đặc trưng bởi sự giới hạn luồng khí thở thường xuyên, nặng dần, thường kèm theo một đáp ứng viêm bất thường của phổi đối với các hạt bụi hoặc khí độc hại. Đợt cấp COPD và các bệnh lý đi kèm góp phần vào độ nặng của từng người bệnh”. 1.1.2. Dịch tễ Theo tổ chức Y tế Thế giới nghiên cứu ở 28 nước từ năm 1990 đến năm 2004, tỷ lệ mắc trên toàn thế giới ước tính khoảng 9,34/1000 ở nam và 7,33/1000 ở nữ, ở những người hút thuốc và đã từng hút thuốc cao hơn ở người không hút thuốc, ở người trên 40 tuổi cao hơn ở người dưới 40 tuổi [30]. BPTNMT là nguyên nhân gây tử vong xếp hàng thứ 6 với 2,2 triệu người chết (năm 1990). Năm 1997 có khoảng 300 triệu người mắc BPTNMT và là nguyên nhân gây tử vong xếp hàng thứ 4. Theo dự đoán của TCYTTG số người mắc bệnh sẽ tăng 3-4 lần trong thập kỷ này gây ra 3 2,9 triệu người chết mỗi năm và đến năm 2020, BPTNMT sẽ là nguyên nhân gây chết đứng hàng thứ 3 [31], [35]. Ở Việt Nam, trong nghiên cứu điều tra của Nguyễn Quỳnh Loan (2002), tỷ lệ mắc COPD trong cộng đồng dân cư >35 tuổi của phường Khương Mai, quận Thanh Xuân, Hà Nội là 1,53% [10]. Theo Ngô Quý Châu và cs nghiên cứu dịch tễ học COPD trong cộng đồng dân cư có tuổi từ 40 trở lên của thành phố Hà Nội thấy tỷ lệ mắc chung cho cả 2 giới là 2%. Tỷ lệ mắc bệnh ở nam là 3,4% và ở nữ là: 0,7%. Tỷ lệ mắc VPQMT: 4,8% [5]. Đinh Ngọc Sỹ và cs trong điều tra dịch tễ COPD toàn quốc năm 2006 cho biết tỷ lệ COPD trong cộng đồng dân cư từ 40 tuổi trở lên có tỷ lệ mắc COPD là 4,2%, nam: 7,1%, nữ: 1,9% [3]. Ở cộng đồng chung Châu Âu, chi phí trực tiếp cho các bệnh hô hấp chiếm khoảng 6% ngân sách giành cho y tế, trong đó BPTNMT chiếm 56% [24]. Ở Mỹ năm 2002 tổng chi phí cho BPTNMT là 32,1 tỷ USD, chi phí trực tiếp cho bệnh nhân mắc BPTNMT liên quan chủ yếu đến các đợt cấp, khám cấp cứu. Cùng với số ngày nghỉ việc do BPTNMT và di chứng tàn phế từ BPTNMT ở Anh ước tính mất 24 triệu ngày làm việc [33]. 1.1.3. Cơ chế bệnh sinh 1.1.3.1. Cơ chế viêm đường thở Là một trong những cơ chế bệnh sinh của BPTNMT và được nhiều tác giả công nhận [21], [40]. Quá trình viêm trong BPTNMT đặc trưng bởi sự tăng bạch cầu đa nhân trung tính, đại thực bào, lympho T (đặc biệt là TCD8) ở đường thở và cả nhu mô phổi. * Các tế bào tham gia vào quá trình viêm trong BPTNMT [21], [40]: - Bạch cầu đa nhân trung tính (Neutrophil-N): tăng ở cả trong đờm và dịch rửa phế quản. Tế bào N tiết ra một số proteinase gồm Elastase, 4 Cathepsin- G, Proteinase- 3; Các protein này sẽ gây phá huỷ nhu mô phổi dẫn đến khí thũng phổi và tăng tiết nhày mạn tính. - Đại thực bào: số lượng thực bào tăng ở đường thở lớn, đường thở nhỏ và nhu mô phổi. Đại thực bào giải phóng ra các trung gian hoá học như yếu tố hoại tử u α (necrosis factor α - TNFα), interleukin 8 (IL8) và leucotrien B4 (LTB4). Những chất trung gian hoá học này làm tăng quá trình hoá ứng động tế bào N vào đường thở. - Lympho T: tăng trong đợt cấp của BPTNMT. Tế bào TCD8 giải phóng ra các cytokin, yếu tố hoại tử u α, hậu quả là gây phá huỷ phế nang, tăng quá trình viêm và hoá ứng động các tế bào khác từ máu vào đường thở. - Bạch cầu ái toan (eosinophil- E): tăng trong đợt cấp của BPTNMT. Các trung gian hoá học viêm của tế bào E gồm: protein cơ bản chủ yếu (major basic