Quản lý lâm sàng thông khí kiểm soát áp lực: Một phương pháp thuật toán quản lý thông khí bệnh nhân

Bài viết Quản lý lâm sàng thông khí kiểm soát áp lực: Một phương pháp thuật toán quản lý thông khí bệnh nhân để giải quyết “các biến bị quên lãng nhưng quan trọng” được dịch bởi Bác sĩ Đặng Thanh Tuấn từ bài viết gốc: Clinical management of pressure control ventilation: An algorithmic method of patient ventilatory management to address “forgotten but important variables”

Tóm tắt

Thông khí kiểm soát áp lực là một chế độ thông khí thông thường được sử dụng để xử trí cả người lớn và trẻ em. Tuy nhiên, có rất ít bằng chứng phân biệt hiệu quả của thông khí kiểm soát áp lực so với thông khí kiểm soát thể tích ở người trưởng thành. Khoảng cách này trong các tài liệu có thể là do sự thiếu một thuật toán thống nhất và có hệ thống để quản lý thông khí kiểm soát áp lực. Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về các ứng dụng của cả thông khí kiểm soát áp lực và thông khí kiểm soát thể tích và đề xuất một cách tiếp cận thuật toán để quản lý bệnh nhân nhận được thông khí kiểm soát áp lực. Cách tiếp cận thuật toán này nhấn mạnh sự cần thiết của các bác sĩ để có một sự hiểu biết toàn diện về thông khí cơ học, sinh lý phổi và giải thích biểu đồ dạng sóng thở máy để chăm sóc tốt nhất cho bệnh nhân được thông khí kiểm soát áp lực. Mục tiêu của việc xác định một cách tiếp cận có hệ thống để quản lý thông khí kiểm soát áp lực là cung cấp một cách tiếp cận tổng quát hơn và công bằng hơn để quản lý bệnh nhân ICU. Lý tưởng nhất là cách tiếp cận nhất quán để quản lý thông khí kiểm soát áp lực ở người trưởng thành sẽ thu được thông tin đáng tin cậy hơn về kết quả bệnh nhân thực tế, cũng như hiệu quả của thông khí kiểm soát áp lực khi so sánh với thông khí kiểm soát thể tích.

Giới thiệu

Kiểm soát áp lực như một phương thức thông khí được phát triển vào những năm 1980 như là một lựa chọn để điều trị hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS) [1]. Thông khí kiểm soát áp lực (PCV), thường có sẵn như thông khí bắt buộc liên tục kiểm soát áp lực (PC-CMV) hoặc thông khí bắt buộc ngắt quãng kiểm soát áp lực (PC-IMV), được thiết kế để cung cấp nhịp thở cơ học ở mức áp lực đặt trước, cho phép nhà lâm sàng kiểm soát mức áp lực căng (distending pressure) được áp dụng cho đường hô hấp và sau đó, đến phế nang. Bởi vì áp lực đẩy áp dụng cho đường thở được đặt trước, thể tích phân phối thay đổi và phụ thuộc vào nỗ lực hô hấp của bệnh nhân, cơ học phổi (tức là độ giãn nở phổi, sức cản đường thở và AutoPEEP) và ở mức độ thấp hơn, các cài đặt thông khí khác, bao gồm độ dốc (rise time) và thời gian hít vào (TI).

Khả năng của các bác sĩ lâm sàng để sử dụng PC-CMV để điều trị tốt nhất cho bệnh nhân có cơ học phổi thay đổi và thường xấu phụ thuộc vào sự hiểu biết sâu sắc về chế độ và cách áp dụng một cách an toàn cho kịch bản quản lý một bệnh nhân cụ thể. Mặc dù gần như tất cả các nhà sản xuất máy thở giờ đây đều có một lựa chọn cho PC-CMV hoặc PC-IMV, nhưng tương đối ít thông tin cho các bác sĩ về cách tốt nhất để sử dụng các chức năng trong các chế độ này theo cách thuận lợi nhất cho bệnh nhân của họ.

