Các nghiệm pháp thăm dò chức năng cầu thận

CÁC NGHIỆM PHÁP THĂM DÒ CHỨC NĂNG CẦU THẬN

PGS.TS. Hà Hoàng Kiệm, BV 103, HVQY.

1. MỞ ĐẦU

Thận là cơ quan có ý nghĩa sinh tồn đối với cơ thể. Thận có hai nhiệm vụ lớn là bài tiết và nội tiết, suy cho cùng thận là cơ quan có vai trò điều hòa cân bằng nội môi của cơ thể. Để thực hiện vai trò đó, thận có rất nhiều chức năng. Vì vậy, cũng có nhiều nghiệm pháp khác nhau để thăm dò chức năng thận. Mỗi nghiệm pháp chỉ phản ánh một vài chức năng, mà không phản ánh được toàn bộ chức năng thận. Các nghiệm pháp thăm dò chức năng thận rất có giá trị, nhưng các nghiệm pháp này còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, không những của thận mà còn của các yếu tố ngoài thận. Vì vậy, cần chú ý đặc điểm  này khi phân tích kết quả của nghiệm pháp.

2. CÁC NGHIỆM PHÁP THĂM DÒ CHỨC NĂNG LỌC MÁU CỦA CẦU THẬN

Đo mức lọc cầu thận là nghiệm pháp quan trọng nhất để thăm dò chức năng lọc máu của cầu thận. Mức lọc cầu thận viết tắt là GFR (glomerular filtration rate) được định nghĩa là thể tích dịch lọc ban đầu (nước tiểu đầu) được cầu thận lọc trong một đơn vị thời gian. Đơn vị của mức lọc cầu thận thường dùng là ml/phút, nhưng đo trực tiếp mức lọc cầu thận không thể thực hiện được trong lâm sàng, mà phải đo gián tiếp qua hệ số thanh thải của một số chất.

Hệ số thanh thải của một chất là số millilit huyết tương khi đi qua thận được thận lọc sạch chất đó, nghĩa là lượng huyết tương này sau khi đi qua thận thì ở tĩnh mạch thận không còn chất đó. Người ta biết rằng, nếu một chất thỏa mãn các điều kiện:

+ Không bị chuyển hóa trong cơ thể

+ Được lọc tự do qua cầu thận

+ Không bị ống thận hấp thu hay bài tiết

Thì có hệ số thanh thải đúng bằng mức lọc cầu thận, và có thể dùng để xác định mức lọc cầu thận. Nếu một chất thỏa mãn các điều kiện trên thì số lượng chất đó được lọc ra nước tiểu đầu đúng bằng lượng được bài xuất ra nước tiểu, nghĩa là Cs x Ps = Us x V. Do đó công thức để tính hệ số thanh thải của một chất là:

C_S = [(U_S x V)/P_S]        (1)

Trong đó: s (substance) là chất dùng để đo hệ số thanh thải; Cs (clearance) là hệ số thanh thải của chất s (ml/ph); Us (urine) là nồng độ của chất s trong nước tiểu; V (volume) là thể tích nước tiểu trong  một phút (ml/ph); Ps (plasma) là nồng độ chất s trong huyết tương.

Inulin là chất lý tưởng nhất để đo mức lọc cầu thận, ngoài ra có thể dùng manitol hay natri thiosulphat. Nhưng kỹ thuật đo hệ số thanh thải của ba chất trên phức tạp, nên ít được sử dụng trong lâm sàng. Trong thực hành lâm sàng, người ta thường sử dụng phương pháp đo hệ số thanh thải creatinin nội sinh để đánh giá mức lọc cầu thận.

2.1.  Đo hệ số thanh thải inulin

          Inulin là một polyme của đường fructose, có đặc điểm không độc, không bị chuyển hóa khi đưa vào cơ thể, trọng lượng phân tử là 5000 Da nên được lọc tự do qua cầu thận, hoàn toàn không bị ống thận tái hấp thu hoặc bài tiết. Với các đặc điểm trên, nên inulin là chất lý tưởng nhất được dùng để đo mức lọc cầu thận. Hệ số thanh thải inulin đúng bằng mức lọc cầu thận.

