Tài liệu đánh giá trị số canxi ion hóa đo bằng phương pháp điện cực chọn lọc ion (ise) trực tiếp và và phương pháp tính gián tiếp

an dP ha rm ac y,  VN U ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC ed ici ne NGUYỄN THỊ HƯƠNG ol of M ĐÁNH GIÁ TRỊ SỐ CANXI ION HÓA ĐO BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN CỰC CHỌN LỌC ION (ISE) TRỰC TIẾP VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍ NH GIÁN TIẾP Co py rig ht @ Sc ho KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀ NH: BÁC SĨ ĐA KHOA HÀ NỘI – 2019 dP ha rm ac y,  VN U ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC an NGUYỄN THỊ HƯƠNG M ed ici ne ĐÁNH GIÁ TRỊ SỐ CANXI ION HÓA ĐO BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN CỰC CHỌN LỌC ION (ISE) TRỰC TIẾP VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍ NH GIÁN TIẾP ho ol of KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀ NH BÁC SĨ ĐA KHOA Co py rig ht @ Sc Khóa: QH.2013Y Người hướng dẫn: 1. TS.BS. Bùi Tuấ n Anh 2. TS. Vũ Thi Thơm ̣ HÀ NỘI – 2019 Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và thực hiện khóa luận tốt nghiệp, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô, nhà trường, cơ quan, bệnh viện, gia đình và bè bạn. Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới TS.BS. Bùi Tuấ n Anh – Trưởng Khoa Hóa sinh – Bê ̣nh viêṇ Ba ̣ch Mai và TS. Vũ Thi Thơm đã ̣ luôn quan tâm giúp đỡ và hướng dẫn tôi, để tôi có thể hoàn thành bản khóa luận tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các bác si,̃ nhân viên Khoa Hóa sinh – Bê ̣nh viêṇ Ba ̣ch Mai đã hết sức hỗ trợ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài này. Bên cạnh đó, tôi xin gửi tới các thầy cô Khoa Y Dược - Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô Bộ môn Y dược học cơ sở lòng biết ơn sâu sắc. Sự dìu dắt, quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình và chu đáo của các thầy cô trong suốt 6 năm học vừa qua đã giúp tôi có thêm hành trang kiến thức, bản lĩnh và nhiệt huyết để có thể thực hiện thật tốt công tác thực tế sau này. Cuối cùng, tôi xin dành lời cảm ơn của mình tới gia đình và bạn bè, những người đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ và cho tôi sự hỗ trợ tuyệt vời nhất. Bản khóa luận còn có những thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn. Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 05 tháng 06 năm 2019 Sinh viên Nguyễn Thi ̣Hương Canxi ion hóa ICU Intensive care unit – Khoa hồ i sức cấ p cứu CaT Canxi toàn phầ n huyế t thanh Ca Nguyên tố canxi 1,25(OH)2D 1,25 – dihydroxy vitamin D, calcitriol PTH Parathyroid hormon – Hormon tuyến cận giáp 25OHD 25 – hydroxy vitamin D, calcidiol ISE Ion Selective Electrode – Phương pháp điện cực chọn lọc ion The International Federation of Clinical Chemistry – Liên đoàn Quốc tế về Hóa sinh lâm sàng dP ha an ed ici ne Metabolic Bone Disease in Chronic Kidney Disease – Rố i loa ̣n chuyể n hóa xương và khoáng chấ t ở bênh ̣ nhân mắ c bênh ̣ thâ ̣n ma ̣n tiń h Kidney Disease Improving Global Outcomes – Hô ̣i Thâ ̣n ho ̣c Quố c tế Estimated Glomerular Filtration Rate – Mức lo ̣c cầ u thâ ̣n M CKD – MBD of KDIGO rig ht @ Sc ho ol eGFR py rm ac y, iCa IFCC Co VN U DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Bảng 1.1 VN U DANH SÁCH CÁC BẢNG Các công thức sử du ̣ng tính chỉ số canxi ion hóa huyế t thanh Khoảng tham chiế u của canxi ion hóa, canxi toàn phầ n, protein toàn phầ n, albumin và creatinin Bảng 2.2 Phân đô ̣ suy thâ ̣n theo KDIGO 2012 Bảng 2.3 Các công thức sử du ̣ng tính chỉ số canxi ion hóa huyế t thanh Bảng 2.4 Công thức tính mức lọc cầu thận theo CKD-EPI 2009 Bảng 2.5 Phân nhóm bê ̣nh nhân Bảng 2.6 Mức đô ̣ tương hơ ̣p theo Alman 1991 dựa trên chỉ số kappa Bảng 3.1 Tỷ lê ̣ bê ̣nh nhân phân bố theo nhóm Bảng 3.2 Sự khác biê ̣t giá tri iCa giữa đo bằ ng ISE và tính bằ ng công thức ̣ Bảng 3.3 Đô ̣ xác thực kế t quả của công thức so với đo bằ ng ISE trực tiếp Bảng 3.4 Đô ̣ nha ̣y, đô ̣ đă ̣c hiê ̣u, giá tri dự ̣ đoán dương tính, giá tri dự ̣ đoán âm tính của các công thức trong chẩ n đoán ha ̣ canxi