Khi xem xét các tài liệu hiện có về chủ đề quản lý bệnh nhân theo thuật toán – đặc biệt là tài liệu rõ ràng với PCV, điều quan trọng cần lưu ý là không có sự nhất quán trong cách tác giả đề cập, hoặc tiếp cận các phương pháp quản lý PCV giữa các nghiên cứu. Sự không thống nhất này có thể làm nổi bật sự thiếu đồng thuận thực sự giữa các bác sĩ hàng đầu và các nhà trị liệu hô hấp về cách tốt nhất để sử dụng thông khí kiểm soát áp lực. Bài viết này không cố gắng ra lệnh cho một cách tiếp cận quản lý; thay vào đó, mục tiêu của bài viết này là cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về cách PC-CMV khác với các chế độ thông khí thể tích, sau đó nêu bật bản chất chi tiết của các mối quan hệ giữa cơ học phổi và cài đặt PC-CMV và cuối cùng, tuy nhiên, có hệ thống, phương pháp tiếp cận thuật toán để quản lý bệnh nhân trong ICU được thông khí bằng PC-CMV.

Chế độ thông khí kiểm soát áp lực và thể tích

Thông khí kiểm soát áp lực (PCV) là một chế độ thông khí có mục tiêu áp lực, chu kỳ thời gian (pressure-targeted, time-cycled mode). Trong thì hít vào, máy thở điều chỉnh lưu lượng để giữ áp lực đường thở ở mức đã cài đặt. Bác sĩ lâm sàng cài đặt áp lực hít vào đỉnh (PIP, peak inspiratory pressure), tần số hô hấp (f, frequency or respiratory rate), thời gian hít vào (TI), áp lực dương cuối kỳ thở ra (PEEP) và nồng độ oxy (FIO2). Các bác sĩ cũng cài đặt tốc độ mà PIP sẽ đạt được mức kiểm soát, thường được đặt tên là độ dốc (slope), tăng thời gian (rise time) hoặc đoạn đường nối (ramp), tùy thuộc vào thương hiệu của máy thở. Phương thức phổ biến nhất của PCV là kiểm soát hỗ trợ mục tiêu áp lực – pressure-targeted assist-control (PC-CMV), trong đó tần số hô hấp tối thiểu được cài đặt, nhưng bệnh nhân được phép kích hoạt thêm nhịp thở. Mỗi nhịp thở, cho dù nó được cung cấp ở tần số hô hấp cài đặt hoặc một nhịp thở bổ sung được kích hoạt bởi bệnh nhân, sẽ được phân phối tại PIP cài đặt và TI cài đặt.

Thông khí kiểm soát thể tích (VCV) là chế độ nhắm mục tiêu theo thể tích, trong đó thể tích khí lưu thông (VT), tần số hô hấp (f), PEEP, lưu lượng hít vào, kiểu dạng sóng, thời gian ngừng hít vào và thời gian hít vào là các thông số kiểm soát. Chế độ VCV phổ biến nhất là phương thức kiểm soát hỗ trợ mục tiêu thể tích – volume-targeted assist-control (VC-CMV), trong đó đặt f tối thiểu, nhưng bệnh nhân được phép kích hoạt thêm nhịp thở. Mỗi nhịp thở, bất kể nó là do bệnh nhân hay máy kích hoạt, sẽ được phân phối với thể tích khí lưu thông được cài đặt; tuy nhiên, áp lực đường thở có thể thay đổi theo sức cản đường hô hấp của bệnh nhân (Raw), độ giãn nở (C) và thay đổi nỗ lực.

Đồng bộ bệnh nhân – máy thở trong VC-CMV và PC-CMV

Mặc dù VC-CMV đảm bảo thể tích khí lưu thông, mà dường như là một chế độ lý tưởng cho “chiến lược bảo vệ phổi”, nhiều bác sĩ thích PC-CMV hơn là VC-CMV. Lý do chính cho sở thích này có lẽ là ưu thế trong đồng bộ bệnh nhân – máy thở và do đó sự thoải mái của bệnh nhân trong PC-CMV. Để đáp ứng nhu cầu hô hấp của bệnh nhân, lưu lượng và áp lực của máy thở phải đồng bộ hóa với nhu cầu hô hấp của bệnh nhân. Thực tế là một bệnh nhân có thể kiểm soát lưu lượng hít vào là khía cạnh quan trọng nhất của PC-CMV về đồng bộ hóa bệnh nhân – máy thở.