          Khi pha inulin nồng độ cao 100 g/l, dung dịch có chứa một lượng nhỏ fructose tự do. Hiện nay chất tổng hợp giống inulin là fructosan có ưu điểm hơn inulin là dễ hòa tan trong nước ở nhiệt độ phòng, được dùng thay thế cho inulin. Định lượng inulin trong huyết thanh và nước tiểu đều dựa trên nguyên lý thủy phân inulin và định lượng fructose theo phương pháp enzym.

          Kỹ thuật đo hệ số thanh thải inulin thường dùng là phương pháp truyền tĩnh mạch liên tục hai giai đoạn.

+ Giai đoạn 1: pha 30 ml inulin 10% vào 250 ml dung dịch natri clorua 0,9%, truyền tĩnh mạch tốc độ 20 ml/ph. Mục đích để đạt nhanh nồng độ inulin trong huyết thanh tới 0,18-0,25 g/l.

+ Giai đoạn 2: tiếp theo giai đoạn 1, pha 70 ml inulin 10% vào 500 ml dung dịch natri clorua 0,9%, truyền tĩnh mạch với tốc độ 4 ml/ph. Mục đích để duy trì nồng độ inulin trong huyết thanh ổn định.

          Trước khi bắt đầu giai đoạn 1, đặt thông bàng quang qua niệu đạo. Sau khi bắt đầu giai đoạn 2 được 20 phút, tháo kiệt nước tiểu trong bàng quang bỏ đi và bơm vào trong bàng quang một ít không khí. 20 phút sau lấy hết nước tiểu trong bàng quang, đo thể tích rồi tính ra số ml/phút. Ngay sau khi lấy nước tiểu, lấy 2 ml máu và 5 ml nước tiểu để định lượng inulin. Tính hệ số thanh thải inulin theo công thức (1).

          Giá trị bình thường của hệ số thanh thải inulin là 125±30 ml/ph.

2.2. Đo hệ số thanh thải manitol

          Manitol cũng là chất lý tưởng để đo mức lọc cầu thận. Để đo hệ số thanh thải manitol, cũng sử dụng phương pháp truyền tĩnh mạch hai giai đoạn.

+ Giai đoạn 1: pha 80 ml dung dịch manitol 25% vào 250 ml dung dịch natri clorua 0,9%, truyền tĩnh mạch tốc độ 20 ml/ph.

+ Giai đoạn 2: tiếp theo giai đoạn 1, pha 80 ml dung dịch manitol 25% vào 500ml dung dịch natri clorua 0,9%, truyền tĩnh mạch tốc độ 4 ml/ph.

          Thu mẫu nước tiểu và mẫu máu giống như phương pháp đo hệ số thanh thải inulin. Tính hệ số thanh thải manitol theo công thức (1).

          Giá trị bình thường của hệ số thanh thải manitol bằng hệ số thanh thải inulin và bằng 125±30 ml/ph.

2.3. Đo hệ số thanh thải natri thiosulphat

          Natri thiosulphat được cầu thận lọc dễ dàng, chỉ được ống thận bài tiết rất ít. Lượng natri thiosulphat được ống thận bài tiết là không đáng kể, ngay cả khi nồng độ trong huyết thanh lớn hơn 0,2g/l.

          Kỹ thuật đo hệ số thanh thải natri thiosulphat như sau: tiêm tĩnh mạch 12g natri thiosulphat dung dịch 20%. Trước khi tiêm, đặt thông bàng quang qua niệu đạo, tháo hết nước tiểu trong bàng quang bỏ đi. Sau tiêm 40 ph, lấy hết nước tiểu trong bàng quang và lấy mẫu máu. Sau đó cứ 20 phút lấy mẫu cả nước tiểu và máu một lần, tổng số 4-5 lần. Các mẫu được đo số lượng nước tiểu rồi tính ra ml/phút, và định lượng nồng độ natri thiosulphat trong các mẫu máu và nước tiểu. Tính hệ số thanh thải natri thiosulphat theo công thức (1) của từng lần lấy mẫu, kết quả là số trung bình của các lần lấy mẫu. Tỉ số giữa hệ số thanh thải natri thiosulphat và hệ số thanh thải inulin là 1,03.

2.4. Đo hệ số thanh thải creatinin nội sinh

          1937 Popper và Mandel để xuất hệ số thanh thải creatinin nội sinh gần bằng mức lọc cầu thận, xét nghiệm này nhanh chóng trở nên thông dụng trong lâm sàng vì  kỹ thuật đơn giản.

