Máy thở và phương thức thở máy
TS.BS. Đỗ Quốc Huy, BM Gây Mê Chống Độc BV Y Khoa Phạm Ngọc Thạch, Khoa Hồi Sức Tích Cực, Bệnh viện Nhân Dân 115
1. Tổng quan về máy thở
1.1. Định nghĩa:
Máy thở là một thiết bị quan trọng bậc nhất, không thể thiếu trong khoa Hồi Sức Cấp Cứu. Máy thở hỗ trợ tính mạng bệnh nhân (BN) về thông khí và oxy hoá bằng cách cung cấp các loại nhịp thở cơ học.
1.2. Đặc điểm của một máy thở:
Độ tin cậy cao.
Phạm vi sử dụng rộng đáp ứng cho nhiều đối tượng.
Tương đối dễ sử dụng đối với thầy thuốc lâm sàng.
1.3. Các loại nhịp thở cơ học
Nhịp thở bắt buộc (mandatory breath).
+ Máy thở cung cấp và thực hiện toàn bộ chu kỳ thông khí.
+ BN hoàn toàn không can dự vào quá trình thông khí
Nhịp thở hỗ trợ (assisted breath).
+ BN khởi động thì thở vào
+ Máy thở quyết định các thông số còn lại (theo Bs cài đặt)
Nhịp thở tự nhiên (spontaneous breath).
+ BN khởi đầu và chấm dứt nhịp thở
+ Máy thở chỉ kiểm soát tối thiểu (theo dõi và giúp đỡ)
2. Đại cương phương thức thông khí cơ học
Thông khí cơ học (TKCH) quy ước (conventional) được thực hiện theo nhiều phương thức (mode) khác nhau tuỳtheo tình trạng của BN, theo khả năng của máy thở và theo kinh nghiệm của thầy thuốc. Có rất nhiều mode TKCH đã được biết đến, nhất là hơn mười năm gần đây, do sự phát triển vượt bậc về sinh bệnh học hô hấp, về kỹ thuật điện tử vi xử lý và do những đòi hỏi mới về điều trị, hàng loạt các mode TKCH đã ra đời.
Trước đây người ta quan niệm mode TKCH là cách thức để khởi động một chu kỳ TKCH(bắt đầu thì thở vào) và phân chia ra hai mode chính: thông khí kiểm soát (Controlled Ventilation) và thông khí hỗ trợ (Supported Ventilation).
Hiện nay mode TKCH được coi là cách thức thực hiện một chu kỳ TKCH gồm:
Cung cấp nhịp thở cơ học với các biến số đặc trưng:
+ Biến số kiểm soát (áp suất, thể tích, lưu lượng và thời gian),
+ Biến số giai đoạn (bắt đầu, duy trì và kết thúc nhịp thở),
+ Biến số điều kiện (dạng sóng, đường nền áp suất, đồng nhịp)
Theo dõi các yếu tố cơ học của phổi BN và máy.
Cảnh báo cho thấy thuốc các hiểm nguy theo:
+ Lập trình sẵn của nhà chế tạo
+ Quyết định của thầy thuốc
3. TKCH Kiểm Soát – Controlled Mechanical Ventilation (CMV)
Là mode TKCH bắt buộc BN phải thở theo máy, dù BN vẫn còn tự thở hay đã ngưng thở, máy thở được khởi động nhờ một đồng hồ định giờ và kiểm soát tất cả các biến số: áp lực hoặc thể tích hoặc tốc độ dòng khí. Máy thở quyết định mọi thời điểm bắt đầu (time trigger), kết thúc thì thở vào (time cycle), tần số thông khí (frequency), dạng sóng dòng khí (flow waveforms) thở vào, tỉ lệ thời gian thở vào và thời gian thở ra (I/E)…
Mode TKCH kiểm soát áp đặt tất cả cho BN, do vậy làm giảm công thở (Work of Breathing – WOB) nhưng khi BN vẫn còn nhịp thở tự nhiên hoặc mới xuất hiện nhịp thở tự nhiên thì rất dễ gây chống máy.
3.1. Thông khí kiểm soát thể tích – Volume Controlled Ventilation (vcv).
Là mode trước kia được sử dụng phổ biến nhất, khi BN ngưng thở, hoặc bị suy hô hấp cấp (SHHC) do suy bơm (TK trung ương, thần kinh cơ, khung xương thành ngực…). BN được thông khí với thể tích lưu thông (còn gọi là thể tích khí một lần thở – Volume Tidal –Vt) đặt trước hằng định. Mode này có nhược điểm cơ bản:
Có nguy cơ tăng áp lực đường thở khi bị bít tắc (tăng kháng lực đường thở – Resistance), hoặc giảm độ giãn nở của phổi (Compliance).