Trong PC-CMV, vì sức cản của đường hô hấp, độ giãn nở hoặc thay đổi nỗ lực của bệnh nhân, lưu lượng hít vào và thể tích khí lưu thông (VT) sẽ có khả năng thay đổi. Để có áp lực đường thở hằng định trong PC-CMV, máy thở thay đổi lưu lượng hít vào dựa trên lưu lượng hít vào của bệnh nhân. Nói cách khác, bệnh nhân thở tự nhiên có thể thay đổi lưu lượng hít vào, và do đó thể tích khí lưu thông cũng phụ thuộc vào nỗ lực hô hấp của mình, trái ngược với VC-CMV, nơi mà lưu lượng được cài đặt bởi nhà lâm sàng [2]. Khi nhu cầu lưu lượng của bệnh nhân không được đáp ứng trong VC- CMV, điều phổ biến là nhu cầu về thể tích khí lưu thông không được đáp ứng. Kết quả là, sự không đồng bộ lưu lượng thường đi kèm với sự không đồng bộ chu kỳ và kích hoạt kép.

So sánh VC-CMV với PC-CMV trong y văn

Các nghiên cứu đã được công bố kể từ đầu năm 1990 so sánh VC-CMV và PC- CMV. Một bài báo của Rittayami và cộng sự, xuất bản năm 2015, là một đánh giá toàn diện về các nghiên cứu được công bố so sánh VC-CMV với PC-CMV. Theo Rittayami, không có sự khác biệt về kết quả sinh lý hoặc lâm sàng giữa hai chế độ và điều chỉnh cài đặt thông khí dựa trên đặc điểm cá nhân của bệnh nhân có thể giúp giảm tổn thương phổi, giảm thiểu công thở và cải thiện sự thoải mái của bệnh nhân [3]. Kết quả từ Tổng quan Cochrane năm 2015 của Chacko, và cộng sự, đã tuyên bố rằng không có đủ bằng chứng cho thấy PC-CMV cải thiện kết quả cho những người bị tổn thương phổi cấp tính khi so sánh với VC-CMV. Các tác giả cho rằng không chỉ nhiều hơn, mà các nghiên cứu lớn hơn có thể cung cấp bằng chứng về việc liệu PC-CMV có cải thiện kết quả khi so sánh với VC-CMV [4] hay không.