          Creatinin là sản phẩm thoái biến của creatin của cơ, không có vai trò của enzym. Creatin được gan tổng hợp và tích trữ ở cơ, tổng lượng creatin trong cơ thể khoảng 100g, lượng creatin trong cơ chiếm 98% lượng creatin của cơ thể, nên có thể coi cơ là bể chứa creatin của cơ thể. Chỉ có một lượng nhỏ creatin có nguồn gốc từ thức ăn, lượng thịt trong thức ăn cung cấp khoảng 0,6-0,8g creatin/24 giờ. Có 1,6% lượng creatin trong cơ thể được chuyển hóa để tạo thành creatinin mỗi ngày. Do đó, nồng độ creatinin trong máu không phụ thuộc vào chế độ ăn mà chỉ phụ thuộc vào khối lượng cơ của cơ thể.

2.4.1. Phương pháp đo

+ Lấy nước tiểu 24 giờ, đo thể tích và tính ra ml/ph. Lấy 5 ml nước tiểu trong mẫu nước tiểu 24 giờ để định lượng nồng độ creatinin.

+ Lấy 2 ml máu vào lúc kết thúc lấy nước tiểu 24 giờ để định lượng nồng độ creatinin.

+ Tính hệ số thanh thải creatinin nội sinh theo công thức (1) nhưng có điều chỉnh vì nồng độ creatinin huyết thanh phụ thuộc vào khối lượng cơ bằng cách nhân công thức (1) với 1,73/S. Trong đó 1,73 là diện tích trung bình (m²) bề mặt cơ thể của người Châu Âu; S (surface) là diện tích (m²) bề mặt cơ thể của bệnh nhân.

Ccre = [(Ucre x V)/Pcre] x 1,73/S

Giá trị bình thường của hệ số thanh thải creatinin nội sinh là 120±30ml/ph.

2.4.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả

+ Phương pháp đo nồng độ creatinin, đặc biệt đối với huyết thanh: thông thường, nồng độ creatinin được đo bằng phương pháp Jaffe, phản ứng tạo ra phức hợp picrat-creatinin có màu vàng. Đo tốc độ tạo ra phức hợp màu để tính nồng độ creatinin. Vì huyết thanh có màu sắc giống hệt màu sắc mà phản ứng tạo ra, trong khi màu sắc nước tiểu không như vậy, làm cho nồng độ creatinin trong huyết thanh đo được cao hơn giá trị thực. Do đó hệ số thanh thải reatinin nội sinh theo tính toán sẽ thấp hơn giá trị thực. Ảnh hưởng của màu sắc huyết thanh sẽ là đáng kể, khi nồng độ creatinin huyết thanh thấp. Nếu định lượng creatinin theo phương pháp enzym hoặc kỹ thuật sắc ký chất lỏng cao áp HPLC (high performance liquid chromatography), thì nồng độ creatinin huyết thanh không bị ảnh hưởng bởi yếu tố trên.

+ Bài tiết creatinin của ống thận: bình thường, ống lượn xa bài tiết một lượng nhỏ creatinin, lượng creatinin được ống thận bài tiết là không đáng kể khi nồng độ creatinin máu trong giới hạn bình thường. Nhưng khi nồng độ creatinin máu tăng cao, lượng creatinin được ống thận bài tiết là đáng kể, làm cho hệ số thanh thải creatinin cao hơn hệ số thanh thải inulin. Bình thường, tỉ số giữa hệ số thanh thải creatinin/hệ số thanh thải inulin là 1,1-1,2 ở người lớn, và 0,98-1,0 ở trẻ em. Tỉ số này tăng dần khi mức lọc cầu thận giảm, khi nồng độ creatinin trong máu tăng tới một mức độ nào đó sẽ làm cho tỉ số trên bằng hoặc lớn hơn 2.           Một số chất ức chế bài tiết creatinin ở ống thận, làm tăng creatinin huyết thanh, do đó làm hệ số thanh thải creatinin giảm, chẳng hạn spironolacton, triamteren, amilorit, probenecid, cimetidin, trimetoprim.

