Khái niệm về thông khí nhân tạo trong điều trị tích cực

Chỉ định thở máy trong điều trị tích cực

Suy hô hấp cấp

Vt < 5 ml/kg, TS thở >35 l/phút, Pa02 <60 mmHg (thở khí trời),  PaC02 > 50 mmHg.

Bệnh lý tại phổi

Tăng Shunt tại phổi, V/Q mismatching.

ARDS, phù phổi cấp huyết động, Viêm phổi, Bệnh phổi kẽ.

Đợt cấp COPD, HPQ.

Bệnh lý ngoài phổi

Chủ yếu do giảm thông khí phế nang (VA).

Ngừng thở: Hôn mê do các nguyên nhân, ngộ độc opiate, rối loạn trung tâm hô hấp...

Bệnh thần kinh-cơ: Chấn thương tuỷ sống, hội chứng Guillain Barré, nhược cơ, ngộ độc thuốc trừ sâu, thuốc giãn cơ.

Điều khiển nồng độ CO2 máu trong một số tình huống

Tăng áp lực nội sọ trong chấn thương sọ não, u não, áp xe não, phù não...

Tăng sản xuất CO2 quá mức như trong tăng thân nhiệt ác tính (Maglinant hyperthermia), hội chứng liệt thần kinh (Neuroleptic syndrome).

Giảm gánh nặng của hệ tuần hoàn trong suy tim, sốc nhiễm khuẩn.

Mục tiêu cần đạt được khi cho bệnh nhân thở máy

Đảm bảo thay thế chức năng của phổi: PaO2, PaCO2, pH phải thay đổi tuỳ theo từng tình trạng bệnh lí, từng chỉ định thở máy.

Hạn chế các biến chứng của thở máy

Biến chứng liên quan đến chăm sóc như tắc ống, tuột ống, xẹp phổi, viêm phổi, tắc tĩnh mạch sâu, nhồi máu phổi, loét.

Biến chứng do đặt các thông số không phù hợp: chấn thương áp lực, suy sụp đa phủ tạng, ARDS, phụ thuộc vào máy thở (Cai máy khó khăn), tụt huyết áp...

Những điểm cơ bản cần biết khi bắt đầu tiến hành cho thở máy

Người thày thuốc cần phải có những hiểu biết cần thiết về máy thở và bệnh nhân.

Về máy thở

Các thông số điều khiển dòng khí vào phổi bệnh nhân.

Kiểu thở: Có nhiều kiểu thở máy khác nhau được sử dụng trong khoa hồi sức, tuy nhiên trong bài này chỉ giới thiệu một số kiểu thở cơ bản hay được dùng trên lâm sàng.

A/C CMV (Assist/Control Conventional Mechanical Ventilation): Có thể  gọi là thông khí điều khiển hoàn toàn. Trên các máy hiện nay đang thịnh hành, thường chỉ ghi là CMV.

Trong kiểu thở này, tất cả các nhịp thở đều là của máy với các thông số được cài đặt sẵn, nếu bệnh nhân ngừng thở hoặc thở chậm thì tần số thở sẽ chính bằng tần số đặt sẵn, nếu bệnh nhân có hoạt động tự thở trigger được máy thì máy sẽ đưa vào phổi bệnh nhân tần số thở có thể lớn hơn tần số đặt. Như vậy, nhược điểm chính của phương thức này sẽ là tăng thông khí gây kiềm hô hấp, rối loạn huyết động, không tận dụng được hoạt động của cơ hô hấp của bệnh nhân.

CMV có thể là điều khiển thể tích (Volume Controlled-VC). Với phương thức này máy bơm vào phổi bệnh nhân một dòng khí với tốc độ được đặt trước đến khi đạt được một thể tích Vt định sẵn. Tốc độ dòng và Vt sẽ quyết định thời gian thở vào (Ti). Và áp lực đường thở sẽ thay đổi tuỳ theo đặc điểm về cơ học của bộ máy hô hấp, tốc độ dòng khí bơm vào phổi. Một điểm đáng lưu ý là khi áp lực đường thở đột ngột tăng cao hơn ngưỡng giới hạn trên của áp lực đường thở (Đặt trong phần báo động), thì van an toàn sẽ được mở ra và phần khí còn lại của nhịp thở máy sẽ bị xả ra ngoài (ví dụ điển hình là tăng tiết đờm dãi, thở chống máy, ho). Điều này có thể gây nên giảm thông khí phế nang.