Khi xem xét các tài liệu hiện có về chủ đề này, điều quan trọng cần lưu ý là không có sự nhất quán trong cách áp dụng thuật toán PC-CMV cho quản lý máy thở giữa các nghiên cứu. Việc thiếu một thuật toán được áp dụng liên tục trong các nghiên cứu điều tra việc sử dụng PC-CMV có thể giải thích một số khác biệt trong việc xác định sự khác biệt chính giữa kết quả của bệnh nhân thở bằng VC-CMV hoặc PC-CMV. Ví dụ, khi sử dụng VC-CMV ở bệnh nhân bị nhiễm toan hô hấp, các tùy chọn cho máy thở thay đổi để tăng cường loại bỏ CO2 thường bao gồm tăng thể tích khí lưu thông, tăng tần số hô hấp, hoặc cả hai. Khi thông khí cho bệnh nhân tương tự với PC-CMV, mặc dù các tùy chọn để tăng cường loại bỏ CO2 chủ yếu được coi là tăng áp lực hít vào và f, các tùy chọn này có thể có ít tác dụng và có thể gây hại do tăng không đồng bộ trong các điều kiện nhất định. Có một số điều chỉnh cần được xem xét ngay cả trước khi thay đổi hai biến dễ dàng và hấp dẫn để giúp loại bỏ CO2 nếu các bác sĩ hiểu đầy đủ về cơ học phổi và biểu đồ dạng sóng thông khí, có khả năng làm giảm sự không đồng bộ của máy thở bệnh nhân, ngày thở máy và hy vọng thậm chí tử vong. Thuật toán chúng tôi đề xuất trong bài viết này cung cấp cho các bác sĩ lâm sàng một cách tiếp cận có hệ thống để điều chỉnh các cài đặt PC-CMV.Khi xem xét các tài liệu hiện có về chủ đề này, điều quan trọng cần lưu ý là không có sự nhất quán trong cách áp dụng thuật toán PC-CMV cho quản lý máy thở giữa các nghiên cứu. Việc thiếu một thuật toán được áp dụng liên tục trong các nghiên cứu điều tra việc sử dụng PC-CMV có thể giải thích một số khác biệt trong việc xác định sự khác biệt chính giữa kết quả của bệnh nhân thở bằng VC-CMV hoặc PC-CMV. Ví dụ, khi sử dụng VC-CMV ở bệnh nhân bị nhiễm toan hô hấp, các tùy chọn cho máy thở thay đổi để tăng cường loại bỏ CO2 thường bao gồm tăng thể tích khí lưu thông, tăng tần số hô hấp, hoặc cả hai. Khi thông khí cho bệnh nhân tương tự với PC-CMV, mặc dù các tùy chọn để tăng cường loại bỏ CO2 chủ yếu được coi là tăng áp lực hít vào và f, các tùy chọn này có thể có ít tác dụng và có thể gây hại do tăng không đồng bộ trong các điều kiện nhất định. Có một số điều chỉnh cần được xem xét ngay cả trước khi thay đổi hai biến dễ dàng và hấp dẫn để giúp loại bỏ CO2 nếu các bác sĩ hiểu đầy đủ về cơ học phổi và biểu đồ dạng sóng thông khí, có khả năng làm giảm sự không đồng bộ của máy thở bệnh nhân, ngày thở máy và hy vọng thậm chí tử vong. Thuật toán chúng tôi đề xuất trong bài viết này cung cấp cho các bác sĩ lâm sàng một cách tiếp cận có hệ thống để điều chỉnh các cài đặt PC-CMV.

Kiến thức sinh lý tiên quyết liên quan đến thời gian hít vào, thời gian thở ra và áp lực hít vào trước khi sử dụng PC-CMV

Hằng số thời gian và autoPEEP

Hằng số thời gian (TC, time constant) là một mối quan hệ toán học giữa sức cản đường thở và độ giãn nở tĩnh, và liên quan đến thời gian cần để đưa khí vào và ra khỏi phổi.

Inspiratory Raw = (PIP−Pplat)/Flowrate (L/sec)

Cst = VTE/(Pplat−PEEP)

Cdyn = VTE/(PIP−PEEP)

TC = Raw x Cst

trong đó: Raw = sức cản đường thở (cm H2O/l/s); Cst = độ giãn nở tĩnh (l/cm H2O); Cdyn = độ giãn nở động (l/cm H2O); VTE = thể tích khí lưu thông (l); Pplat = áp lực cao nguyên, tương đương với áp lực phế nang trung bình ở hít vào cuối thì hít vào (cm H2O); PIP = áp lực hít vào đỉnh (cm H2O); TC = hằng số thời gian (giây).

Hai ví dụ sau chứng minh sự khác biệt về hằng số thời gian cho hai bệnh nhân. Ở bệnh nhân COPD được đặt nội khí quản và thở máy, sức cản đường thở có thể là 25 cm H2O/l/s và sự độ giãn nở có thể là 0,04 l/cm H2O. Sức cản đường thở thì thở ra sẽ cao hơn so với sức cản đường thở thì hít vào ở những bệnh nhân này, dẫn tới hằng số thời gian thở ra dài hơn [5]. Trong trường hợp này hằng số thời gian hít vào là 1,0 s (25 cm H2O/l/s × 0,04 l/cm H2O). Ở bệnh nhân ARDS được đặt nội khí quản và thở máy, sức cản đường thở có thể là 12 cm H2O/l/s và độ giãn nở có thể là 0,02 l/cm H2O. Trong trường hợp này, hằng số thời gian sẽ là 0,24 s (12 cm H2O/l/s × 0,02 l/cm H2O).