+ Mức độ chính xác của thu thập nước tiểu 24 giờ: thu thập mẫu nước tiểu 24 giờ thiếu chính xác sẽ làm sai lệch kết quả khi tính hệ số thanh thải creatinin nội sinh. Đây là yếu tố dễ mắc phải nhất, làm sai lệch kết quả trong lâm sàng. Do đó phải làm kiệt nước tiểu trong bàng quang khi bắt đầu và kết thúc lấy mẫu, và phải thu gom đầy đủ toàn bộ nước tiểu trong thời gian lấy mẫu. Để kết quả được chính xác, tốt nhất là lấy mẫu nước tiểu 24 giờ, trong một số trường hợp có thể lấy mẫu 6 giờ, 12 giờ.

+ Điều chỉnh hệ số thanh thải theo diện tích bề mặt cơ thể: hệ số thanh thải creatinin cần được điều chỉnh cho chính xác hơn theo diện tích bề mặt cơ thể, lấy theo diện tích trung bình của bề mặt cơ thể người Châu Âu là 1,73 m². Diện tích bề mặt cơ thể được tính theo hai cách:

- Sử dụng bảng Dubois bằng cách đối chiếu chiều cao, cân nặng.

- Sử dụng công thức tính của Haycock (1978)

S  = W^0,94 x h^0,4 x 0,024

          Trong đó S (surface) là diện tích bề mặt cơ thể (m²); W (Weight) là trọng lượng cơ thể (kg); h (high) là chiều cao (cm).

2.5. Ước lượng hệ số thanh thải creatinin qua nồng độ creatinin huyết thanh

          Vì những khó khăn trong việc thu thập nước tiểu 24 giờ để tính hệ số thanh thải creatinin nội sinh, nên việc ước tính hệ số thanh thải creatinin nội sinh từ nồng độ creatinin huyết thanh đơn độc đã được các tác giả nghiên cứu trong nhiều năm.

          Cơ sở để ước tính hệ số thanh thải creatinin nội sinh từ nồng độ creatinin huyết thanh là lượng creatinin được thận bài xuất hàng ngày là hằng định đối với mỗi cá nhân, vì khối lượng cơ không thay đổi giữa các ngày, do đó Ucre´V=k. Trong đó Ucre là nồng độ creatinin trong nước tiểu mẫu 24 giờ, V là thể tích nước tiểu trong một phút; k là hằng số đối với mỗi bệnh nhân. Vì vậy, Ccre thay đổi khi k/Pcre thay đổi. Trong đó, Ccre là hệ số thanh thải creatinin nội sinh; Pcre là nồng độ creatinin trong huyết thanh. Vì k là hằng số, nên Ccre thay đổi khi Pcre thay đổi, như vậy Ccre chỉ phụ thuộc vào Pcre.

          Việc sử dụng nồng độ creatinin máu đơn độc để ước tính mức lọc cầu thận sẽ dẫn đến đánh giá quá mức mức lọc cầu thận ở người suy thận. Bởi vì nồng độ cao của creatinin trong huyết thanh người suy thận được ống lượn xa bài tiết creatinin tăng đáng kể, cùng với một lượng creatinin mất qua ruột. Cũng cần chú ý thêm, bắt đầu từ 35 tuổi trở đi thì mức lọc cầu thận và hệ số thanh thải creatinin nội sinh giảm dần khi tuổi tăng lên, vì số lượng nephron chức năng của thận giảm dần theo tuổi. Ở người 50 tuổi, số lượng nephron hoạt động giảm từ 1-30% làm mức lọc cầu thận giảm ở người cao tuổi, khi tới 80 tuổi mức lọc cầu thận chỉ 50-60 ml/ph nhưng nồng độ creatinin trong huyết thanh vẫn có trị số bình thường, nếu sử dụng phương pháp ước tính trên sẽ dẫn đến ước tính sai mức lọc cầu thận. Trẻ em, nồng độ creatinin huyết thanh tăng dần do khối lượng cơ tăng theo tuổi. Những bệnh nhân bị phù, làm cân nặng tăng không phản ánh đúng trọng lượng thực của bệnh nhân, cũng dẫn đến đánh giá không đúng mức lọc cầu thận. Tuy vậy, sử dụng nồng độ creatinin huyết thanh để ước đoán mức lọc cầu thận vẫn được nghiên cứu vì nó đơn giản và tiện lợi. Các công trình nghiên cứu đã cố gắng đưa ra các công thức hiệu chỉnh cho sát với mức lọc cầu thận thực.