Trong điều khiển áp lực (Pressure Controlled-PC), ở mỗi nhịp thở máy bơm khí vào phổi của bệnh nhân với một áp lực đặt sẵn trong một khoảng thời gian đặt sẵn (Ti), do vậy Vt thay đổi tuỳ theo độ đàn hồi của phổi, sức cản đường thở, và hoạt động gắng sức của bệnh nhân. Nguy cơ chủ yếu của phương thức này sẽ là giảm thông khí (ví dụ trong hen phế quản sức cản đường thở quá cao do co thắt, máy có thể không bơm được khí vào phổi của bệnh nhân nếu áp lực điều khiển không đủ lớn.) hoặc có khi Vt lại tăng quá cao (ví dụ trong ARDS cho thở PC-CMV, bệnh nhân có cơ hô hấp hoạt động tốt áp làm lực xuyên thành của phổi, tổng của áp lực điều khiển và áp lực âm tính của khoang màng phổi, tăng cao).

CMV thường được dùng khi bắt đầu cho thở máy, tình trạng bệnh nhân không thật ổn định, hoặc cần điều khiển hoàn toàn chức năng trao đổi khí. VC là phương thức được sử dụng rộng rãi nhất do dễ sử dụng và theo dõi. PC được dùng chủ yếu trong nhi khoa và một số trường hợp ARDS có áp lực đường thở qua cao khi thông khí với phương thức VC. Điểm bất tiện của PC là cần phải gây mê tương đối sâu, đôi khi phải dùng giãn cơ với các biến chứng thường trực của chúng. Tuy vậy, một số thầy thuốc lâm sàng lại chọn dùng PC đặc biệt là trong ARDS do phương thức này có áp lực trung bình đường thở cao hơn, khí phân tán vào các khu vực của phổi đều hơn, hậu quả là trao đổi ô xy được cải thiện tốt hơn so với VC.

SIMV (Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation): Hay còn gọi là thông khí điều khiển ngắt quãng đồng thì.

Là phương thức trung gian giữa AC-CMV và thở tự nhiên. Khác với AC-CMV là bệnh nhân chỉ được nhận những nhịp thở điều khiển với một tần số cố định đặt sẵn, giữa các nhịp thở đó, bệnh nhân có thể tự thở. Lúc bệnh nhân tự thở, máy có thể hỗ trợ về áp lực (còn gọi SIMV+PS), hoặc chỉ đơn thuần là dòng CPAP.

Ưu điểm chính của kiểu thở này là tránh được tình trạng tăng thông khí quá mức của AC CMV, phát huy được hoạt động của cơ hô hấp trong hoạt động tự thở. Nhiều thầy thuốc lâm sàng thích dùng phương thức này ngay từ khi bắt đầu thở máy khi bệnh nhân thở rất nhanh, nhằm tránh hiện tượng ứ khí tại phổi do thở A/C CMV.

PSV (Pressure Support Ventilation): Thông khí hỗ trợ áp lực.

Bệnh nhân phải tự thở, mỗi khi bệnh nhân trigger được thì máy sẽ đưa vào phổi bệnh nhân một áp lực nhất định trong thời gian thay đổi tuỳ theo nhu cầu của bệnh nhân. Như vậy có hai điểm quan trọng để phân biệt với điều khiển áp lực là bệnh nhân tự thở và thời gian thở vào thay đổi. 

Có thể  được dùng phối hợp với SIMV. Thường PS được đặt là 5-20 cm H2O. Trong quá trình cai thở máy, mức độ hỗ trợ áp lực được đặt giảm dần tuỳ theo khả năng chịu đựng của bệnh nhân. Lưu ý là mức PS +5 cm H2O là mức tối thiểu có thể  hỗ trợ được hoạt động hô hấp của bệnh nhân (áp lực đủ để thắng sức cản của dây dẫn của máy thở).

CPAP: Thở tự nhiên với áp lực đường thở dương tính liên tục.

Bệnh nhân tự thở, máy thở hỗ trợ bệnh nhân bằng cách liên tục thổi vào phổi bệnh nhân một dòng khí có tốc độ lớn hơn nhu cầu về dòng của bệnh nhân. Do vậy áp lực đường thở  liên tục được duy trì dương tính. Cần phân biệt với PEEP tự thở (Spontaneous PEEP): bệnh nhân tự thở, đường thở ra có gắn van tạo PEEP. Mức đặt của CPAP có thể từ 0-20 cm H2O tuỳ theo khả năng trao đổi ô xy của phổi.