Hằng số thời gian hít vào đề cập đến thời gian hít vào cần thiết cho áp lực phế nang đạt được áp lực đã đặt trong PC-CMV. Thời gian hô hấp phải bằng ít nhất ba lần và tốt nhất là năm lần hằng số thời gian để cho áp lực phế nang để xấp xỉ áp lực hít vào cài đặt [5], [6], [7]. Nếu sức cản đường thở hoặc độ giãn nở tăng lên, hằng số thời gian hít vào sẽ tăng lên và cần thêm thời gian để áp lực phế nang đạt tới áp lực đã cài đặt. Nếu sức cản đường thở hoặc độ giãn nở phổi giảm, hằng số thời gian hít vào sẽ giảm và sẽ mất ít thời gian hơn để áp lực phế nang đạt tới áp lực đã cài đặt.

Hằng số thời gian thở ra ảnh hưởng đến lượng thời gian thở ra cần thiết để bệnh nhân thở ra một cách thụ động đến mức PEEP và ngăn ngừa AutoPEEP. Thời gian thở ra phải bằng ít nhất ba đến năm lần hằng số thời gian thở ra, cho bệnh nhân thở ra hoàn toàn và giảm thiểu hoặc ngăn ngừa AutoPEEP [6], [7]. Nếu sức cản đường thở hoặc độ giãn nở tăng lên, hằng số thời gian thở ra sẽ tăng lên, và cần nhiều thời gian hơn để thở ra hoàn toàn và ngăn ngừa AutoPEEP. Nếu sức cản đường thở hoặc độ giãn nở phổi giảm, hằng số thời gian thở ra sẽ giảm và sẽ mất ít thời gian hơn để thở ra hoàn toàn nhằm ngăn chặn AutoPEEP.

Áp lực hít vào trên PC-CMV

Trong PC-CMV, cách thức mà bác sĩ cài đặt áp lực hít vào (PI) thay đổi tùy thuộc vào máy thở cụ thể được sử dụng. Khi sử dụng một số máy thở, chẳng hạn như Servo i hoặc Servo U (Maquet), Puritan Bennett (PB) 840 hoặc 980, và Avea của CareFusion, PI được đặt trực tiếp. Nói cách khác, những thay đổi trong PEEP sẽ ảnh hưởng đến tổng áp lực nhưng không ảnh hưởng đến áp lực căng (distending pressure). Trong những trường hợp này, PIP = PI + PEEP. Trong các máy thở khác như máy thở Drager Evita XL và Drager V500, PI được đặt là sự khác biệt giữa PIP và PEEP. Nói cách khác, PIP được đặt trực tiếp và cài đặt áp lực hít vào được tham chiếu từ áp lực khí quyển chứ không phải tham chiếu theo PEEP. Đây là một sự khác biệt quan trọng – sự gia tăng trong PEEP sẽ giảm áp lực căng và ngược lại.

Áp lực phế nang trung bình được ước tính là áp lực cao nguyên (Pplat) trong thời gian ngừng cuối thì hít vào 0,5–2.0 giây. Bạn nên theo dõi và giữ Pplat < 25–30 cm H2O ở tất cả các bệnh nhân thông khí trong “chiến lược bảo vệ phổi” truyền thống. Ngoài việc theo dõi trị số tuyệt đối của Pplat, việc tăng bằng chứng đang được công bố nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nhắm mục tiêu áp lực đẩy = Pplat – PEEP (ΔP) < 16 cm H2O, đặc biệt là ở những bệnh nhân ARDS nặng. Nó đã được chứng minh rằng nếu ΔP là > 16 cm H2O ở bệnh nhân ARDS nặng, nguy cơ tử vong tương đối tăng [8]. Vì vậy, cho phép một lượng khí lưu thông thấp, thậm chí < 6 ml/kg, để giữ ΔP < 16 cm H2O miễn là pH được chấp nhận, có vẻ là một thực hành hợp lý.