+ Công thức của Cockroft và Gault (1976), đây là công thức được dùng phổ biến nhất hiện nay.

Ccre = [(140-Tuổi) x W]/(72 x Pcre)

          Trong đó Ccre (clearance of creatinin) là hệ số thanh thải creatinin nội sinh (ml/ph); tuổi của bệnh nhân tính theo năm; W (weight) là trọng lượng cơ thể bệnh nhân (kg); Pcre (plasma) là nồng độ creatinin trong huyết tương của bệnh nhân (mg/dl). Đối với nữ phải nhân kết quả với 0,85, vì khối lượng cơ ở nữ thấp hơn nam. Nếu nồng độ creatinin huyết tương được tính bằng mmol/l, thì hệ số 72 ở mẫu số được thay bằng 0,814. 

          Rolin và cs (1984), đã kiểm nghiệm công thức trên qua công trình nghiên cứu 500 người vừa được đo mức lọc cầu thận bằng ¹²⁵I, vừa được tính hệ số thanh thải creatinin nội sinh theo công thức của Cockroft và Gault, thấy mức lọc cầu thận được xác định bằng hai phương pháp trên có mối tương quan rất chặt (r=0,97).

+ Công thức của Salazar và Corcoran:

Ccre = [(137-Tuổi) x (0,285´W) + (121,1x h²)]/( 51x Pcre)

Trong đó Ccre là hệ số thanh thải creatinin nội sinh (ml/ph); tuổi bệnh nhân tính theo năm; W là trọng lượng cơ thể bệnh nhân (kg); h là chiều cao của bệnh nhân (cm); Pcre là nồng độ creatinin huyết tương của bệnh nhân (mg/dl).

+ Công thức của Barrett và Chantlle (1975) cho trẻ em:

          Hai tác giả Barett và Chantlle đã đưa ra công thức ước lượng nồng độ creatinin huyết tương cho trẻ em dựa vào chiều cao của trẻ, vì khối lượng cơ tăng theo chiều cao và cân nặng của trẻ.

Pcre (mmol/l) = chiều cao (cm) x 0,331

+ Công thức của Morris (1982) cho trẻ em:

Morris đưa ra công thức tính hệ số thanh thải creatinin cho trẻ em như sau:

Ccre = [40 x Chiều cao (cm)]/ Pcre (mmol/l)

2.6. Đánh giá mức lọc cầu thận bằng phương pháp đo nồng độ b₂-microglobulin

          Trong bốn thập kỷ gần đây, người ta nhận ra thận có vai trò quan trọng trong phân giải các peptid và protein, đặc biệt các peptid có trọng lượng phân tử thấp. Các chất này được lọc qua cầu thận, sau đó được các tế bào ống lượn gần tái hấp thu và chuyển hóa thành các amino acid.

          Một số lớn các peptid, kể cả các hormon như parathyroid hormon, insulin…, một số protein có trọng lượng phân tử thấp, kể cả a₁-microglobulin đã được nghiên cứu. Theo Schardijin và Statius (1987), thì b₂-microglobulin là chất có giá trị để đánh giá mức lọc cầu thận.

          B₂-microglobulin có trọng lượng phân tử 11815 Da, là chuỗi peptid gồm 99 amino acid, có bán kính phân tử 2,1nm, do vậy được lọc qua cầu thận tự do như với nước (cầu thận có thể lọc các phân tử có kích thước £5,5 nm). Sau khi được lọc qua cầu thận, 99% lượng b₂-microglobulin được ống thận tái hấp thu và thoái giáng. Vì được lọc qua cầu thận dễ dàng, nên ở người khỏe mạnh, nồng độ b₂-microglobulin trong huyết thanh thấp £2 mg/l, trung bình 1,5 mg/l. Nồng độ b₂-microglobulin trong huyết thanh tăng khi mức lọc cầu thận giảm, và đạt tối đa 40 mg/l ở người tăng ure máu và bệnh nhân lọc máu chu kỳ.

