Tác giả: Thạc sĩ, Bác sĩ Đặng Thanh Tuấn
1. Giới thiệu
Trong một bài viết năm 1974, A.C. Bryan [1], người phát minh ra thiết bị thông khí dao động tần số cao, đã đề nghị thử tư thế nằm sấp ở trẻ em bị suy hô hấp cấp tính vẫn bị thiếu oxy theo chiến lược máy thở này. Ông dự đoán sự cải thiện oxygen hóa từ sự tái sục khí của các vùng phổi phía sau lưng, do không còn bị chèn bởi trọng lực. Như chúng ta sẽ thấy sau này, để cải thiện quá trình oxygen hóa như vậy xảy ra, máu sẽ phải tiếp tục chảy ưu thế về các khu vực này, một phát hiện không quá trực quan. Trong những năm sau đó, một lượng lớn bằng chứng đã xác nhận rằng quá trình oxygen hóa thường được cải thiện, đôi khi là đột ngột, với phiên chuyển sang nằm sấp. Do đó, sự chú ý đã được chuyển sang các cơ chế làm sao cải thiện oxygen hóa và sau đó là ngăn ngừa tổn thương phổi do máy thở (VILI) [2]. Một số thử nghiệm lớn sau đó đã được thực hiện để kiểm tra ảnh hưởng của tư thế nằm sấp so sánh với việc duy trì ở tư thế nằm ngửa đối với kết quả của bệnh nhân. Nó cho thấy rằng tư thế nằm sấp có thể cải thiện khả năng sống sót ở bệnh nhân mắc ARDS và các tiêu chí nghiêm trọng dựa trên oxygen hóa. Trên thực tế, câu chuyện về tư thế nằm sấp luôn là sự sàng lọc liên tục của các thử nghiệm lâm sàng được nuôi dưỡng từ sự cải tiến liên tục về kiến thức của chúng tôi trong ARDS và VILI [3]. Mục tiêu của chương này là đề cập đến các tác động sinh lý và lâm sàng của tư thế nằm sấp trong ARDS và cập nhật độc giả về dữ liệu cuối cùng có sẵn.
2. Tác dụng sinh lý
2.1 Oxygen hóa
Từ quan điểm lịch sử, cải thiện oxygen hóa là mục tiêu chính của bất kỳ can thiệp máy thở nào hướng đến ARDS. Cho đến cuối những năm 1990, các nghiên cứu tập trung vào tác động của các phiên tư thế nằm sấp trên oxygen hóa và phần lớn khẳng định rằng oxygen hóa được cải thiện thường xuyên và rõ rệt [4-8]. Hơn nữa, phân tích tổng hợp các thử nghiệm ở tư thế nằm sấp so với nằm ngửa cho thấy cải thiện oxygen hóa cao hơn đáng kể ở nhóm nằm sấp so với nhóm nằm ngửa [9]. Tuy nhiên, các cơ chế mà hiệu ứng này xuất phát rất quan trọng để xem xét. Thật vậy, trong thử nghiệm ARMA mang tính bước ngoặt so sánh thể tích khí lưu thông thấp hơn và cao hơn ở bệnh nhân ARDS [10], oxygen hóa tốt hơn ở nhóm thể tích khí lưu thông cao hơn trong đó tỷ lệ sống còn tệ hơn. Với thể tích khí lưu thông cao hơn, cả thông khí phế nang và huy động phổi đều tăng và oxygen hóa được cải thiện. Cuối cùng, VILI theo sau với tỷ lệ tử vong cao hơn từ tổn thương viêm ở phổi đến các cơ quan cuối xa bên ngoài phổi [11].
Cơ chế chính của quá trình oxygen hóa tốt hơn với tư thế nằm sấp giảm là shunt [12]. Giảm shunt có thể là do tưới máu nhiều hơn ở các khu vực đã thông khí hoặc thông khí nhiều hơn ở các khu vực đã được tưới máu. Cơ chế trước có thể không phổ biến vì lưu lượng máu tiếp tục chiếm ưu thế ở các vùng lưng ở tư thế nằm sấp [13] (Hình 1 hình e, f).