protein), eosinophil cationic protein, eosinophil peroxidase gây tổn thương biểu mô phế quản. * Các chất trung gian hoá học (TGHH) viêm trong BPTNMT, [21], [40]: - Leucotrien B4 (LTB4): được sản xuất bởi đại thực bào phế nang, tác dụng gây co thắt phế quản, tăng tính thấm thành mạch, tăng tính phản ứng phế quản và chiêu mộ các tế bào viêm vào đường thở. - Interleukin 8 (IL8): được sản xuất bởi đại thực bào phế nang, tế bào N, biểu mô phế quản, tác dụng làm hoạt hoá tế bào N và điều hoà quá trình viêm mạn tính đường thở trong BPTNMT. - Yếu tố sao chép (transcription factor): điều hoà trình diện các gene gây viêm và đóng vai trò chìa khoá bệnh sinh trong BPTNMT. - Yếu tố hoại tử u α (necrosis factor α - TNF α): được sản xuất từ các tế bào Mast, Đại thực bào, TCD8. TNFα làm tăng tính phản ứng phế quản, tăng hóa ứng động tế bào N và có vai trò chủ yếu trong giai đoạn đầu của quá trình viêm mạn tính trong BPTNMT. - Các chất hoá ứng động: IL8, β- thromboglobulin,... 5 1.1.3.2. Tăng tính phản ứng phế quản không đặc hiệu [22] Có hai loại tăng tính phản ứng phế quản: - Tăng tính phản ứng của phế quản trực tiếp co phế quản dưới tác dụng trực tiếp của tác nhân kích thích (Histamin, Bradykinin...). - Tăng tính phản ứng phế quản gián tiếp, co thắt phế quản do tác động của các chất TGHH. 1.1.3.3. Cơ chế mất cân bằng Protease và kháng Protease Bình thường trong cơ thể luôn có sự cân bằng giữa hai hệ thống: Protease (hệ thống tấn công elastin) và hệ thống kháng protease (hệ thống bảo vệ elastin) [13], [40]. - Hệ tấn công Elastin là elastase được giải phóng từ bạch cầu đa nhân, đại thực bào có tác dụng giáng hoá elastin và collagen tổ chức. Khói thuốc lá làm tăng số lượng tế bào N ở phổi và tuần hoàn làm tăng giải phóng elastase từ tế bào N. - Hệ thống bảo vệ elastin: α1-Antitrypsin (α1Pi), α2- Macroglobulin, elfin, cystatin- C. Các gốc oxy hoá tự do sinh ra trong quá trình viêm ở BPTNMT gây tổn thương α 1Pi và làm giảm khả năng bảo vệ nhu phổi của α1 Pi. Sự mất cân bằng giữa hai hệ thống bảo vệ và tiêu elastin làm gia tăng hoạt tính elastase dẫn tới phá huỷ thành phế nang. 1.1.3.4. Vai trò của các chất oxy hoá và các gốc tự do Khi hít phải khói thuốc, các hạt bụi và khí độc hại làm tăng số lượng tế bào N và đại thực bào ở phổi. Các tế bào N, đại thực bào hoạt hoá giải phóng ra các protease và các gốc tự do. Chất gian bào có thể bị phá huỷ bởi các chất oxy hoá. Các gốc tự do làm α1- Antitrypsin mất hoạt hoá do oxy hoá của cặn methionin, từ đó làm phổi bị tổn thương hoặc trực tiếp tổn thương phổi do các gốc oxy hoá [13]. 1.1.3.5. Giả thuyết về biến đổi chất gian bào Elastin là thành phần chính của sợi đàn hồi và chiếm ưu thế ở chất gian bào của phổi, chất gian bào có vai trò quan trọng điều hoà dịch lỏng, 6 dinh dưỡng và các cytokin ở nhu mô phổi duy trì cấu trúc bình thường của phổi. Để đảm bảo chức năng của gian bào, mô liên kết được bình thường cơ thể phải duy trì cân bằng giữa protease và kháng protease [13]. Trong BPTNMT thấy có biến đổi sợi chun và mất khả năng gắn superoxide dismutase phá huỷ, kết quả là mất khung chống đỡ của nhu mô phổi, dẫn đến giảm lưu lượng thở không hồi phục. 1.1.4. Sinh lý bệnh [8], [37], [28] Những thay đổi giải phẫu bệnh của