Bị mất một phần thể tích lưu thông trong ống thở và rò rỉ thoát khí.
3.2. Thông khí kiểm soát áp lực – Pressure Controlled Ventilation (PCV).
BN được TK với một áp lực đẩy vào hằng định, đặt trước. Hiện nay thường được chỉ định cho nhóm BN có SHHC do tổn thương nhu mô phổi không đáp ứng với PEEP và có nguy cơ biến chứng tràn khí màng phổi cao (thường kết hợp với đảo ngược tỉ lệ thở vào/ thở ra – IRV: Inverse ratio ventilation). Mode này có nhược điểm:
Vt dễ bị giảm sút khi có bít tắc đường thở (R tăng) và giảm độ giãn nở của phổi (C giảm),
Thường cần dùng thuốc an thần, dãn cơ khi áp dụng IRV.
3.3. Thông khí áp lực dương liên tục – Continuous Positive Pressure Ventilation (CPPV).
Mode trong đó áp lực thì thở vào và cả thì thở ra đều dương tính nhờ một van cản thở ra gọi là PEEP (Positive End Expiratory Pressure). PEEP được coi là một công cụ có thể cài đặt trong tất cả các mode TKCH khác nhau và ngay cả trong thông khí tự nhiên (Continuous Positive Airway Pressure – CPAP) nhằm làm cải thiện các yếu tố cơ học của phổi và cải thiện sự trao đổi khí. Nhưng do PEEP làm tăng áp lực trong lồng ngực nên cũng có thể tạo ra nhiều hậu quảtrên hệ thống tim mạch, sọ não… .
PEEP được chỉ định điều trị:
ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome) và ALI (Acute Lung Injury). Đây là một chỉ định kinh điển của PEEP nhằm phục hồi dung tích cặn chức năng (FRC).
Chấn thương lồng ngực. PEEP làm ổn định thành ngực, phòng chống di động nghịch thường(paradoxical) của vùng chấn thương.
Xẹp phổi (Atelectasis).
Phù phổi do tim. PEEP làm giảm tuần hoàn tĩnh mạch trở về, giảm áp lực thuỷ tĩnh của mạch máu phổi, cải thiện sự oxy hoá, giảm công thở, gia tăng phân suất tống máu của thất trái, giảm áp lực cuối tâm trương thất trái và cải thiện cung lượng tim.
Auto PEEP. Hiện nay PEEP còn được sử dụng để giải quyết autoPEEP một cách có hiệu quả mà không gây ra tác hại đáng kể nào (nếu được cài đặt ở mức< 85% autoPEEP).
Khi sử dụng PEEP cần thiết phải chọn mức PEEP tối ưu, ở đó tác dụng có lợi về hô hấp là nhiều nhất, tác dụng bất lợi về huyết động là ít nhất. Khi cần thiết phải truyền dịch và dùng thuốc vận mạch để giữ huyết áp ở mức bình thường để sử dụng PEEP.
4. Thông khí cơ học hỗ trợ – Supported Mechanical Ventilation (SMV)
Khi BN còn tự thở hoặc tự thở trở lại, tạo được một áp lực âm (1- 2 cmH2O dưới áp lực cơ bản) trên đường thở, hoặc tạo được một dòng khí trong hệ thống ống dẫn khí, sẽ khởi động máy thở (pressure hoặc flow trigger), bắt đầu một chu kỳ TKCH. Máy thở vẫn tôn trọng, duy trì nhịp thở tự nhiên của BN nhưng hỗ trợ thêm.
4.1. Mode trợ giúp/ kiểm soát – Assist/Control Ventilation (A/C).
Với mode này, các thông số được cài đặt trước như TKCH kiểm soát nhưng với một tần số tối thiểu và một mức Trigger nhỏ nhất lúc bắt đầu. Khi BN tự thở, sẽ triggermáy thở hoạt động theo tần số thở của BN và các thông số cài đặt trước. Khi BN ngưng thở hay không trigger được máy thì máy thở sẽ tự động khởi động một chu kỳ TKCH kiểm soát với tần số tối thiểu cài đặt trước, có thể kiểm soát về thể tích hoặc áp lực tuỳthuộc vào khả năng của máy thở và mode thở được sử dụng.
Đây là mode TKCH thông dụng nhất, nên áp dụng đầu tiên khi có chỉ định thở máy, nó đáp ứng được hầu hết các trường hợp SHHC, sau đó mới cân nhắc đến việc sử dụng các mode TKCH khác thích hợp hơn, nhất là khi đã có các kết quả xét nghiệm. Lợi điểm chủ yếu của nó là ít gây chống máy như thông khí kiểm soát, an toàn ngay cả khi BN không tự thở hay thở quá yếu, nhưng bất lợi là hay gây tăng thông khí, kiềm hô hấp đáng kể.