Khi bệnh nhân tăng nỗ lực hô hấp, áp lực màng phổi (Ppl) trở nên âm tính hơn. Trên lâm sàng, chúng ta có thể ước tính áp lực màng phổi bằng cách theo dõi áp lực thực quản (Pes). Điều này đòi hỏi phải đặt một catheter bóng thực quản vào phần xa thứ ba của thực quản ngực. Sau khi hiệu chỉnh hệ thống và đảm bảo rằng quả bóng được đặt đúng vị trí, áp lực màng phổi được ước tính bởi áp lực thực quản.

Một giá trị đôi khi được sử dụng lâm sàng được gọi là áp lực xuyên phổi – transpulmonary pressure (PL). Áp lực xuyên phổi là áp lực phế nang trung bình trừ đi áp lực màng phổi (Ppl), và phản ánh lượng căng thẳng (strain) trên phổi. Cần thận trọng để không cho phép bệnh nhân trong PC-CMV thở bằng nỗ lực hô hấp mạnh vì áp lực xuyên phổi sẽ tăng lên.

PL = Pplat – Ppl

Trong PC-CMV không có nhịp thở tự phát, nếu Pplat – PEEP (∆P) vẫn không đổi, khi mức độ giãn nở giảm, thể tích khí lưu thông sẽ giảm. Tương tự như vậy, khi tăng độ độ giãn nở, thể tích khí lưu thông sẽ tăng lên.

Cst = VTE / (Pplat – PEEP)

Cài đặt máy thở ban đầu khi khởi động PC-CMV

Khi khởi động PC-CMV, mặc dù các cài đặt dưới đây thường được sử dụng, điều rất quan trọng là cá nhân hóa bệnh nhân bằng cách đánh giá VTE, Pplat, SpO2 và biểu đồ dạng sóng ngay sau khi khởi động PC-CMV. Mặc dù thể tích khí lưu thông không được cài đặt trực tiếp, điều quan trọng là xem xét mililit trên kilogam (ml/kg) thể tích khí lưu thông liên quan đến trọng lượng cơ thể dự đoán (PBW). Các khuyến nghị hiện tại là giữ cho thể tích khí lưu thông không > 6-8 ml/kg PBW, trừ khi bệnh nhân có ARDS, trong trường hợp đó lượng khí lưu thông được đề nghị nên là 4-6 ml/kg PBW. Các khí máu động mạch (ABGs) nên được thử và đánh giá. Thay đổi thông số máy thở để đạt được mục tiêu PaCO2 được mô tả dưới đây.

Chế độ: PC-CMV: PI: 5–10 cm H2O (mục tiêu VT = 6-8 ml/kg PBW), TI: 0,7–1,0 giây, f: 10–20 BPM (với tỷ lệ I:E là 1:2), FIO2: 0,5, PEEP: 5–10 cm H2O

Hiểu biểu đồ dạng sóng thông khí cơ bản để hướng dẫn các quyết định

Một sự hiểu biết về việc sử dụng phân tích biểu đồ dạng sóng trong quá trình thông khí cơ học là chìa khóa trong việc quản lý bệnh nhân được hỗ trợ thông khí. Tầm quan trọng của việc đánh giá các dạng sóng áp lực – thời gian và lưu lượng – thời gian sẽ được thảo luận sâu dưới đây.

Dạng sóng áp lực – thời gian

Hình 1 là ví dụ về biểu đồ dạng sóng điển hình của bệnh nhân được thông khí trong PC-CMV. Trong ví dụ này, PIP 24 cm H2O, TI 0.9 s, f 20/min, PEEP 6.0 cm H2O, Độ dốc 0.20 s. Dạng sóng áp lực – thời gian (Hình 1, dạng sóng trên) cho thấy ở đầu nguồn hít vào, máy thở làm tăng áp lực đường thở từ mức PEEP 6 cm H2O lên đến PIP cài đặt là 24 cm H2O; thời gian để đạt được PIP này được cài đặt với độ dốc và trong trường hợp này, nó được đặt ở 0,20 s. Hít vào tiếp tục cho đến khi đạt được thời gian hít vào 0,90 s. Vào thời điểm đó, hít vào kết thúc và bệnh nhân được phép thở ra ở mức PEEP 6 cm H2O.