máu Bảng 3.5 Đô ̣ nha ̣y, đô ̣ đă ̣c hiê ̣u, giá tri dự ̣ đoán dương tính, giá tri dự ̣ đoán âm tính của các công thức trong chẩ n đoán tăng canxi máu Bảng 3.6 So sánh sự khác biêṭ giá tri ̣iCa giữa các công thức và đo bằ ng ISE trực tiếp ở nhóm chứng Bảng 3.7 So sánh sự khác biêṭ giá tri ̣iCa giữa các công thức và đo bằ ng ISE trực tiếp ở những bê ̣nh nhân mắ c bê ̣nh thâ ̣n ma ̣n tính Bảng 3.8 So sánh mức đô ̣ phù hơ ̣p giữa công thức tính và đo bằ ng ISE trực tiếp ở nhóm bê ̣nh nhân mắc bệnh thận mạn tính Sc ht @ Bảng 3.9 ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, Bảng 2.1 Co py rig Bảng 3.10 So sánh sự khác biê ̣t giá tri ̣ iCa hóa giữa các công thức và đo bằ ng ISE trực tiếp ở những bênh ̣ nhân có giảm albumin So sánh mức đô ̣ phù hơ ̣p giữa công thức tính và đo bằ ng ISE trực tiếp ở nhóm bê ̣nh nhân có giảm albumin máu Phân bố của canxi, phospho, magie trong cơ thể Hình 1.2 Các da ̣ng tồ n ta ̣i của canxi trong cơ thể Hình 1.3 Điề u hòa nồ ng đô ̣ canxi huyế t thanh của hormon PTH Hình 1.4 Sơ đồ cấ u ta ̣o của điêṇ cực cho ̣n lo ̣c ion canxi Hình 1.5 Sơ đồ cấ u ta ̣o phương pháp điêṇ cực cho ̣n lo ̣c ion Hình 2.1 Máy phân tích điêṇ giải 9180 hãng Roche Hình 2.2 Hệ thống máy phân tích hóa sinh Roche (COBAS 8000) Hình 2.3 Quy trình xét nghiệm các chỉ số hóa sinh trong nghiên cứu Hình 2.4 Sơ đồ nghiên cứu Hình 3.1 Biể u đồ Bland - Altman so sánh sự khác biê ̣t kế t quả giữa công thức và đo bằ ng ISE trực tiếp của công thức 1,2,3,4 Hình 3.2 Biể u đồ Bland - Altman so sánh sự khác biê ̣t kế t quả giữa công thức và đo bằ ng ISE trực tiếp của công thức 5,6,7,8 ed ici ne M of ol ho Sc ht @ rig an dP ha rm ac y, Hình 1.1 py Co VN U DANH SÁCH CÁC HÌNH MỤC LỤC Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U LỜI CẢM ƠN DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH SÁCH CÁC BẢNG DANH SÁCH CÁC HÌ NH ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................... 3 1.1. Đại cương ................................................................................................ 3 1.1.1. Canxi trong tự nhiên và trong các tổ chức sống. .................................... 3 1.1.2. Phân loại các dạng tồn tại của canxi trong cơ thể ................................... 4 1.1.3. Điều hòa nồng độ canxi trong cơ thể. ..................................................... 5 1.1.4. Ý nghĩa lâm sàng của canxi .................................................................... 7 1.1.4.1. Tăng canxi máu ..................................................................................... 7 1.1.4.2. Hạ canxi máu .................................................................................. 8 1.1.4.2.1. Bê ̣nh thâ ̣n ma ̣n tính ........................................................................ 8 1.1.4.2.2. Giảm albumin máu ......................................................................... 9 1.2. Phương pháp đo điêṇ cư ̣c cho ̣n lo ̣c canxi ion trư ̣c tiế p .................... 10 1.2.1. Khái niệm chung ................................................................................... 10 1.2.2. Cấu tạo chung........................................................................................ 11 1.2.3. Nguyên lí hoạt động .............................................................................. 11 1.3. Phương pháp tính bằ ng công thức ..................................................... 13 1.4. Các nghiên cứu trên thế giới và ở Viêṭ Nam ..................................... 14 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 16 2.1. Đố i tươ ̣ng nghiên cứu ......................................................................... 16 2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 16 2.2.1. Thiết kế nghiên cứu............................................................................... 16 2.2.2. Các chỉ số nghiên cứu ........................................................................... 16 2.2.3. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................ 17 2.2.4. Phương tiện nghiên cứu ........................................................................ 