Do đó, cơ chế thứ hai là quan trọng nhất. Sự tái sục khí ở các vùng phổi phía lưng đã được xác định ở động vật [13] và người [14] với ARDS (Hình 1, hình a-d). Một kịch bản điển hình ở tư thế nằm sấp liên quan đến việc huy động phổi ở các vùng lưng, nơi này có thể nhận được phần lớn lưu lượng máu, một tình huống được gọi là huy động chức năng và dẫn đến cải thiện oxygen hóa rõ rệt (Hình 1).
Dự đoán cải thiện oxy với tư thế nằm sấp khó khăn. Các nghiên cứu về CT scan không chứng minh được mối tương quan giữa sự cải thiện oxygen hóa trong xu hướng và số lượng các khu vực đông đặc [15] hoặc tiềm năng huy động phổi [16] ở vị trí nằm ngửa. Một trong những yếu tố dự báo duy nhất về cải thiện oxygen hóa với tư thế nằm sấp đã được chứng minh là độ giãn nở thành ngực (CCW) ở tư thế nằm ngửa và giảm ở tư thế nằm sấp [17].
2.2 Cơ học hô hấp
Sự giảm CCW ở tư thế nằm sấp [17], cũng đã được các tác giả khác ghi lại [8, 18], một phần là do sự gia tăng áp lực ổ bụng [17]. Tuy nhiên, việc bụng có được hỗ trợ ở tư thế nằm sấp hay không sẽ không làm thay đổi ảnh hưởng đến quá trình oxygen hóa hoặc thể tích phổi cuối thì thở ra [19]. Nếu chúng ta giả sử giảm CCW ở tư thế nằm sấp từ tư thế nằm ngửa, việc không có sự thay đổi trong việc độ giãn nở của hệ hô hấp (CRS) sẽ cho thấy sự gia tăng đồng thời trong độ giãn nở phổi (CL). Ngược lại, CRS giảm sẽ báo hiệu sự gia tăng CL và do đó, có sự huy động phổi. Điều thú vị là, qua các thử nghiệm, tác động của việc tư thế nằm sấp ảnh hưởng đến CRS là không giống nhau. Trong thử nghiệm của Mancebo et al. [20], CRS đã được tìm thấy giảm dần theo tư thế nằm sấp, trong khi không có thay đổi đáng kể nào được quan sát thấy trong thử nghiệm PROSEVA [21]. Hai nghiên cứu chụp CT đã chứng minh việc huy động phế nang ở tư thế nằm sấp so sánh với vị trí nằm ngửa ở bệnh nhân được thực hiện dưới sự kiểm soát của bệnh nhân [22, 23]. Kết quả này có nhiều khả năng mất sục khí khu trú so với lan tỏa trong một nghiên cứu [22]. Trong nghiên cứu chụp CT khác, việc huy động phế nang được quan sát bất kể bệnh nhân có khả năng huy động thấp hay cao ở vị trí nằm ngửa [23]. Phát hiện này về huy động phổi do tư thế nằm sấp sẽ chỉ ra rằng PEEP cao hơn nên được đặt ở tư thế nằm sấp hơn so với ở vị trí nằm ngửa. Một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng các bác sĩ lâm sàng không sử dụng nhiều PEEP như họ nên cài đặt ở tư thế nằm sấp [24]. Mức độ PEEP ở tư thế nằm sấp vẫn là một câu hỏi mở vì hai lý do. Đầu tiên, một nghiên cứu thực nghiệm trên lợn đã kết luận rằng tư thế nằm sấp ảnh hưởng trên oxygen hóa tương tự như PEEP 7 cmH2O bằng cách nghiên cứu các kết hợp khác nhau của PEEP và vị trí [25]. Thứ hai, sử dụng PEEP thấp hơn có thể có lợi ích huyết động, như được thảo luận dưới đây. Hơn nữa, người ta đã dự đoán rằng yếu tố dự báo tử vong mạnh nhất ở bệnh nhân ARDS là áp lực đẩy (driving pressure) của hệ hô hấp, tốt hơn là CRS, thể tích khí lưu thông hoặc áp lực cao nguyên [26]. Vì tư thế nằm sấp có thể ảnh hưởng đến CRS do ảnh hưởng của nó đối với CCW, không rõ liệu các kết quả tương tự có thể có liên quan đến việc sử dụng tư thế nằm sấp hay không. Bằng cách tính toán áp lực đẩy xuyên phổi từ dữ liệu của một thử nghiệm gần đây, các kết quả sau đây xứng đáng được đề cập [27]. Giữa những bệnh nhân được đặt PEEP từ áp lực thực quản so với những bệnh nhân được đặt PEEP từ bảng PEEP/FiO2, giá trị trung bình của áp lực đẩy xuyên phổi lần lượt là 10,6 và 10,5 cmH2O. Vào ngày thứ 3 sau khi ngẫu nhiên hóa, các giá trị này trung bình lần lượt là 7,3 và 8,7 cmH2O. Việc giảm áp lực đẩy xuyên phổi ở nhóm áp lực thực quản cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng và lớn hơn đáng kể ở những người sống sót so với những người không sống sót (trao đổi cá nhân với Dr Talmor).