phổi dẫn tới những thay đổi sinh lý bệnh tương ứng đặc trưng của bệnh: - Tăng tiết nhày và giảm chức năng của các tế bào lông chuyển gây ho và khạc đờm mạn tính. - Hạn chế dòng khí thở ra: là yếu tố quan trọng nhất để chẩn đoán xác định và đánh giá mức độ nặng của bệnh. Nguyên nhân gây ra hạn chế không hồi phục dòng khí thở ra là do xơ và hẹp đường dẫn khí, mất tính đàn hồi do phá hủy các phế nang và lớp đệm phế nang - lớp duy trì sức căng của các đường thở nhỏ. Ngoài ra sự tích tụ các tế bào viêm, dịch viêm và chất nhầy ở phế quản, co thắt cơ trơn đường dẫn khí trung tâm, ngoại biên và hiện tượng căng phồng phổi quá mức khi gắng sức cũng là nguyên nhân gây hạn chế dòng khí thở ra. - Rối loạn về trao đổi khí: trong giai đoạn nặng sự tắc nghẽn đường dẫn khí ngoại biên, phá hủy nhu mô, các tổn thương hệ mạch phổi làm giảm khả năng trao đổi khí của phổi gây giảm oxy máu và ứ đọng cacbonic máu. Cơ chế của hiện tượng giảm oxy máu mất cân bằng giữa thông khí và tưới máu (VA/Q). Trong BPTN có tổn thương không đồng nhất giữa các vùng của phổi, có vùng tổn thương ưu thế là đường dẫn khí gây tắc nghẽn và giảm thông khí phế nang (VA/Q giảm) và có vùng lại có tổn thương ưu thế tại nhu mô (giãn, phá huỷ) làm tăng khoảng chết phế nang. - Sự thay đổi hoạt động của trung tâm hô hấp: do các biến đổi bất 7 lợi về mặt cơ học trung tâm hô hấp phải tăng cường hoạt động để giữ được một mức thông khí phế nang cần thiết. - Tăng áp lực động mạch phổi thường gặp trong giai đoạn muộn và thường đi kèm với tâm phế mạn. 1.1.5. Chẩn đoán COPD Chẩn đoán xác định COPD theo hướng dẫn của GOLD 2015 [28]: - Bệnh nhân trên 40 tuổi. - Tiếp xúc với yếu tố nguy cơ: hút thuốc lá, thuốc lào, khói bụi nghề nghiệp, hoá chất, khói bếp và khói của nhiên liệu đốt. - Ho, khạc đờm nhiều năm, khó thở tăng dần, hay có nhiễm khuẩn hô hấp tái diễn. - Khó thở: Có tính chất tiến triển và liên tục, tăng lên khi gắng sức, khi có nhiễm trùng đường hô hấp. - Khám lâm sàng: Có thể thấy các dấu hiệu của co thắt: lồng ngực căng giãn, gõ vang, rì rào phế nang giảm, ran rít, ran ngáy, ran ẩm. Ở giai đoạn muộn có thể thấy các dấu hiệu của suy tim phải. - Cận lâm sàng: + Hình ảnh X quang phổi: có hội chứng phế quản, hội chứng mạch máu, hội chứng khí phế thũng. + Đo thông khí phổi: FEV1 < 80% số lý thuyết và FEV1/FVC < 0,7 sau Test HPPQ. Phân loại giai đoạn COPD: * Bảng 1. Phân loại mức độ nặng của tắc nghẽn đường dẫn khí (GOLD – 2015). Giai đoạn GOLD I : Nhẹ Chức năng hô hấp FEV1/ FVC FEV1% < 70% > 80 % GOLD II : Trung bình < 70% 50 – 80 % GOLD III: Nặng < 70% 30 – 50 % GOLD IV: Rất nặng < 70% < 30% 8 Bảng 2. Kếết hợp các đánh giá vếề COPD (GOLD – 2015). Bệnh Chức năng hô Đặc điểm nhân hấp Nguy cơ thấp GOLD I - II Nhóm A Ít triệu chứng Nguy cơ thấp GOLD I - II Nhóm B Nhiều triệu chứng Nguy cơ cao GOLD III - IV Nhóm C Ít triệu chứng Nguy cơ cao GOLD III - IV Nhóm D Nhiều triệu chứng Các đợt cấp trong năm mMRC CAT ≤1 0-1 < 10 ≤1 ≥2 ≥10 ≥2 0-1 < 10 ≥2 ≥2 ≥ 10 1.1.6. Đợt cấp của BPTNMT 1.1.6.1. Định nghĩa Hiện nay chưa có sự thống nhất trên toàn Thế giới về định nghĩa đợt cấp COPD. Theo Anthonisen N. R và cs (1987) [16]: Đợt cấp COPD được biểu hiện bằng 3 triệu chứng chính: khó thở, số lượng đờm tăng và đờm nhầy