18 2.2.5. Xử lý số liệu .......................................................................................... 20 2.2.6. Đạo đức nghiên cứu .............................................................................. 21 2.2.7. Sơ đồ nghiên cứu .................................................................................. 21 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ............................................................................... 23 Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U 3.1. Đặc điểm chung của quần thể nghiên cứu ........................................... 23 3.2. Đánh giá độ chính xác và độ các thực của công thức tính so với phương pháp đo điện cực chọn lọc. ................................................... 23 3.1.1. Đô ̣ chính xác và đô ̣ xác thực của các công thức so với đo bằ ng điê ̣n cực cho ̣n lo ̣c ion trên tấ t cả các đố i tươ ̣ng bệnh nhân. ................................ 23 3.1.2. So sánh trên nhóm chứng ...................................................................... 28 3.1.3. So sánh trên bênh ̣ nhân mắ c bê ̣nh thâ ̣n ma ̣n tính.................................. 29 3.1.4. So sánh trên đố i tươ ̣ng có giảm albumin máu ...................................... 30 CHƯƠNG IV: BÀ N LUẬN .......................................................................... 32 4.1. Về đô ̣ chính xác và độ xác thực của các công thức tính toán canxi ion hóa so với đo điện cực chọn lọc ion trư ̣c tiế p.................................... 32 4.1.1. Đánh giá đô ̣ chính xác và đô ̣ xác thực của công thức tính canxi ion hóa….. ................................................................................................... 32 4.1.2. Đánh giá đô ̣ nha ̣y, đô ̣ đă ̣c hiêu, ̣ giá tri dự ̣ đoán âm tính và giá tri dự ̣ đoán dương tính trong chẩ n đoán ha ̣ canxi má và tăng canxi máu. .............. 33 4.2. Về đánh giá đô ̣ chính xác của các công thức trên đố i tươ ̣ng mắ c bênh ̣ thâ ̣n ma ̣n tính và đố i tươ ̣ng có giảm albumin máu.......................... 34 4.2.1. Đánh giá đô ̣ chính xác các công thức tiń h toán trên đố i tươ ̣ng mắ c bênh ̣ thâ ̣n ma ̣n tiń h ......................................................................................... 34 4.2.2. Đánh giá đô ̣ chin ́ h xác các công thức tiń h toán trên đố i tươ ̣ng giảm albumin máu. ......................................................................................... 35 KẾT LUẬN .................................................................................................... 37 KIẾN NGHI ................................................................................................... 38 ̣ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U ĐẶT VẤN ĐỀ Canxi là mô ̣t chấ t khoáng phong phú trong cơ thể con người có vai trò quan tro ̣ng trong nhiề u enzyme, hoa ̣t đô ̣ng thầ n kinh – cơ, là mô ̣t chấ t truyề n tin thứ hai và cầ n thiế t cho nhiề u hoa ̣t đô ̣ng sinh lý của cơ thể [29]. Canxi đươ ̣c tìm thấ y chủ yế u ở trong xương [5, 30]. Trong huyế t thanh, canxi tồ n ta ̣i ở ba da ̣ng chính là: (a) Canxi ion hóa (canxi tự do, ký hiêụ là iCa) – là dạng hoạt động sinh lý và chịu trách nhiệm cho một loạt các hoạt động trao đổi chất và cân bằ ng nô ̣i môi, (b) da ̣ng liên kế t với protein, (c) da ̣ng ta ̣o phức với các anion như citrat, lactat hoă ̣c phosphat [5, 8, 29]. Sự thay đổ i của nồ ng đô ̣ canxi ion hóa trong máu đã dẫn đế n tình tra ̣ng bênh ̣ lý phổ biế n là biể u hiê ̣n của tăng canxi máu hay ha ̣ canxi máu trên lâm sàng. Vì vâ ̣y, viêc̣ đinh ̣ lươ ̣ng nồ ng đô ̣ iCa là rấ t cầ n thiế t ở những cơ sở y tế điề u tri ̣nô ̣i trú, đă ̣c biêṭ là các cơ sở y tế chăm sóc đă ̣c biê ̣t như hồ i sức cấ p cứu (ICU). Trong hơn 50 năm qua, phương pháp phổ biến nhất để đánh giá tình trạng canxi là đo nồng độ canxi toàn phầ n (CaT) trong huyế t tương [25]. Sau đó, Moore cùng Mc-Lean và Hastings đã chỉ ra rằ ng da ̣ng hoa ̣t đô ̣ng của canxi trong cơ thể chỉ là iCa [30]. Vì vâ ̣y, viê ̣c sử du ̣ng nồ ng đô ̣ CaT để chẩ n đoán không còn chính