4.2. Thông khí bắt buộc ngắt quãng đồng bộ – Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV).
Khi BN đã tự thở có hiệu quả, cần giảm mức độ trợ giúp để có thể thôi thở máy, hoặc cai máy một cách từ từ hay nói một cách khác để chuyển dần từ TKCH kiểm soát sang TKTN hoàn toàn, ta sử dụng mode SIMV, ở mode này BN vẫn thở tự nhiên, thỉnh thoảng lại được máy thở “thổi” vào một chu kỳ TKCH kiểm soát đồng nhịp với nhịp thở tự nhiên, tần số của SIMV có thể giảm dần đến 0, lúc đó BN có thể bỏ máy để thở tự nhiên, đây là sự kết hợp giữa TK kiểm soát (thể tích hoặc áp lực) với TK tự nhiên. Bất lợi chủ yếu của PT này là vẫn còn nguy cơ tăng TK, kiềm hô hấp; tăng công thở trong nhịp thở tự nhiên (chống lại kháng lực của ống và mở van thở vào); vẫn còn nguy cơ chống máy do máy thở còn quyết định thời điểm chấm dứt thì thở vào trong nhịp thở bắt buộc.
4.3. Thông khí hỗ trợ áp lực – Pressure Supported Ventilation (PSV)
Khi một nỗ lực tự thở của BN đươc cảm nhận, máy thở sẽ đẩy một nhịp thở tự nhiên (TKCH) với một áp lực cài đặt trước giống như mode kiểm soát áp lực nhưng ở đây, thì thở vào sẽ không chấm dứt theo đồng hồ định giờ (tỷ lệ I/E) mà theo tốc độ dòng khí hít vào của BN (thường dưới 25% Peak Flow hoặc có thể điều chỉnh qua nút ETS), BN ngưng hít vào, dòng khí giảm đột ngột, van thở ra được mở, bắt đầu thì thở ra. BN không chỉ tự kiểm soát về tần số, về thời điểm bắt đầu thì hít vào mà cả thời điểm bắt đầu thở ra nữa, hầu như không có sự bắt buộc hay kiểm soát nào do đó ưu điểm nổi bật là rất ít bị chống máy, giảm đáng kể công thở (WOB). Về nhược điểm, PT này không áp dụng được cho BN hoàn toàn không tự thở hay thở không đạt mức nhạy trigger để kích hoạt máy, Vt thay đổi theo kháng trở và độ giãn nở của phổi. Trên lâm sàng PSV thường được chỉ định :
Các trường hợp thở máy kéo dài ở khoa HSCC nhằm tránh phụ thuộc máy, giúp tập phục hồi chức năng cơ hô hấp.
Chuẩn bị cho cai máy .
Kết hợp với SIMV nhằm làm giảm bớt thiếu sót của SIMV và đảm bảo VE, khi BN gắng sức không đạt mức trigger.
Hậu phẫu các BN chưa tỉnh do còn tác dụng thuốc mê, dãn cơ.
5. CÁC PHƯƠNG THỨC THÔNG KHÍ CƠ HỌC MỚI KHÁC :
TKCH trong những năm gần đây có những bước tiến đáng kể, với khái niệm: chiến lược bảo vệ phổi, ưu thán cho phép (permissive hypercapnia), giảm thông khí (hypoventilation) và dùng PEEP để chống autoPEEP, thông khí định hướng áp lực là chính để giảm thiểu áp lực đỉnh trên đường thở, giảm thiểu tổn thương phổi, áp dụng ngày càng rộng rãi thông khí cơ học không xâm nhập, thông khí tần số cao áp lực thấp… .
Nhờ các máy thở hiện đại có hệ thống kiểm soát phản hồi (SERVO CONTROL) có thể có các mode TKCH mới như :
TK có áp lực sụt giảm chu kỳ – Airway Pressure Release Ventilation (APRV)
TK với thể tích phút bắt buộc – Mandatory Minute Volume , Minimum Minute Volume ( MMV)
TK với dòng liên tục – Continuous Flow Ventilation (CFV)
TK kiểm soát thể tích điều hoà áp lực – Pressure Regulated Volume Control (PRVC)
TK áp lực đường dẫn khí hai pha – Biphasic Positive Airway Pressure (BIPAP)
TK hỗ trợ thể tích – Volume Supported Ventilation (VSV)
TK hỗ trợ thích ứng – Adaptive Support Ventilation (ASV)
TK áp lực thích ứng – Adaptive Pressure Ventilation (APV)
. . . . .
Đây là các mode TKCH mới chỉ có ở các máy thở hiện đại đắt tiền, hiện đã khá phổ biến ở Việt Nam.