Dạng sóng lưu lượng – thời gian

Trên màn hình hiển thị đồ thị theo thời gian, lưu lượng hít vào được phân định ranh giới trên đường nền (baseline) và lưu lượng khí thở ra được lưu ý bên dưới đường nền. Khi nhìn vào dạng sóng lưu lượng theo thời gian (Hình 1, dạng sóng giữa) lưu lượng tăng ngay lập tức ở đầu nguồn hít vào và sau đó giảm dần trong suốt thì hít vào. Nói chung, dạng sóng lưu lượng – thời gian sẽ giảm tốc trong PC-CMV. Vào cuối thì hít vào, van hít vào đóng và van thở ra mở, cho phép bệnh nhân thở ra một cách thụ động. Nếu thời gian thở đủ dài, bệnh nhân sẽ có thể thở ra trước khi nhịp thở tiếp theo bắt đầu, và sẽ không có AutoPEEP.

Hít vào

Khi sử dụng PC-CMV, lưu lượng đỉnh phụ thuộc vào PEEP tổng, cài đặt PIP và độ dốc, cũng như sức cản đường hô hấp, độ giãn nở phổi và nỗ lực của bệnh nhân. Sự khác biệt giữa PIP và áp lực phế nang thường được gọi là ΔPInsp (PIP – áp lực phế nang). Trong hít vào, khi áp lực phế nang tăng lên, ΔPInsp giảm dần (Hình 2), dẫn đến giảm lưu lượng hít vào. Nếu thời gian hô hấp đủ dài cho áp lực phế nang cân bằng với áp lực đã cài đặt, thì dạng sóng lưu lượng của hít vào sẽ trở về đường nền (Hình 1, Dạng sóng giữa). Tuy nhiên, nếu thời gian hít vào không đủ dài để áp lực phế nang đạt đến áp lực đã cài đặt, thì dạng sóng lưu lượng của hít vào sẽ chưa trở lại đường nền. Điều này thường dẫn đến áp lực phế nang thấp hơn và giảm thể tích khí lưu thông (Hình 3, dạng sóng giữa). Nếu thời gian hô hấp tiếp tục sau khi lưu lượng hít vào đã trở về đường nền với không có lưu lượng, một tạm dừng hít vào sẽ xảy ra (Hình 4, Dạng sóng giữa).

Thở ra

Nếu thời gian thở đủ dài cho lưu lượng khí thở ra để trở về đường cơ sở zero- flow trước khi bắt đầu hít vào tiếp theo, sẽ không có AutoPEEP (Hình 1, dạng sóng giữa). Tuy nhiên, nếu thời gian thở quá ngắn và không có đủ thời gian cho lưu lượng thở ra trở về đường nền trước khi nhịp thở tiếp theo bắt đầu, AutoPEEP sẽ xảy ra (Hình 5, Dạng sóng giữa).

Khi thông khí cho bệnh nhân trong PC-CMV, sự hiện diện của AutoPEEP sẽ làm giảm ΔPInsp thực tế bằng số lượng AutoPEEP. Ví dụ, nếu PIP được đặt ở 24 cm H2O và PEEP ở 6 cm H2O và AutoPEEP là 0 cm H2O, ΔPInsp sẽ bằng 24 cm H2O – 6 cm H2O = 18 cm H2O. Tuy nhiên, nếu bệnh nhân có PEEP tổng 7,8 cm H2O, nhưng PEEP là 6 cm H2O, AutoPEEP có mặt và có thể tính là 7,8 cm H2O (PEEP tổng) – 6 cm H2O (PEEP cài đặt) = 1,8 cm H2O (AutoPEEP). Điều này có nghĩa là áp lực phế nang thực sự bắt đầu từ 7,8 cm H2O (PEEP tổng) thay vì 6 cm H2O (PEEP cài đặt), làm giảm ΔPInsp xuống 1,8 cm H2O, dẫn đến giảm thể tích khí lưu thông được phân phối (Hình 6).