mủ. Theo ATS/ERS (2004) [17]: Đợt cấp COPD là một sự thay đổi cấp tính các triệu chứng cơ bản ho, khó thở và/hoặc khạc đờm ngoài những diễn biến hàng ngày và đòi hỏi phải thay đổi trị liệu hàng ngày của bệnh nhân. Theo định nghĩa của GOLD (2015) [28]: Đợt cấp COPD là tình trạng xảy ra trong diễn biến tự nhiên của bệnh, được đặc trưng bởi sự thay đổi các triệu chứng cơ bản của bệnh nhân như ho, khạc đờm, khó thở khác với những diễn biến thường ngày, khởi phát cấp tính và đòi hỏi phải thay đổi thuốc điều trị thường ngày trên bệnh nhân COPD. 1.1.6.2. Chẩn đoán xác định đợt cấp COPD Trên nền một bệnh nhân đã được chẩn đoán COPD nay các triệu chứng tiến triển nặng lên. 9 * Lâm sàng - Dấu hiệu hô hấp: + Khó thở: khó thở tăng lên cả khi nghỉ ngơi. Đây là triệu chứng chính của đợt cấp COPD. Biểu hiện khó thở là khi thở phải sử dụng các cơ hô hấp phụ, co kéo lồng ngực, thở khò khè, cò cử, tím tái, nhịp thở nhanh. + Ho tăng và + Khạc đờm nhiều và/hoặc đờm đục. + Nghe phổi có các tiếng bất thường (ran rít, ran ngáy, ran nổ, ran ẩm), rì rào phế nang giảm. - Dấu hiệu tim mạch: + Nhịp tim nhanh. + Huyết áp thay đổi (tăng hoặc tụt). + Có các dấu hiệu của suy tim phải: phù, gan to, tĩnh mạch cổ nổi… + Có thể gặp trong đợt cấp một hoặc nhiều triệu chứng không đặc hiệu khác như: mệt mỏi, trầm cảm, lú lẫn, giảm khả năng gắng sức, sốt. * Mức độ đợt cấp của BPTNMT Anthonisen và cs (1994) dựa vào các dấu hiệu tăng số lượng đờm, tăng đờm nhày mủ, khó thở tăng. - Nhẹ (độ I) có 1 dấu hiệu trên. - Trung bình (độ II): có 2 dấu hiệu trên. - Nặng (độ III): có 3 dấu hiệu trên. * Cận lâm sàng - Công thức máu: + Công thức BC tăng, chủ yếu là BC đa nhân trung tính, ĐTB, Lympho T. 10 + Tăng HC thứ phát và Hematocrit tăng trên 55% hay gặp ở đợt cấp nặng. - Khí máu: rất quan trọng để đánh giá mức độ nặng của một đợt cấp, đánh giá mức độ tăng CO2 máu và nhất là mức độ toan hô hấp cấp góp phần quyết định chỉ định thông khí nhân tạo, [15], [19], [25]. - Xquang chuẩn trong đợt cấp của BPTNMT thấy các biểu hiện sau: + Hình ảnh viêm phế quản mạn ‘‘phổi bẩn’’ (dirty lung): dầy thành phế quản từ 3 - 5 mm, viêm quanh phế quản, các mạch máu vùng cạnh tim tăng đậm. + Hình ảnh giãn phế nang: trường phổi 2 bên tăng sáng, mạch máu ngoại vi thưa thớt, vòm hoành hạ thấp, tim hình giọt nước. + Hình ảnh cao áp động mạch phổi: ĐM phổi trung tâm to, mạch máu ngoại vi thưa thớt. - Chụp cắt lớp vi tính. + Chụp cắt lớp vi tính độ phân giải cao (HRCT) cho phép phát hiện chắc chắn khí phế thũng: vị trí, độ rộng, mức độ phá hủy thành phế nang. + Phát hiện hình ảnh dày thành phế quản: thường nhìn thấy ở phế quản phân thùy với hình ảnh đường ray hoặc hình tròn diện cắt ngang. + Phát hiện hình ảnh giãn phế quản kèm theo. + Chụp cắt lớp vi tính xoắn ốc phát hiện biến chứng tăc mạch phổi của BPTNMT. 