2.3 Bảo vệ phổi khỏi VILI
Bảo vệ phổi khỏi VILI là mục tiêu chính của thở máy. Có một số bằng chứng để hỗ trợ rằng tư thế nằm sấp có thể đạt được mục tiêu này. Các nghiên cứu quét CT đã nói ở trên cho thấy rằng không chỉ tư thế nằm sấp có thể thúc đẩy huy động phổi mà còn làm giảm siêu căng phồng [22, 23]. Tuy nhiên, chỉ PEEP cao hơn được sử dụng ở tư thế nằm sấp có thể giảm thiểu việc mở và đóng có chu kỳ trong nhịp thở khí lưu thông, cái gọi là atelectrauma [23]. Nồng độ phổi của các cytokine tiền viêm đã được tìm thấy giảm đi so với vị trí nằm ngửa ở bệnh nhân ARDS [28]. Stress và strain tổng giảm ở tư thế nằm sấp ở bệnh nhân ARDS [18]. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy tư thế nằm sấp giảm VILI do thể tích khí lưu thông cao và khiến nó phân bố đồng nhất hơn khắp phổi ở chó [29], tăng thời gian cần thiết để tăng gấp đôi độ đàn hồi của hệ hô hấp so với vị trí nằm ngửa ở chuột [30], điều hòa biểu hiện của một kinase liên quan mạnh đến VILI ở chuột [31] và giảm VILI do thông khí gây tổn thương ở chuột thiếu kinase này [31]. Do đó, có một nền tảng vững chắc trong phòng ngừa VILI bằng cách sử dụng tư thế nằm sấp. Cơ chế có thể là sự phân bố thể tích khí lưu thông của phổi, và do đó, strain trở nên đồng nhất hơn, và bằng cách giảm thiểu sự nén của phổi bằng trọng lượng của chính nó và của tim. Cần phải làm rõ từ khi bắt đầu rằng VILI không được đánh giá trong các thử nghiệm điều tra tư thế nằm sấp ảnh hưởng đến kết quả của bệnh nhân như chúng ta sẽ thảo luận dưới đây. Điều đó có nghĩa là các cơ chế mà tư thế nằm sấp cải thiện khả năng sống sót ở bệnh nhân ARDS nên xuất phát từ những tác động sinh lý có lợi này.