CPAP được dùng trong cai thở máy. Có lẽ CPAP là phương thức được áp dụng sớm nhất trong thở máy không xâm nhập trên các bệnh nhân ARDS, phù phổi cấp, đợt cấp COPD.

Vt (Tidal Volume): Thể tích khí lưu thông.

 Người bình thường Vt khoảng 8 ml/kg, khi thở máy do thay đổi tư thế của lồng ngực Vt 10 -12 ml/kg mới đủ để tránh xẹp phổi tại các vùng phụ thuộc. Tuy nhiên, trên phổi bệnh lý dung tích có thể thay đổi (ví dụ ARDS, phổi nhỏ chỉ bằng 1/2-2/3 dung tích bình thường) Vt phải được điều chỉnh để cho phù hợp. 

f (Frequency): Tần số thở của máy.

Tần số thở và Vt quyết định thông khí phút điều khiển. Trong CMV thường đặt là 12-16 lần/phút, tuỳ theo Vt và nhu cầu thải CO2, thông khí phút sẽ là f*Vt . Trong SIMV, f đặt tuỳ theo mức độ cần hỗ trợ của bệnh nhân, thông khí phút trong tình huống này sẽ bao gồm  f*Vt + thông khí phút tự thở.

FiO2: Phân áp ô xy của khí thở vào.

Ban đầu thường đặt 100%, sau phải cố gắng giảm xuống dưới 60% để tránh tác dụng có hại của ô xy nồng độ cao. Trên lâm sàng FiO2 được giữ ở mức thấp nhất có thể duy trì PaO2> 60 mmHg hay SpO2> 90%. Trong ARDS,  phải kết hợp với PEEP để đạt mục tiêu này.

Flow rate: Tốc độ dòng thở vào.

Tốc độ của dòng khí bơm vào phổi của bệnh nhân thường đặt từ 40-60 lít/phút. Như đã phân tích, tốc độ dòng và Vt quyết định Ti trong VC. Dòng chỉ được đặt trong phương thức điều khiển thể tích. Trong điều khiển áp lực dòng thay đổi tuỳ theo sự thay đổi về chênh lệch áp lực trong phế nang áp lực đẩy vào. Khi cho bệnh nhân có tắc nghẽn đường thở như hen phế quản và đợt cấp COPD có thể dùng tốc độ dòng cao (60-120 l/phút) để rút ngắn thời gian thở vào Ti, do vậy kéo dài Te. Tuy nhiên, cần chú ý là khi tăng tốc độ dòng, sức cản cũng tăng theo, hậu quả là áp lực đỉnh sẽ tăng cao.

Flow pattern: dạng dòng đẩy vào. Có 3 dạng: hằng định, tăng dần, giảm dần. Mỗi dạng có  ưu, nhược điểm riêng, chỉ định thay đổi tuỳ theo sinh lý bệnh của từng nhóm bệnh lý. Hay dùng trên lâm sàng là dạng dòng giảm dần với ưu điểm là phân tán khí đều vào các vùng phổi khác nhau và tăng áp lực trung bình đường thở, tuy nhiên lại làm tăng nhiều áp lực đỉnh. Cũng như tốc độ dòng, dạng dòng chỉ cài đặt trong VC (Trong PC  dạng dòng phải là giảm dần).

Trigger có 3 dạng: Thời gian, áp lực, và dòng.

Dạng Trigger thời gian được máy thở sử dụng trong CMV hay SIMV khi bệnh nhân ngừng thở hoàn toàn: máy tự động bơm vào phổi bệnh nhân tại những thời điểm nhất định.

Dạng Trigger dòng hoạt động dựa trên nguyên tắc nhận cảm sự gắng sức hít vào của bệnh nhân qua sự hụt đi của dòng cơ bản (Base Flow) trong thì thở ra. Nếu sự thiếu hụt này vượt quá mức nhậy cảm đặt sẵn (sensitivity), nhịp thở vào sẽ được bắt đầu.Ưu điểm chính là nhạy, rút ngắn thời gian đáp ứng, do vậy hợp sinh lý, giảm bớt hoạt đông gắng sức của bệnh nhân. Tuy nhiên có nhược điểm là có thể gây cản trở dòng thở ra của bệnh nhân. Thường đặt Base Flow 10 l/ph, sensitivity từ 1l/ph đến 1/2 của Base Flow.   