1.1.6.3. Nguyên nhân của đợt cấp BPTNMT Hội hô hấp Châu Âu (1995) tổng kết tỷ mỷ nguyên nhân của đợt đợt cấp [44]: - Nguyên nhân chủ yếu: nhiễm khuẩn khí phế quản. - Nguyên nhân thứ yếu: + Viêm phổi. + Suy tim phải, trái hoặc loạn nhịp, tắc mạch phổi. + Tràn khí màng phổi. 11 + Điều trị oxy không đúng. + Do dùng thuốc ( thuốc ngủ, an thần, lợi tiểu...). + Tình trạng dinh dưỡng kém. Nghiên cứu của Celli B.R và cs (2007) thấy nguyên nhân của đợt cấp COPD gồm: Vi khuẩn (30%), virus (23%), vi khuẩn và virus (27%) và các nguyên nhân khác (20%) [23]. - Nhiễm virus: Theo Fernando J. Martinez thì các virus chiếm tới 48% căn nguyên gây ra đợt cấp COPD, các chủng virus thường gặp là: Rhinovirus, virus cúm A và B, virus Á cúm, Coronavirus, Adenovirus, Virus hợp bào hô hấp [27]. Trong một nghiên cứu khác ở Hồng Kông (2007) từ 262 mẫu dịch phế quản của bệnh nhân đợt cấp COPD làm PCR và nuôi cấy tìm virus có 58 mẫu kết quả PCR dương tính (22,1%), trong đó virus cúm A và B chiếm 10%, Coronavirus 4,6%, Rhinovirus 3,1%, và các virus khác là 2,3% [35]. - Nhiễm vi khuẩn: là nguyên nhân chính và có vai trò quan trọng nhất trong các đợt cấp của bệnh. Nhiều nghiên cứu cho thấy có khoảng 50 - 70% nguyên nhân đợt cấp COPD là do nhiễm vi khuẩn, các tác nhân thường gặp nhất chiếm từ 85 - 95% là S. peumoniae, Moraxella catarrhalis và H. influenzae, ngoài ra có thể gặp các loại vi khuẩn Gram âm, Trực khuẩn mủ xanh (P. aeruginosa) [29]. Nguyên nhân đợt cấp (Barnes P.J.1997, Wedzicha J.A. và cs. 2003, Soto F.J. và cs 2003) bao gồm các nhóm nguyên nhân sau [19], [45], [48]: - Do nhiễm trùng: chiếm 80%, vi khuẩn 40-50%, virus 30%, vi khuẩn không điển hình 5-10%.  Vi khuẩn: H. influenzae, Moraxella catarrhalis, S. pneumoniae, P. aeruginosa, E. Ceae.  Virus: Rhinovirus, Influenza, Adenovirus, Respiratory syncytial virus. 12 Parainfluenza, Coronavirus,  Vi khuẩn không điển hình: Chlamydia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Legionella. - Không nhiễm trùng: suy tim, loạn nhịp, tắc mạch phổi, tràn khí màng phổi, điều trị oxy không đúng, dùng thuốc ngủ, an thần, lợi tiểu, các bệnh chuyển hoá phối hợp (tiểu đường…), dinh dưỡng kém, hít các khí, bụi… Theo Sethi S, Murphy TF 2008: căn nguyên vi sinh gây bệnh trong đợt cấp của BPTNMT: - Vi khuẩn: H. influenzae, S. pneumoniae, Moraxella catarrhalis, P. aeruginosa, E. Ceae, H. Parainfluenzae, Staphylococcus aureus. - Virus: Rhinovirus, Influenza, Parainfluenza, Coronavirus, Adenovirus, Respiratory syncytial virus. - Vi khuẩn không điển hình: Chlamydia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae. Theo nghiên cứu của Lê Tiến Dũng và cs tại Bệnh viện Nguyễn Tri Phương trên 161 bệnh nhân đợt cấp COPD cấy đờm dương tính thấy vi khuẩn gram âm chiếm đa số (76%) so với vi khuẩn gram dương (24%), thường gặp nhất là Pseudomonas spp (29%), S. pneumoniae (17%), K. pneumoniae (8%), H. influenzae (8%), Moraxella catarrhalis (8%), Proteus mirabilis (7%), Staphylococcus aureus (7%), Acinobacter spp (5,5%) [4]. Theo GOLD (2015) có tới một phần ba số trường hợp không thể xác định được nguyên nhân gây đợt cấp của BPTNMT vì có thể là do virus, Chlamidia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae hoặc vi khuẩn yếm khí, đồng thời có thể là do một số điều kiện làm thúc đẩy đợt cấp như: viêm phổi, suy tim thể giãn, tràn khí màng phổi, tràn dịch màng phổi, tắc mạch phổi... 1.1.6.4. Các phương pháp xác định căn nguyên vi sinh trong đợt cấp * Cấy đờm: 13 + Khi lấy đờm để xét nghiệm, việc lấy bệnh phẩm cần thực hiện tốt nhất trước khi sử dụng kháng sinh. Đờm lấy buổi sáng sớm sau khi ngủ dậy, sau khi đã đánh răng, súc miệng nhiều lần bằng