xác trên lâm sàng, thay vào đó đã có mô ̣t số nghiên cứu đưa ra các công thức ước tính nồ ng đô ̣ iCa dựa trên các chỉ số là CaT và protein toàn phầ n. Năm 1967, phương pháp đo nồng độ iCa lầ n đầu tiên được báo cáo bởi Ross [39], sử du ̣ng các điêṇ cực cho ̣n lo ̣c ion và dựa vào sự thay đổ i điêṇ thế thu đươ ̣c để tin ́ h toán nồ ng đô ̣ của iCa, phương pháp này đã giúp cho viêc̣ đinh ̣ lươ ̣ng iCa đươ ̣c dễ dàng và chính xác hơn. Tuy nhiên, vì nhiều lý do bao gồm chi phí mua trang thiế t bi,̣ kỹ thuâ ̣t phân tích, vấn đề tiêu chuẩn hóa viêc̣ lấ y và xử lý mẫu nên mô ̣t số bênh ̣ viên, ̣ nhiề u phòng xét nghiê ̣m không thể đo trực tiế p nồ ng đô ̣ iCa [21, 34]. Mô ̣t loa ̣t các công thức tính gián tiế p iCa dựa trên các chỉ số hóa sinh thông thường với phương pháp đinh ̣ lươ ̣ng đơn giản đươ ̣c xây dựng. Mă ̣c dù vâ ̣y, sử dụng các công thức này vẫn có những sai số dẫn đế n viê ̣c chẩ n đoán sai tiǹ h tra ̣ng bê ̣nh, đă ̣c biêṭ trong mô ̣t số bê ̣nh lý có yế u tố ảnh hưởng đế n sự phân bố cũng như tình tra ̣ng iCa thực tế trong cơ thể như bênh ̣ thâ ̣n ma ̣n tin ́ h, bệnh hạ albumin huyết, hay viêm tu ̣y cấ p... Trên thế giới đã có những nghiên cứu đánh giá về đô ̣ chính xác của các công thức tính toán so với phương pháp ISE trực tiếp. Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có mô ̣t sự 1 Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U thố ng nhấ t nào đươ ̣c đưa ra về công thức phù hơ ̣p sử du ̣ng trên lâm sàng cho từng đối tượng bệnh nhân nói trên. Ta ̣i Viê ̣t Nam, hiê ̣n nay chưa có nhiề u nghiên cứu đánh giá về chỉ số iCa, viêc̣ áp du ̣ng các công thức còn phu ̣ thuô ̣c vào bác si ̃ cận lâm sàng. Các nghiên cứu lâm sàng đánh giá về rố i loa ̣n nồ ng đô ̣ canxi máu đa số sử du ̣ng chỉ số CaT. Chính vì vâ ̣y, chúng tôi tiế n hành nghiên cứu “Đánh giá tri ̣số iCa đo bằ ng phương pháp đo bằ ng điêṇ cư ̣c cho ̣n lo ̣c ion trư ̣c tiế p và phương pháp tính gián tiế p” với hai mu ̣c tiêu: 1. Đánh giá được kế t quả tri ̣ số iCa huyế t tương của phương pháp tính bằ ng công thức so với phương pháp đo ISE trực tiế p. 2. Xác đinh ̣ được độ chính xác và độ xác thực của phương pháp tính bằ ng công thức so với phương pháp đo ISE trực tiế p và mức độ phù hợp trên đố i tượng bê ̣nh nhân mắ c bê ̣nh thận ma ̣n tính và đố i tượng có giảm albumin máu. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U 1.1. Đại cương 1.1.1. Canxi trong tự nhiên và trong các tổ chức sống Trong tự nhiên, canxi (Ca) là kim loại phong phú đứng thứ ba sau nhôm và natri chiếm khoảng 3% vỏ trái đất [10]. Cation canxi có trong muối của các hỗn hợp khác nhau [10, 36]. Ion canxi là một cation phổ biến thứ năm trong cơ thể, nó đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh lý và sinh hóa của tế bào. Tổng lượng canxi trong cơ thể người trưởng thành khoảng 1kg [8, 33, 41]. Canxi cùng với các khoáng chấ t khác là phospho và magie được tìm thấy ở 3 khu vực chính: xương, mô mềm và dịch ngoại bào (Hình 1.1) [5]. Bộ xương chứa 99% canxi của cơ thể dưới dạng hợp chất hydroxyapatit. Mô mềm và dịch ngoại bào chứa khoảng 1% canxi của cơ thể [5, 8, 36, 41]. Có rất ít canxi trong bào tương các tế bào, nồng độ canxi trong máu cao hơn gấ p 5,000 đến 10.000 lần trong bào tương của các tế bào cơ tim và tế bào cơ trơn [4]. Co py rig Hin ̀ h 1.1: Phân bố của canxi, phospho, magie trong cơ thể [5] 3 1.1.2. Phân loại các dạng tồn tại của canxi trong cơ thể Canxi gắn globulin 20% M ht @ Sc ho ol Canxi ion hóa 50% Canxi gắn albumin 80% Canxi gắn protein 40% of Canxi tạo phức 10% ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U Canxi huyết thanh tồ n ta ̣i dưới 3 dạng: (a) iCa chiếm khoảng 50%, (b) phức chất của canxi (liên kết với phosphat, bicarbonate, sulfate…) chiếm khoảng 10% và (c) dạng gắn với protein chiếm khoảng 40%, trong đó 80% gắn với albumin và 20% gắn với globulin (Hiǹ h 1.2) [5, 8, 10, 29, 33]. Canxi có thể tái phân bố giữa 3 dạng phụ thuộc vào sự thay đổi của nồng độ protein và các anion, thay đổi pH hoặc thay đổi số lượng của iCa và CaT. Canxi được chia ra ở cả khu vực ngoại bào và nội bào trong