          Logarit nồng độ b₂-microglobulin huyết thanh có tương quan chặt với logarit của hệ số thanh thải inilin. Do đó logarit nồng độ b₂-microglobulin huyết thanh là thông số rất tốt để đánh giá rối loạn chức năng thận, đặc biệt khi mức lọc cầu thận giảm. Nồng độ b₂-microglobulin trong huyết thanh cho biết mức lọc cầu thận tương đối chính xác, nhất là ở người già khi mà khối lượng cơ giảm và mức bài xuất creatinin của thận thấp. Nồng độ b₂-microglobulin trong huyết thanh không bị ảnh hưởng của khối lượng cơ, cũng không bị ảnh hưởng của giới tính.

          Định lượng b₂-microglobulin trong huyết thanh để đánh giá mức lọc cầu thận chưa được ứng dụng rộng rãi trong lâm sàng, vì cho đến nay định lượng nồng độ b₂-microglobulin bằng phương pháp miễn dịch phóng xạ (RIA) còn quá đắt, phương pháp định lượng ELISA rẻ hơn.

          Ở những bệnh nhân có khối u, đặc biệt là u lympho và những bệnh như lupus ban đỏ hệ thống, hội chứng Sjogren, viêm khớp dạng thấp, nồng độ b₂-microglobulin trong huyết thanh tăng cao hơn bình thường.

2.7. Đo mức lọc cầu thận bằng phương pháp đồng vị phóng xạ

2.7.1. Sử dụng dược chất phóng xạ ⁵¹Cr-EDTA

          EDTA (ethylen diamine tetra acetat) được cầu thận lọc hoàn toàn giống như inulin, không độc, không bị chuyển hóa khi đưa vào cơ thể, không được ống thận tái hấp thu hay bài tiết, có thể dùng để đo mức lọc cầu thận giống như inulin. Người ta gắn thêm ⁵¹Cr, là chất phóng xạ có thời gian bán hủy dài, được thải nhanh qua nước tiểu để đo mức lọc cầu thận bằng phương pháp phóng xạ. Có hai cách đo mức lọc cầu thận với EDTA được áp dụng:

+ Đo hệ số thanh thải EDTA bằng phương pháp truyền tĩnh mạch hai giai đoạn, giống như đo hệ số thanh thải inulin. Tính hệ số thanh thải EDTA theo công thức (1).

+ Đo mức giảm hoạt độ phóng xạ trong huyết tương của ⁵¹Cr-EDTA. Phương pháp này tiện lợi hơn vì không phải thu thập nước tiểu theo thời gian, chỉ cần tiêm thuốc tĩnh mạch một lần. Mức lọc cầu thận đo bằng phương pháp ⁵¹Cr-EDTA tương đương mức lọc cầu thận đo bằng inulin, ngay cả khi mức lọc cầu thận giảm xuống 3-15 ml/ph.

2.7.2. Sử dụng dược chất phóng xạ ¹²⁵I-iothalamate

          Sử dụng dược chất phóng xạ ¹²⁵I-iothalamate để đánh giá mức lọc cầu thận tương tự như ⁵¹Cr-EDTA.

2.7.3. Sử dụng dược chất phóng xạ ⁹⁹Tcm-DTPA

          DTPA (diethylene triamine penta acetic acid tin) gắn với ⁹⁹Tcm đã được dùng để đo mức lọc cầu thận. Mức lọc cầu thận được đo bằng ⁹⁹Tcm-DTPA có tương quan rất chặt với mức lọc cầu thận đo bằng inulin (r=0,97).

          Tiêm 2-3 mCi dược chất ⁹⁹Tcm-DTPA vào tĩnh mạch, rồi đo hoạt tính phóng xạ ở hai thận, quan trọng nhất là thời gian sau tiêm 2 phút. Đường cong biểu diễn hoạt độ phóng xạ của thận theo thời gian có 3 pha: pha tưới máu (pha động mạch), pha bài tiết, pha bài xuất. Đo hoạt độ phóng xạ theo thời gian rồi tính ra mức lọc cầu thận của từng bên thận. Mức lọc cầu thận toàn bộ bằng tổng mức lọc cầu thận của hai thận.

Nguồn: Hà Hoàng Kiệm. THẬN HỌC LÂM SÀNG. NXB YH. 2010. Tr 144 - 151

CHIA SẺ BÀI VIẾT