nước sạch, ho khạc mạnh vào lọ vô khuẩn và phải được chuyển đến phòng xét nghiệm sớm trước 3 giờ và việc phân tích cần phải dựa trên nhiều bằng chứng: nhận xét đại thể đờm để xác định đờm hay nước bọt [18]. + Chỉ nuôi cấy phân lập đờm khi mẫu bệnh phẩm có mủ hoặc nhầy mủ. + Nếu bệnh nhân khó khạc đờm có thể tiến hành các biện pháp sau: vỗ rung, dẫn lưu tư thế, hướng dẫn bệnh nhân ho khạc mạnh hoặc khí dung nước muối ưu trương kích thích ho và khạc đờm. + Phân tích sơ bộ mẫu đờm qua nhuộm soi đờm: mẫu đờm đủ tiêu chuẩn nuôi cấy phân lập vi khuẩn khi có ít hơn 10 tế bào biểu mô miệng và trên 25 bạch cầu đa nhân trong 1 vi trường . + Định lượng vi khuẩn: nuôi cấy định lượng khi nồng độ vi khuẩn nhiều hơn 105 CFU/ ml đờm thì được coi là vi khuẩn gây bệnh. Sự phân tích định lượng này không có ý nghĩa đối với vi khuẩn kỵ khí vì vi khuẩn này có rất nhiều trong khoang miệng [25]. * Kỹ thuật sinh học phân tử PCR xác định vi khuẩn không điển hình: + Xử lý bệnh phẩm đờm: xử lý thô (để bảo quản mẫu, chưa tách DNA). + Tách DNA (sử dụng Kit tách chiết QIAgen hoặc Sepagene) theo hướng dẫn của nhà sản xuất. + Phương pháp PCR cho phép khuếch đại, tạo một số lượng rất lớn bản sao của gen (hay một đoạn DNA) trong một thời gian ngắn. Nguyên tắc PCR dựa trên cơ sở tính chất biến tính, hồi tính của DNA và nguyên lý tổng hợp DNA. PCR là một chuỗi phản ứng liên tục, gồm nhiều chu kỳ kế tiếp nhau, mỗi chu kỳ gồm ba giai đoạn: 14 Giai đoạn biến tính (Denaturation): Ở nhiệt độ cao 90 – 950C (cao hơn Tm của DNA khuôn), làm đứt các liên kết hydro của phân tử DNA, hai mạch phân tử DNA tách rời nhau. Đoạn khuôn DNA có các đoạn dài gồm nhiều nucleotid giống nhau, hoặc tỷ lệ (G + C) càng cao, có nhiệt độ biến tính Tm cao hơn. Giai đoạn này kéo dài khoảng 1 phút. Giai đoạn gắn mồi (Annealing): Ở nhiệt độ khoảng 550 C-650 C để các mồi bắt cặp với các mạch đơn DNA khuôn ở các đầu 3’ theo nguyên lý Chargaff. Giai đoạn này kéo dài khoảng 45 – 54 giây. Giai đoạn tổng hợp (Extension): Nhiệt độ 70 – 720C thích hợp với điều kiện hoạt động của enzym DNA polymerase. Enzym DNA polymerase xúc tác hoạt động tổng hợp gắn thêm các nucleotid vào cuối đoạn mồi, các mồi được kéo dài trên cơ sở bắt cặp với mạch khuôn theo nguyên lý Chargaff, tạo nên các mạch đơn DNA mới, giai đoạn này kéo dài từ 30 giây đến vài chục phút, tùy thuộc vào kích thước của đoạn DNA. Thông thường, với thời gian 2 phút tổng hợp được những đoạn DNA kích thước dưới 2kb. Hệ thống realtime PCR cho phép theo dõi sự hình thành sản phẩm PCR theo từng chu kì của phản ứng. Kỹ thuật này ngày càng được ứng dụng rộng rãi và hiệu quả. Có thể nói đây là kỹ thuật phát hiện “không đồng nhất” vì trong kỹ thuật này, một hỗn hợp của sản phẩm PCR được phát hiện, chứ không phải từng thành phần đơn giản nhất là bổ sung ethidium bromide vào hỗn hợp phản ứng. Khi ethidium bromide xen kẽ vào trong cấu trúc chuỗi đôi của DNA, tín hiệu huỳnh quang sẽ được tạo ra, mức độ tín hiệu này phụ thuộc vào lượng DNA chuỗi đôi được tạo ra trong quá trình phản ứng. - Độ đặc hiệu của realtime PCR cao hơn rất nhiều so với PCR truyền thống do sử dụng các mẫu dò đặc hiệu để phát hiện sản phẩm khuếch đại. Trong khi đó PCR truyền thống chỉ phân biệt sản phẩm PCR