đó canxi nội bào có vai trò quyết định trong nhiều chức năng sinh lý, bao gồm: co cơ, bài tiết hormon, chuyển hóa glycogen và phân chia tế bào. Canxi ngoại bào giúp duy trì tính ổn định của canxi nội bào, quá trình khoáng hóa xương, đông máu, điện thế màng tế bào. Ngoài ra, nó cũng giúp ổn định màng bào tương, ảnh hưởng đến tính thấm và tính kích thích màng. Canxi hòa tan trong cơ thể chủ yếu nằm ở dịch ngoại bào với nồng độ tương đương trong huyết thanh và dịch kẽ [5]. Co py rig Hin ̀ h 1.2: Các da ̣ng tồ n ta ̣i của canxi trong cơ thể [5] Nồ ng đô ̣ canxi tổng số (CaT) bao gồ m tấ t cả các da ̣ng của canxi huyế t thanh là một xét nghiệm thường quy trong hóa sinh lâm sàng. Sự ra đời của các máy hóa sinh tự động giúp viêc̣ đinh ̣ lươ ̣ng CaT trở nên nhanh chóng, dễ dàng và chi phí thấ p. Định lượng CaT phu ̣ thuô ̣c vào nhiề u yế u tố bao gồ m albumin, các anion, pH máu… [18]. Chỉ số CaT có giá trị trong chẩn đoán một số bệnh lý liên quan tới các dạng tồn tại phức hợp của canxi (như liên kết protein). Tuy 4 Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U nhiên, một số bệnh lý khác như hạ canxi huyết, các nhà khoa học chứng minh rằng chỉ số iCa có giá trị cho chẩn đoán lâm sàng hơn là chỉ số CaT [18]. Bên cạnh đó, iCa là dạng hoạt động sinh lý của canxi và nồng độ của nó rất quan trọng với nhiều chức năng sinh lý khác. Chính vì vậy, việc định lượng iCa là điều rất cần thiết. Trước đây, việc đo nồng độ iCa rất khó khăn, đòi hỏi trang thiết bị đắt tiền, thời gian lâu, độ chính xác thấp và yêu cầu các biện pháp xử lý mẫu đặc biệt. Tuy nhiên, trong những năm gần đây tại nhiều khoa xét nghiê ̣m, iCa huyết thanh được định lượng bằng phương pháp đo điêṇ cực cho ̣n lo ̣c ion. Điều này đã mở ra những khả năng chẩn đoán chính xác các bệnh lý liên quan tới rối loạn canxi, đặc biệt là canxi ở dạng ion hóa. 1.1.3. Điều hòa nồng độ canxi trong cơ thể. Cân bằ ng nồ ng đô ̣ canxi trong máu đươ ̣c điề u hòa chủ yếu nhờ hệ thống nội tiết thông qua 3 cơ chế khác nhau, đó là sự hấp thu ta ̣i đường ruột, sự tái hấp thu ở ố ng thận và sự tái hấp thu ta ̣i xương. Các yếu tố tham gia các quá trình này bao gồm hormon tuyế n câ ̣n giáp và thu ̣ thể của nó, 1,25- dihydroxy vitamin D (1,25(OH)2D) và thu ̣ thể vitamin D cũng như nồ ng đô ̣ iCa và thu ̣ thể của canxi [33]. iCa điều chỉnh cân bằ ng nô ̣i môi bằng cách gắn với thụ thể của nó trên màng tế bào. Nồng độ iCa huyết thanh được kiểm soát bằng cơ chế điề u hòa ngược âm tính phụ thuộc nồ ng đô ̣ iCa, phospho, hormon parathyroid hormon (PTH), calcitriol, calcitonin và vitamin D. Các cơ chế điều hòa này giúp duy trì nồng độ iCa huyết thanh ở nồng độ ổn định [40]. Hormon tuyến cận giáp (PTH) có tác dụng làm tăng iCa huyết thanh, điều hòa canxi tại xương (Hình 1.3) thông qua việc giúp tái hấp thu canxi từ xương, tăng khả năng tái hấp thu canxi và bài tiết phospho tại thận, tăng hoa ̣t đô ̣ng của enzym 1-αhydroxylase chuyển 25- hydroxy vitamin D (25OHD) thành chất chuyển hóa hoạt tính là 1,25(OH)2D (calcitriol) và tăng hấp thu canxi ở ruột. Bên cạnh PTH, calcitonin là một hormon tiết ra ở tế bào cạnh nang của tuyến giáp hay còn được gọi là tế bào C, có tác dụng đối lập với PTH, làm giảm nồng độ iCa trong huyết tương [38, 40]. 5 VN U rm ac y, dP ha an ed ici ne Co py rig ht @ Sc ho ol of M Hin ̀ h 1.3: Điề u hòa nồ ng đô ̣ canxi ion hóa huyế t thanh của hormon PTH [25] Trong các loại protein huyết thanh, canxi chủ yếu gắn với albumin tại 30 vị trí liên kết trên phân tử này. Khi liên kết, phức hệ canxi-albumin hoạt động như một hệ đệm canxi giúp duy trì nồng độ iCa ổn định. iCa ở trạng thái cân bằng với canxi liên kết protein nên nếu có sự thay đổi về nồng độ iCa thì sẽ có sự giải phóng đồng thời từ một trong số 30 vị trí liên kết của canxi trên phân tử albumin. Hệ đệm iCa/canxi-albumin có độ nhạy cao với pH, những thay đổi về độ pH làm thay đổi điện tích trên các nhóm chức của axit amin trên albumin, dẫn đến thay đổi số lượng canxi ion hóa hay iCa. Trong trường hợp pH tăng như nhiễm kiềm đường hô hấp gây ra do tăng thông khí thì sẽ dẫn đến iCa bị giảm do albumin tích điêṇ âm, nên tăng lươ ̣ng ion canxi gắ n albumin và ngược lại khi pH giảm sẽ làm cho nồng độ iCa tăng [8]. 