3. Kết quả của bệnh nhân
3.1 Sống sót
Năm thử nghiệm lớn (Bảng 1) đã được thực hiện trong 15 năm qua, so sánh tư thế nằm sấp với tư thế nằm ngửa và kết quả về sự sống sót của bệnh nhân có thể được tổng hợp như sau. Đầu tiên, tỷ lệ tử vong chỉ giảm đáng kể ở những bệnh nhân bị thiếu oxy nặng nhất (PaO2/FiO2 < 100 mmHg) như đã được chứng minh trong phân tích tổng hợp dữ liệu của bệnh nhân [9]. Thứ hai, điều này đã được xác nhận trong một thử nghiệm duy nhất ở những bệnh nhân ARDS chọn lọc có ARDS trung bình đến nặng (PaO2/FiO2 <150 mmHg và PEEP từ 5 cmH2O trở lên và FiO2 từ 0,6 trở lên tại thời điểm đưa vào) sau thời gian ổn định 12-24 giờ. Thứ ba, phân tích tổng hợp tiếp theo cho thấy lợi ích của việc chuyển sang nằm sấp có liên quan đến thời gian của các phiên nằm sấp, thông khí bảo vệ phổi và cường độ giảm oxy máu [35].
3.2 Tại sao sự sống còn tăng lên với tư thế nằm sấp ở những bệnh nhân thiếu oxy nặng nhất?
Như đã thảo luận trước đây, các tác động có lợi về mặt sinh lý của tư thế nằm sấp sẽ giải thích ảnh hưởng của nó đối với sự sống còn. Tuy nhiên, nguyên nhân dẫn đến mối quan hệ ảnh hưởng giữa chúng không quá rõ ràng đặc biệt liên quan đến oxygen hóa máu.
Mặc dù không có nghi ngờ rằng oxygen hóa được cho thấy tốt hơn ở nhóm nằm sấp so sánh với nhóm nằm ngửa, thực tế là kết quả sống sót tốt hơn từ việc oxygen hóa tốt hơn không được hỗ trợ bởi phân tích dữ liệu. Trong thử nghiệm PROSEVA [21], các bệnh nhân trong mỗi nhóm được chia thành bốn nhóm tỷ lệ PaO2/FiO2 tại thời điểm ngẫu nhiên. Lợi ích của tư thế nằm sấp đã được phân tích riêng trong 4 nhóm trên.
Hơn nữa, mức độ thay đổi oxygen hóa tốt nhất trong phiên nằm sấp đầu tiên không được xác định rõ ràng với khả năng sống sót tốt hơn [36]. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây [37, 38]. Do đó, mặc dù tư thế nằm sấp có thể ngăn ngừa tử vong do thiếu oxy máu đe dọa tính mạng và theo cách này, nằm sấp có thể được coi là một liệu pháp cứu hộ, cơ chế này không phải là yếu tố chính để giải thích sự cải thiện sống sót với thủ thuật này.
Phòng ngừa VILI là ứng cử viên thứ hai để giải thích cải thiện khả năng sống sót. Mặc dù rất có khả năng, nó đã không được chứng minh trực tiếp trong các thử nghiệm vì những điều này không bao gồm bất kỳ đánh giá nào về VILI.
Các hiệu ứng huyết động có thể là một cơ chế sinh tồn tốt hơn, nhưng không được chú ý nhiều. Việc sử dụng nằm sấp trong các thử nghiện sớm thường cho thấy huyết động không xấu đi trái ngược với các tác dụng gây hại nổi tiếng của PEEP cao. Trong thử nghiệm PROSEVA, có nhiều ngày không bị sốc hơn, tức là, 2 ngày lớn hơn đối với nhóm nằm sấp so sánh với nhóm nằm ngửa [21]. Gần đây, tư thế nằm sấp liên quan đến sự gia tăng thậm chí cung lượng tim ở những bệnh nhân mà tiền tải phụ thuộc vào tư thế nằm ngửa [39]. Bằng cách tăng áp lực ổ bụng, tư thế nằm sấp tổn thương có thể đẩy thể tích nội mạch bị stress (stressed intravascular volume) vào tâm nhĩ phải ở bệnh nhân dự trữ tiền tải (preload reserve). Điều thú vị trong nghiên cứu này, việc cải thiện oxygen hóa ở tư thế nằm sấp ít quan trọng hơn ở những bệnh nhân có