dựa vào kích thước của các băng sản phẩm PCR trên gen. Trong phản ứng, có nhiều 15 trường hợp sản phẩm PCR không đặc hiệu cũng có kích thước bằng kích thước của sản phẩm PCR mong muốn khiến chúng ta có thể nhầm lẫn. - Với realtime PCR, chúng ta không cần tiến hành các thí nghiệm sau khi kết thúc phản ứng như điện di, nhuộm gen, giúp tiết kiệm thời gian và hóa chất. - Thời gian cho phản ứng realtime PCR chỉ mât 1-2 giờ, trong khi đó PCR truyền thống phải mất từ 3-5 giờ. - Đặc biệt, realtime PCR là hệ thống kín, do đó ít có nguy cơ tạp nhiễm. 16 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu - Nghiên cứu được tiến hành tại Bệnh viện Phổi Trung ương và Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 từ tháng 8/2015 - 8/2018. - Nghiên cứu cận lâm sàng được thực hiện tại khoa Sinh hóa, Huyết học, Chẩn đoán hình ảnh, Thăm dò chức năng, Vi sinh và labo lao chuẩn quốc gia Bệnh viện Phổi Trung ương và Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, khoa Sinh học phân tử Bệnh viện Trung ương Quân đội 108. 2.2. Đối tượng nghiên cứu Bệnh nhân được chẩn đoán COPD, điều trị nội trú tại Bệnh viện Phổi Trung ương và Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 từ tháng 11/2015 10/2016, không phân biệt giới tính. 2.2.1. Tiêu chuẩn chọn bệnh nhân nghiên cứu - Bệnh nhân có tiền sử được chẩn đoán COPD nhập viện tại Bệnh viện Phổi Trung ương và Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 vào viện có các tiêu chuẩn của đợt cấp. - Bệnh nhân tỉnh táo, đủ khả năng trả lời các câu hỏi nghiên cứu. - Bệnh nhân đồng ý tham gia nghiên cứu. 2.2.1.1. Tiêu chuẩn COPD theo GOLD 2015 - Bệnh nhân trên 40 tuổi. - Có tiền sử hút thuốc lá, thuốc lào, ho, khạc đờm nhiều năm, khó thở tăng dần, hay có nhiễm khuẩn hô hấp tái diễn. - Lâm sàng: nghe phổi có rì rào phế nang giảm, có ran rít, ran ngáy, ran nổ. Lồng ngực căng giãn, gõ vang. - Cận lâm sàng: + Hình ảnh X quang phổi: có hội chứng phế quản, hội chứng mạch máu, hội chứng khí phế thũng. + Đo thông khí phổi: Tắc nghẽn lưu lượng khí thở không hồi phục hoặc hồi phục một phần , FEV1 < 80% số lý thuyết, FEV1/FVC < 70% số lý thuyết và test hồi phục phế quản âm tính. 17 2.2.1.2. Tiêu chuẩn chẩn đoán đợt cấp COPD [16]. - Tăng số lượng đờm. - Đờm mủ. - Tăng mức độ khó thở. Một trường hợp có đợt cấp COPD - Có cả ba triệu chứng: khó thở tăng lên, lượng đờm tăng lên và đờm chuyển màu (đờm vàng, xanh); hoặc - Có hai triệu chứng kể trên; hoặc - Có một triệu chứng kể trên nhưng kèm theo ít nhất một trong các triệu chứng sau: sốt không do nguyên nhân nào khác, thở khò khè tăng lên, ho tăng lên, nhịp thở và nhịp tim tăng trên 20% so với trước khi có đợt cấp. 2.2.2. Tiêu chuẩn loại trừ: - Lao phổi và các bệnh phổi khác như hen phế quản, giãn phế quản, phổi xơ hóa kén,... dựa vào lâm sàng, xét nghiệm đờm, Xquang, thông khí phổi. - Có bệnh lý tim mạch: cao huyết áp không được kiểm soát, cơn đau thắt ngực không ổn định, nhồi máu cơ tim. - Bệnh nhân ≤ 40 tuổi. - Bệnh nhân không có khả năng trả lời các câu hỏi nghiên cứu. - Bệnh nhân không đồng ý tham gia nghiên cứu. 2.3. Nội dung nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Nội dung nghiên cứu 2.3.1.1. Nghiên cứu lâm sàng - Nghiên cứu các triệu chứng lâm sàng: cơ năng, toàn thân, thực thể hô hấp trong đợt cấp COPD. - Đánh giá các đặc điểm lâm sàng: thời gian mắc bệnh, số đợt cấp nhập viện trong năm, mức độ của đợt cấp. - Nghiên cứu các bệnh đồng mắc với BPTNMT. - Đánh giá mức độ nặng của BPTNMT. 