6 an dP ha rm ac y, VN U 1.1.4. Ý nghĩa lâm sàng của canxi Nồng độ canxi trong máu luôn được điều hòa bằng những yếu tố như hormon theo cơ chế điề u hòa ngược nên nó luôn được giữ ở mức ổn định. Tuy nhiên, trong một số trường hợp sinh lý hay bệnh lý dẫn đến những rối loạn chuyển hóa canxi, được chia ra: tăng canxi máu và hạ canxi máu [5]. Các bấ t thường về nồ ng đô ̣ canxi huyế t thường gă ̣p ở bênh ̣ nhân bi ̣ bê ̣nh cấ p tiń h. Hạ canxi máu và tăng canxi máu là các thuật ngữ được sử dụng trên lâm sàng để chỉ nồng độ canxi huyết thanh thấp hay cao bất thường. Tăng canxi máu hay hạ canxi máu đều cho thấy sự rối loạn nghiêm trọng của sự cân bằng nội môi canxi. Mặc dù cơ chế lâm sàng rất phức tạp, rối loạn cân bằng nội môi canxi có thể được phân loại dựa trên ba cơ chế chính của cân bằng nồ ng đô ̣ canxi máu [33]. Dưới đây trình bày một số bệnh lý rối loạn canxi huyết thường gặp. 1.1.4.1. Tăng canxi máu Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne Tỷ lê ̣ tăng canxi máu chiếm từ 1% đế n 2% dân số nói chung và 15% trong số bênh ̣ nhân điề u tri ̣ nô ̣i trú [20]. Khoảng 90% các trường hơ ̣p là tăng canxi máu thứ phát sau cường câ ̣n giáp nguyên phát và tăng canxi máu liên quan đế n bê ̣nh lý ác tin ́ h. Ở người trưởng thành, tỷ lê ̣ tăng canxi máu trong bênh ̣ cường câ ̣n giáp nguyên phát dao đô ̣ng từ 0,2% đế n 0,8%, tăng theo tuổ i và chiếm khoảng 2% trong số các bênh ̣ ung thư, đố i với nhi khoa thì tỉ lê ̣ này là 0,4% đế n 1,3%. Ở bênh ̣ nhân điề u tri nô ̣ ̣i trú thì tỷ lê ̣ nhập viện vì cường câ ̣n giáp nguyên phát là 60% và bê ̣nh lý ác tính là 30-40% (Hình 5) [20, 32]. Nguyên nhân chin ́ h gây tăng canxi máu là do hormon tuyế n câ ̣n giáp dư thừa hoă ̣c do lượng canxi đầu vào lớn hơn lượng canxi đào thải ra ngoài. Các nguyên nhân gây tăng canxi máu khác như suy thâ ̣n, nhiễm đô ̣c, nhiễm kim loa ̣i nă ̣ng như lithium, các thuố c như Tamoxifen, Thiazide,… mô ̣t số nguyên nhân hiế m gă ̣p như tăng canxi máu gia đình, ngộ độc vitamin D. Trong đó, dùng thuốc lơ ̣i tiể u Thiazid gây tăng bài tiế t canxi ở quai Henle dẫn đế n sự phát triể n của sỏi thâ ̣n và ung thư thâ ̣n [7]. Tăng canxi máu thường dẫn đế n các triêụ chứng phổ biế n là mê ̣t mỏi, khó chiu,̣ chán ăn, buồ n nôn, nôn, đau bu ̣ng và táo bón. Ngoài ra do ức chế khử cực thầ n kinh cơ và cơ tim nên xuấ t hiêṇ yế u cơ và rố i loa ̣n dẫn truyề n ở tim. Mô ̣t nguyên nhân khác gây tăng canxi máu có thể do viê ̣c hủy xương nhanh gây loañ g xương, biể u hiê ̣n bằ ng đau mỏi 7 dP ha rm ac y, VN U xương, đo mâ ̣t đô ̣ xương thấ y t-score nhỏ hơn -2,5 [2, 3]. Tăng canxi máu tiên lươ ̣ng tố t nế u xảy ra sau mô ̣t rố i loa ̣n lành tính và tiên lươ ̣ng kém nế u khi nguyên nhân là thứ phát như khố i u và những trường hơ ̣p này cầ n phải nhâ ̣p viêṇ thường xuyên [5, 32]. 1.1.4.2. Hạ canxi máu Ha ̣ canxi máu gă ̣p ở 15% đế n 88% bênh ̣ nhân nhâ ̣p viêṇ điề u tri ̣nô ̣i trú [24]. Nồng độ canxi máu thấp có thể do tăng canxi gắn albumin, giảm iCa hoặc cả hai. Giảm albumin máu là nguyên nhân thường gặp nhất của ha ̣ canxi máu giả. Ha ̣ canxi máu gây ra các triêụ chứng phổ biế n là cơn tetani, chuô ̣t rút, yế u cơ, đau cơ, khó nuố t, mê ̣t mỏi, trầ m cảm, lú lẫn và đôi khi gây ra rố i loa ̣n nhip̣ tim. Nguyên nhân gây ha ̣ canxi máu bao gồm các nguyên nhân sau [5, 17, 20]: − Thiế u vitamin D hoă ̣c kháng vitamin D an − Suy tuyế n câ ̣n giáp: tự miễn hoă ̣c sau phẫu thuâ ̣t ed ici ne − Kháng PTH − Bê ̣nh thâ ̣n hoă ̣c bênh ̣ gan giai đoa ̣n cuố i − Thiế u hoă ̣c tăng cao magie máu − Truyề n phosphat hoă ̣c truyề n máu M − Thuố c: biphosphonate tiêm tiñ h ma ̣ch liề u cao, thuố c điề u tri ̣ ung thư, thuố c kháng nấ m, kháng sinh, thuố c chố ng co giâ ̣t, thuố c lơ ̣i tiể u quai. of − Hô ̣i chứng Fanconi ol − Số c nhiễm trùng hoă ̣c vế t bỏng nă ̣ng Co py rig ht @ Sc ho − Giảm albumin máu. 1.1.4.2.1. Bê ̣nh thận mạn tính Thâ ̣n có vai trò quan tro ̣ng trong viêc̣ điề u hòa nồ ng đô ̣ canxi máu thông qua sự tái hấ p