Dạng Trigger áp lực có nguyên lý đơn giản hơn, đơn thuần là nhận cảm sự thay đổi về áp lực trong đường thở ở thì thở ra. Do áp lực giảm dần theo chiều dài của đường dẫn khí nên dạng trigger này có nhược điểm là chậm, kém nhậy, tốn công hô hấp của bệnh nhân.

Một điểm cần lưu ý trên lâm sàng là nếu đặt Trigger quá thấp sẽ gây thở nhanh quá mức, Ti ngắn không đủ thời gian bơm khí vào làm giảm thông khí phế nang, Te ngắn không đủ thời gian thở ra gây ứ khí tại phổi. Ngược lại nếu đặt quá cao hậu quả chính lại là bệnh nhân cố sức quá nhiều gây mệt cơ.

PEEP và CPAP

PEEP được dùng với hai mục đích chính: mở các phế nang xẹp trong ARDS, thắng auto PEEP trong đợt cấp COPD. Ngoài ra, PEEP thấp (+ 5 cmH2O) còn được dùng để chống xẹp phổi trên các bệnh nhân thở máy ở một số nơi.

Dùng PEEP đúng là một vấn đề không đơn giản. Trong ARDS mức PEEP quá cao hoặc quá thấp đều có hại. Nếu quá cao, nguy cơ chấn thương áp lực, truỵ mạch. Ngược lại quá thấp không mở được các phế nang xẹp cuối thì thở ra ở vùng phổi huy động được, hậu quả là các phế nang này bị đóng mở liên tục trong các chu kỳ thở, gây phản ứng viêm. Có lẽ đây là một nguyên nhân gây suy sụp đa phủ tạng trong thở máy trên bệnh nhân ARDS. Vì vậy, xác định PEEP tối ưu là rất cần thiết. Hiện nay chúng ta có thể dùng phương pháp dò PEEP tăng dần để tìm mức PEEP tối ưu tương xứng với Pplt thấp nhất (tương xứng với độ đàn hồi tĩnh cao nhất).

Trong đợt cấp của COPD, cần xác định autoPEEP để đặt PEEP = 75-80% autoPEEP. Khó khăn là đo autoPEEP. Có rất nhiều bàn cãi về cách đo autoPEEP và ý nghĩa thực tế của các phương pháp này. Tuy nhiên trên thực tế, chúng ta có thể dùng vào khoảng 7-8 cmH2O (kết quả của nhiều nghiên cứu lâm sàng cho thấy autoPEEP của đa số các bệnh nhân COPD nằm trong khoảng 10- 12 cmH2O), điều chỉnh lên xuống tuỳ theo quan sát lâm sàng về mức độ gắng sức của bệnh nhân khi trigger máy thở. 

CPAP  dùng trong thở tự nhiên, mức đặt tương tự PEEP.

IP (Inspiratory Pressure):  Áp lực đẩy vào dùng trong PC CMV

PS  (Pressure Support): Áp lực hỗ trợ trong PSV    

Các thông số thực tế đo được từ dòng thở ra của bệnh nhân

Với các thông số ở phần trên chúng ta quy định các đặc tính của dòng khí thổi vào phổi bệnh nhân. Tuy nhiên, trên thực tế khí vào phổi bệnh nhân có thể không đạt đủ các tiêu chí mong muốn, ví dụ dò đường thở, tắc ống...Để đánh giá phần nào những gì bệnh nhân thực sự nhận được, chúng ta theo dõi một số thông số chính đo ở đường dẫn khí thở ra. Cũng nhờ sự theo dõi này chúng ta có thể đánh giá khách quan được hoạt động tự thở và đặc điểm cơ học của bộ máy hô hấp của bệnh nhân.

Các thông số về thể tích bao gồm thể tích khí lưu thông thở ra (Vte), thể tích khí lưu thông tự thở (sVte), thông khí phút (MVe), thông khí phút tự thở (sMVe). Dựa vào các thông số này cùng diễn biến lâm sàng thầy thuốc có thể điều chỉnh lại các thông số trên máy thở cho phù hợp.  

Các thông số về áp lực bao gồm áp lực đỉnh (Peak Pressure-Pp), áp lực cao nguyên (Plateau Pressure-Pplt), áp lực trung bình (Mean Pressure-Pm), áp lưc tối thiểu (Minimal Pressure-Pmin). Pplt chỉ được đo ở nhịp thở điều khiển và sử dụng chức năng ngừng cuối thì thở vào, end inspiratory pause, (0,5-1 giây).  