18 2.3.1.2. Cận lâm sàng - Đánh giá sự biến đổi về số lượng hồng cầu, hematocrit, số lượng bạch cầu, phản ứng CRP trong đợt cấp COPD. - Đánh giá thay đổi các globulin miễn dịch: IgA, IgG, IgM. - Xét nghiệm sinh hóa máu: ure, creatinin, glucose, triglyceride, cholesterol, SGOT, SGPT, điện giải đồ. - Đánh giá biến đổi khí máu động mạch. - Đặc điểm tổn thương trên Xquang phổi. - Đánh giá thay đổi trên điện tâm đồ. - Đánh giá rối loạn thông khí phổi khi bệnh nhân hết đợt cấp. 2.3.1.3. Nghiên cứu vi khuẩn học - Xác định các loài vi khuẩn bằng phương pháp cấy đờm định lượng và tính nhạy cảm kháng sinh của chúng trong đợt cấp COPD. - Xác định một số loài vi khuẩn không điển hình trong đợt cấp COPD bằng kỹ thuật sinh học phân tử PCR. 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu 2.3.2.1. Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu mô tả cắt ngang có so sánh. 2.3.2.2. Cỡ mẫu: Chọn cỡ mẫu thuận tiện. - Bệnh nhân được chẩn đoán COPD, điều trị nội trú tại Bệnh viện Phổi Trung ương và Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 đủ các tiêu chuẩn nghiên cứu. - Nghiên cứu viên trực tiếp hỏi, thăm khám bệnh nhân, tham gia điều trị, phát hiện các dấu hiệu và triệu chứng, đăng ký theo mẫu thống nhất. 2.3.2.3. Nghiên cứu lâm sàng - Thời gian mắc bệnh: dựa vào hỏi bệnh, chia bệnh nhân nghiên cứu thành các nhóm: < 5năm, 5 - 10 năm, > 10 năm. - Số đợt cấp/năm gần nhất. - Thời gian đợt cấp. - Triệu chứng cơ năng hô hấp: khó thở, ho khạc đờm, số lượng đờm. 19 - Triệu chứng toàn thân: tím tái, sốt, phù, mệt, gày sút cân, giảm khả năng hoạt động thể lực. - Khám phát hiện triệu chứng thực thể hô hấp: co kéo cơ hô hấp, lồng ngực hình thùng, ran phổi. - Tiền sử: hút thuốc lá, thuốc lào, thời gian hút thuốc, số lượng điếu thuốc trong một ngày. - Phân loại mức độ nặng đợt cấp. - Phân loại mức độ nặng của BPTNMT. 2.3.2.4. Cận lâm sàng - Xét nghiệm công thức máu: (số lượng hồng cầu, huyết sắc tố, hematocrit, số lượng bạch cầu, công thức bạch cầu) làm khi bệnh nhân nhập viện, lấy máu tĩnh mạch làm xét nghiệm tại khoa Huyết học. - Xét nghiệm sinh hóa máu: ure, creatinin, glucose, triglyceride, cholesterol, SGOT, SGPT, điện giải đồ, globulin miễn dịch (IgA, IgG, IgM), phản ứng CRP, khí máu động mạch làm khi bệnh nhân nhập viện, lấy máu tĩnh mạch làm xét nghiệm tại khoa Hóa sinh miễn dịch. - Xquang phổi: tất cả bệnh nhân được chụp Xquang phổi chuẩn tại khoa Chẩn đoán hình ảnh khi bệnh nhân vào viện. - Làm điện tâm đồ cho tất cả bệnh nhân khi vào viện. - Đo thông khí phổi, đánh giá các chỉ tiêu so với lý thuyết người Việt Nam. 2.3.2.5. Cấy đờm định danh căn nguyên vi sinh trong đợt cấp của BPTNMT. * Lấy đờm và sử lý bệnh phẩm. - Thời điểm: Lấy đờm khi bệnh nhân vào viện. - Cách tiến hành: Lấy đờm vào buổi sáng sớm sau khi ngủ dậy, sau khi đã vệ sinh răng miệng sạch sẽ, súc miệng nhiều lần bằng nước sạch, ho khạc mạnh vào lọ vô trùng. + Nếu bệnh nhân ho khạc ít dùng khí dung nước muối sinh lý cho bệnh nhân long đờm. 20