thu, bài tiế t canxi qua ố ng thâ ̣n và tiế t men 1 α – hydrolase chuyể n 25OHD thành da ̣ng hoa ̣t đô ̣ng là 1,25(OH)2D. Ở bê ̣nh nhân mắ c bênh ̣ thâ ̣n ma ̣n tiń h, do giảm chức năng bài tiế t, tái hấ p thu của ố ng thâ ̣n cũng như chức năng nô ̣i tiế t dẫn đế n hiêṇ tươ ̣ng cường câ ̣n giáp tra ̣ng thứ phát gây ra rố i loa ̣n cân bằ ng canxi trong máu xảy ra gây tăng tỷ lê ̣ mắ c bê ̣nh và tử vong. Trên bênh ̣ nhân mắ c bê ̣nh thâ ̣n ma ̣n, tình tra ̣ng tăng yế u tố tăng trưởng Fibroblast 23 gây ức chế enzym 1 α- hydrolase làm giảm chuyể n 25OHD thành 1,25(OH)2D dẫn đế n giảm hấ p thu canxi ở ruô ̣t, giảm tái hấ p thu canxi từ xương và ố ng thâ ̣n, từ 8 Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U đó làm giảm nồ ng đô ̣ canxi máu [25, 32, 48, 51]. Có bằ ng chứng cho thấ y các protein liên kế t chă ̣t chẽ của tế bào biể u mô ruô ̣t bi ̣ thay đổ i trong bê ̣nh nhân suy thâ ̣n ma ̣n dẫn đế n ảnh hưởng đế n sự vâ ̣n chuyể n nô ̣i bào của tế bào [50]. Bê ̣nh nhân mắ c bênh ̣ thâ ̣n ma ̣n tính bi rố ̣ i loa ̣n chuyể n hóa muố i khoáng (CKD – MBD) – yế u tố dự báo tỷ lê ̣ mắ c bê ̣nh và tỷ lê ̣ tử vong, thường xảy ra ở giai đoa ̣n sớm của suy thâ ̣n ma ̣n và nă ̣ng dầ n lên. Bênh ̣ nhân có thể bi ha ̣ ̣ canxi máu dễ dẫn đế n mấ t xương, loañ g xương, tăng nguy cơ gaỹ xương, ngươ ̣c la ̣i, tăng canxi máu gây ra vôi hóa mô mề m, đô ̣ng ma ̣ch, van tim [8, 9, 25]. Một nguyên nhân khác gây ra tình trạng rối loạn canxi máu là việc mất protein qua đường nước tiểu trong một số nguyên nhân gây ra bệnh lý thận mạn tính như suy thận cấp, mạn, hội chứng thận hư, viêm cầu thận cấp…Năm 2012, theo KDIGO chia thành 5 giai đoa ̣n suy thâ ̣n ma ̣n, trong đó giai đoa ̣n 3 tách thành 3a và 3b và sự thay đổ i nồ ng đô ̣ canxi máu đươ ̣c phát hiêṇ bắ t đầ u từ giai đoa ̣n sớm của bê ̣nh [20]. 1.1.4.2.2. Giảm albumin máu Canxi gắ n với albumin là mô ̣t da ̣ng của canxi trong máu, nồ ng đô ̣ albumin biế n thiên có ảnh hưởng đế n nồ ng đô ̣ canxi trong máu. Trong trường hơ ̣p toan máu, làm albumin tích điêṇ dương, dẫn đế n giảm gắ n với canxi gây ra tình tra ̣ng tăng canxi máu và ngươ ̣c la ̣i với pH máu giảm. Một số bệnh lý thường gây giảm albumin máu như bệnh lý về gan, bệnh lý về thận, ngoài ra, một số tình trạng nhiễm trùng, bỏng cũng gây giảm albumin máu. Suy dinh dưỡng cũng là một nguyên nhân quan trọng gây giảm albumin máu. Gan là cơ quan chịu trách nhiệm của sản xuất albumin chính trong cơ thể, việc giảm tổng hợp albumin có thể dẫn đến việc giảm gắn canxi với albumin, tuy nhiên không phải trường hợp nào cũng gây ra rối loạn canxi máu do cơ thể tự thích nghi, điều hòa nồng độ iCa trong máu để không gây ra biểu hiện nào trên lâm sàng. Khi cơ thể mất albumin máu qua đường niệu trong các bệnh lý về thận như suy thận cấp, mạn, hội chứng thận hư, viêm cầu thận cấp….dẫn đến canxi mất theo albumin ra ngoài cơ thể. Ngoài ra, trong trường hợp bệnh nhân có sang chấn, stress nặng, nhiễm trùng nặng, bỏng cũng dẫn đến tình trạng giảm protein do sử dụng nhiều để tổng hợp các protein pha cấp điều này cũng dẫn đến giảm một phần albumin máu [8, 18]. 9 Phương pháp đo điêṇ cư ̣c cho ̣n lo ̣c canxi ion trư ̣c tiế p Hiện nay, định lượng iCa được chỉ định rất hạn chế tại một số khoa chăm sóc đặc biệt như khoa ICU, khoa cấp cứu hay phòng mổ. Duy trì cân bằ ng nô ̣i môi iCa máu đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý các bệnh nhân nặng. Do đó, để định lượng iCa, mẫu máu cần được thu thập, xử lý đúng cách và phân tích một cách chính xác. Một trong những lý do mà định lượng iCa không đươ ̣c chỉ định xét nghiệm thường quy đó là yêu cầu về việc thu thập và bảo quản mẫu máu đòi hỏi chính xác hơn nhiều so với xét nghiệm định lượng CaT [25]. Sự ra đời của phương pháp đo điêṇ cực cho ̣n lo ̣c ion đã cho phép phân tích nhanh chóng, trực tiếp iCa trong huyết thanh, kết quả chính xác và giảm thời gian phân tích. 1.2.1. Khái niệm chung Phương pháp đo nồng độ canxi ion hóa huyế t thanh đầu tiên được báo cáo vào năm 1967 bởi Ross và được dựa trên trao đổi ion phospho hữu cơ. Phương pháp điện cực chọn lọc ion sau đó được