Pp và Pplt đóng vai trò quan trọng trong đánh giá cơ học của phổi. Pp phụ thuộc vào sức cản đường thở, tốc độ dòng thở vào, và Pplt. Pplt phụ thuộc vào Vt và độ đàn hồi của bộ máy hô hấp.  

Theo dõi về áp lực có thể cho phép phát hiện một số biến chứng hay gặp trên lâm sàng. Pp đột ngột tăng cao chủ yếu là do tắc đờm, tràn khí màng phổi, xẹp phổi. Pp thấp trong hở đường dẫn khí. Pmin cho phép xác định mức PEEP thực tế.

Ngoài ra các thông tin thực tế về tần số thở (f), thời gian Ti, tỷ lệ I:E cũng được hiển thị.

Các thông số báo động

Thầy thuốc phải đặt các giới hạn trên và dưới cho các thông số báo động cơ bản, khi giá trị thực tế đo ở bệnh nhân vượt ra ngoài giới hạn, máy sẽ báo động.

Pressure.

PEEP/CPAP.

MV.

Vt. 

Thường giới hạn trên và dưới được đặt ở giá trị +/- 20% giá trị mong muốn. Tuy nhiên, có thể thay đổi theo từng tình huống lâm sàng cụ thể.        

Làm ẩm, làm ấm

Bệnh nhân: Lựa chọn các thông số của máy thở phụ thuộc vào tình trạng phổi của bệnh nhân, các mục tiêu của thở máy do thày thuốc đặt ra trên từng bệnh nhân cụ thể.  Để đơn giản hoá, chúng ta có thể chia phổi của bệnh nhân thở máy thành ba nhóm.

Phổi "bình thường": Phổi của bệnh nhân không có rối loạn về đường dẫn khí, nhu mô, trao đổi khí. Ví dụ ở bệnh nhân hôn mê do ngộ độc thuốc ngủ được thở máy, bệnh nhân liệt ngoại vi, bệnh nhân tai biến mạch não. Các thông số cần đặt sao cho gần giống sinh lý bình thường, ví dụ ta chọn các thông số ban đầu: 

CMV, Vt 10-12 ml/kg.

f 12-16.

PEEP +5.

FiO2 0,21-0,3.

Flow 50.

Phổi có rối loạn thông khí hạn chế

Những bệnh nhân này thở vào, trao đổ khí ở phổi có trục trặc, thể tích của phổi bị thu nhỏ ldungfDDeer thông khí tốt cho nhóm các bệnh nhân này phải chú ý đến thì thở vào, dùng PCV, kéo dài Ti, dùng dòng giảm dần. PEEP có thể được sử dụng để giảm bớt Shunt trong ARDS. Vt giảm để tránh làm căng phổi quá mức, để đảm bảo thông khí phút (MV) tránh ứ  C02 cần phải tăng tần số thở.

ARDS: Còn có một vùng phổi có thể huy động được bằng PEEP phù hợp.

Viêm phổi khối: Vùng đông đặc không thể huy động được bằng PEEP.

Thông khí một bên phổi trong một số bệnh lí đặc biệt ví dụ trong phẫu thuật lồng ngực, tổn thương một phổi...

Bệnh phổi mạn tính có rối loạn thông khí hạn chế: xơ phổi, gù vẹo cột sống.

Lấy ví dụ bệnh nhân ARDS: phổi nhỏ, có một vùng phổi có thể huy động được bằng PEEP.

CMV

Vt 6-8 ml/kg.

f 18.

Flow 50.

PEEP + 14.

FiO2 0,6.

Phổi có rối loạn thông khí tắc nghẽn

FEV1 giảm, FRC, TLC tăng (ứ khí ở phổi do không thở ra hết) như trong cơn hen phế quản, COPD.

Nguy cơ chính khi thở máy trên các bệnh nhân này là ứ khí (air trapping hay autoPEEP). Để hạn chế hậu quả này, phải kéo dài thời gian thở ra, giảm thông khí phút. Có một số biện pháp sau: tăng tốc độ dòng, giảm Vt, giảm tần số thở, dùng PEEP ngoại sinh trong đợt cấp COPD.

Ví dụ bệnh nhân hen phế quản:

CMV

Vt 8 ml/kg.

f 12.

FiO2 0,4.

Flow 80.