chỉ số tim tăng so với những người không thay đổi (không có dự trữ tiền tải). Điều này có thể được giải thích bởi sự tăng shunt trong phổi do chỉ số tim tăng lên như ban đầu cho thấy bởi Dantzker [40]. Điều quan trọng là, nằm sấp có tác động có lợi đến chức năng tâm thất phải [41] và điều này có thể giải thích lợi ích sinh tồn với chiến lược này. Chức năng tâm thất phải có thể bị suy giảm do sự gia tăng cấp tính hậu tải do các yếu tố đóng góp khác nhau đang hoạt động trong ARDS, như thiếu oxy máu, hypercapnia, quá căng phế nang [42]. Điều này lên đến đỉnh điểm là tâm phế cấp tính (ACP, acute cor pulmonale) và suy thất phải cấp tính. ACP đã được tìm thấy xảy ra ở 22% bệnh nhân ARDS và là yếu tố dự báo kết quả xấu [43]. Trước đó, Vieillard-Baron bằng cách sử dụng siêu âm tim qua thực quản cho thấy tư thế nằm sấp hồi phục tâm phế cấp tính ở bệnh nhân ARDS [44]. Gần đây, một nghiên cứu quan sát đa trung tâm về ICU ở Pháp qua một nhóm lớn bệnh nhân ARDS đã xác nhận những phát hiện này và thấy rằng ACP là một yếu tố dự đoán độc lập về tử vong [45]. Điều thú vị trong đoàn hệ này, tư thế nằm sấp là một yếu tố độc lập liên quan đến sự sống còn tốt hơn. Bằng cách cho phép PEEP thấp hơn, và do đó giảm thiểu nguy cơ quá căng phổi như đã thảo luận trước đây và bằng cách cải thiện quá trình oxygen hóa, tư thế nằm sấp có thể ngăn ngừa sự xuất hiện của ACP và có thể là chiến lược cho các bác sĩ lâm sàng đối mặt với ACP khi kết hợp với nitric oxide dạng hít và dobutamine [41, 42]. Tác dụng phòng ngừa và điều trị bệnh thực sự này của ACP bằng cách sử dụng tư thế nằm sấp nên được thử nghiệm trong các nghiên cứu, và nói chung, các hiệu ứng huyết động của tư thế nằm sấp đáng được nghiên cứu thêm.
Cuối cùng, phòng ngừa viêm phổi liên quan đến máy thở (VAP) có thể là một vấn đề cơ học mà theo đó tư thế nằm sấp giảm tỷ lệ tử vong. Tư thế nằm sấp có thể làm giảm VAP bằng cách tăng cường loại bỏ bài tiết đường hô hấp. Tuy nhiên, tỷ lệ tử vong do VAP là thấp, đặc biệt ở bệnh nhân ARDS [46]. Thật vậy, một phân tích post- hoc về thử nghiệm PROSEVA cho thấy tư thế nằm sấp không liên quan đến việc giảm VAP [47].
4. Thực hành lâm sàng
Trong thực tế hàng ngày, tỷ lệ sử dụng tư thế nằm sấp còn hạn chế (Bảng 2). Dữ liệu gần đây nhất chưa được công bố từ nghiên cứu quan sát lớn quốc tế để hiểu tác động toàn cầu của suy hô hấp cấp tính nặng (LUNG SAFE) cho thấy tư thế nằm sấp sử dụng ở 7% bệnh nhân ARDS và 14% những người bị ARDS nặng. Có khả năng nguy cơ biến chứng, như xoắn mạch hoặc rút và tắc nghẽn ống nội khí quản, là những rào cản ngăn cản những người chăm sóc thực hiện tư thế nằm sấp hơn. Cần lưu ý rằng trong thử nghiệm PROSEVA, tỷ lệ các biến chứng này không khác biệt đáng kể giữa hai nhóm trái với các thử nghiệm trước đó. Điều này có thể phản ánh thực tế rằng các trung tâm tham gia thử nghiệm này đã sử dụng tư thế nằm sấp trong nhiều năm và có thể cung cấp một quy trình an toàn. Một mối quan tâm khác là các chổ loét chèn ép xảy ra thường xuyên hơn ở vị trí nằm ngửa so với ở tư thế nằm sấp [57], đáng được xem là phương tiện phòng ngừa loét chèn ép sáng tạo.