cải tiến và tính chọn lọc của nó được hoàn thiện trong khoảng thời gian từ năm 1967 đến 1975 [15, 39]. Sau đó, Moore đã nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng phép đo canxi ion và nhận thấy rằng phương pháp điện cực chọn lọc ion chỉ phản ứng với các ion canxi tự do trong huyết thanh chứ không phải các ion canxi liên kết với protein và canxi phức hợp. Phương pháp điện cực chọn lọc ion là một phương pháp phân tích điện hóa hiện đại, phương pháp sử dụng các điện cực chọn lọc ion – các điện cực màng tạo ra một điện thế nhờ sự chuyển động của ion có trong dung dịch và thể hiện mức độ chọn lọc nhất định đối với ion. Điện thế có thể được đo bằng dụng cụ đo pH hoặc Vôn kế. Điện cực chọn lọc ion đầu tiên là điện cực thủy tinh được phát minh bởi Cremer in 1906 [27]. Liên đoàn Quốc tế về hóa học lâm sàng (IFCC) đã có những khuyến cáo về quy trình xét nghiệm ISE trực tiếp đố i với ion canxi [11]. Có hai phương pháp xác đinh ̣ nồ ng đô ̣ iCa là phương pháp đo bằ ng ISE trực tiế p và gián tiế p, trong đó phương pháp đo trực tiế p không đòi hỏi pha loañ g mẫu bê ̣nh phẩ m, đo lường ion canxi trong huyế t tương vì vâ ̣y các chấ t hòa tan như lipid, protein khi tăng cao không ảnh hưởng đế n phép đo. Phương pháp gián tiế p chỉ cầ n mô ̣t lươ ̣ng mẫu nhỏ, khi pha loañ g dựa trên thể tích toàn phầ n của mẫu vì thế khi protein hay lipid máu cao sẽ ảnh hưởng đế n kế t quả [6]. Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U 1.2. 10 ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U 1.2.2. Cấu tạo chung Cấu tạo chung bao gồm điện cực chọn lọc ion và màng chọn lọc ion (Hình 1.4) [15, 19]. Điện cực chọn lọc ion và màng chọn lọc nằm trên cùng một trục, để đo được canxi ion hóa người ta cần dùng điện cực canxi. Điện cực canxi là một điện cực màng được sử dụng để đo sự có mặt của ion canxi có trong mẫu chất lỏng. Màng là thiết bị cảm ứng, có tính chọn lọc do nó chỉ cho phép ion canxi bám trên bề mặt của vỏ điện cực. Có nhiều loại màng như màng thủy tinh, màng chất rắn, chất lỏng và màng chất liệu tổng hợp [8, 11]. Màng chọn lọc ion canxi có gắn chấ t mang ion canxi, do đó chỉ ion canxi được phép đi qua màng, còn các ion khác thì không thể đi qua. Co py rig ht @ Sc ho Hin ̀ h 1.4: Sơ đồ cấ u ta ̣o của điêṇ cư ̣c cho ̣n lo ̣c ion canxi [15, 19]. 1.2.3. Nguyên lí hoạt động Nguyên lý hoạt động của điện cực chọn lọc ion phụ thuộc vào tương tác giữa các ion chuyển động tự do trong mẫu với màng vật liệu làm cảm biến. Màng chọn lọc ion có tác dụng ngăn cách giữa dung dịch mẫu và dung dịch chất điện ly, trong đó nồng độ của ion đó trong dung dịch chất điện ly đã biết còn nồng độ trong dung dịch mẫu là chưa biết. Màng chọn lọc ion có cấu trúc đặc biệt, nó phản ứng với những chất nằm trong dung dịch chất điện ly mà có mặt trong dung dịch mẫu. Màng hoạt động như một bộ trao đổi ion. Thế của điêṇ cực chuẩ n đã biế t và điêṇ cực cầ n đo là chưa biế t. Để xác định giá trị chênh lệch điện thế giữa bên trong và bên ngoài màng người ta sử dụng một dụng cụ đo điện thế Galvanic với các điện cực Calomel (Hình 1.5). Bằng cách sử dụng 11 Co py rig ht @ Sc ho ol of M ed ici ne an dP ha rm ac y, VN U một dung dịch chuẩn, một đường kết nối giữa mẫu và điện cực được thiết lập, thế chuyển tiếp được hình thành tại lớp tiếp giáp giữa mẫu và dung dịch chuẩn. Từ đó tin ̣ mẫu [6, 19, 31]. Điện cực chọn ́ h toán đươ ̣c nồ ng đô ̣ trong dung dich lọc ion cũng bị ảnh hưởng bởi nồng độ của ion đo được. Tuy nhiên, điện cực chuẩ n được xây dựng để tạo ra điện thế mà không phụ thuộc vào thành phần mẫu cần đo. Sự chênh lệch của các điện thế này được ghi lại bằng vôn kế, có thể mô tả bằng phương trình Nernst: Phương trình Nernst : 𝑅𝑇 𝑎𝑜𝑥 𝑅𝑇 𝑎𝑘ℎ 𝐸 = 𝐸𝑜 + 𝑙𝑛 ℎ𝑎𝑦 𝐸 = 𝐸 𝑜 − 𝑙𝑛 𝑛𝐹 𝑎𝑘ℎ 𝑛𝐹 𝑎𝑜𝑥 aox (akh) = [Ox]([Kh]) x fox(fkh) bằ ng tích nồ ng đô ̣ của chấ t oxy hóa (chấ t khử) và hoạt độ của dạng oxi hóa (khử). Eo: thế điện cực chuẩn F: hằng số Faraday (96.500 C) Coulomb T: nhiệt độ tuyệt đối K R: hằng số lí tưởng (= 8,331) n: số electron trao đổi. Hin ̀ h 1.5: Sơ đồ cấ u ta ̣o của phương pháp đo điêṇ cư ̣c cho ̣n lo ̣c ion [6] 12