Trong PC-CMV, nếu AutoPEEP tồn tại và sau đó được giảm (ví dụ: giảm sức đề kháng đường thở sau khi cung cấp thuốc giãn phế quản dạng hít), ΔPInsp sẽ tăng lên. Điều này thường dẫn đến sự gia tăng thể tích khí lưu thông cung cấp. Các cách để giảm AutoPEEP trong PC-CMV bao gồm giảm sức cản đường thở và/hoặc tăng thời gian thở ra. Thời gian thở ra có thể tăng lên bằng cách giảm tần số thở và/hoặc giảm thời gian hít vào (Hình 7). Tuy nhiên, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng giảm tần số thở không dẫn đến giảm thông khí phút, đặc biệt là ở bệnh nhân có thở tự nhiên. Tương tự, thể tích khí lưu thông phải được theo dõi cẩn thận vì thời gian hít vào giảm có thể dẫn đến giảm thể tích khí lưu thông.

Thực hiện thay đổi: một cách tiếp cận thuật toán

Điều trị tăng CO2 máu

Quyết định ban đầu

Khi bệnh nhân có PaCO2 cao dẫn đến nhiễm toan hô hấp, và quyết định được thực hiện để giảm PaCO2, người ta phải cung cấp một lượng khí lưu thông lớn hơn hoặc tăng tần số hô hấp. Trong trường hợp máy thở gây ra chấn thương phổi là một mối quan tâm, các bác sĩ lâm sàng có thể chọn không làm tăng thể tích khí lưu thông.

Khi đánh giá tình trạng axit-base, quyết định đầu tiên phải được thực hiện là liệu PaCO2 có đủ cao và/hoặc pH đủ thấp để yêu cầu giảm PaCO2 hay không. Nếu PaCO2 không > 50–70 Torr và pH không phải là < 7,25, quyết định là duy trì liệu pháp hiện tại. Tuy nhiên, nếu cần giảm PaCO2, quyết định tiếp theo là có hay không tăng thông khí phút bằng cách thay đổi cài đặt máy thở hoặc sử dụng các chiến lược không thông khí khác để giảm PaCO2 (Hình 8). Nếu quyết định được thực hiện là thay đổi cài đặt thông khí để tăng thông khí phút, thì thể tích khí lưu thông và Pplat trước tiên phải được đánh giá. Nếu Pplat là < 25-30 cm H2O (hoặc nhỏ hơn Pplat mong muốn), hoặc nếu thể tích khí lưu thông < 6-8 ml/kg PBW, và nếu kết quả mong muốn là sự gia tăng thể tích khí lưu thông, thì tùy chọn tăng thể tích khí lưu thông nên được xem xét (Hình 9). Nếu quyết định được thực hiện để không làm tăng thể tích khí lưu thông, sau đó xem xét các tùy chọn để tăng tần số hô hấp (Hình 10). Nếu quyết định không tăng thể tích khí lưu thông hoặc tần số hô hấp, thì nên xem xét các chiến lược không thông khí (Hình 11).

Tăng thể tích khí lưu thông

Khi quyết định được thực hiện để tăng thể tích khí lưu thông, có rất nhiều lựa chọn để xem xét. Như minh họa trong hình 9, việc tăng PIP không nên được coi là tùy chọn mặc định. Như đã thảo luận ở trên, nếu bệnh nhân có mức độ độ giãn nở thấp, PC-CMV sẽ dẫn đến giảm thể tích khí lưu thông ở một áp lực nhất định. Cần cân nhắc để cố gắng tăng độ giãn nở bằng cách tăng mức PEEP nếu nó quá thấp (có thể gây ra tình trạng xẹp phổi), hoặc bằng cách giảm mức PEEP nếu nó quá cao (có thể dẫn đến quá căng phế nang), vì cả hai vấn đề này đều có thể dẫn đến mức độ độ giãn nở thấp.

Như đã mô tả trước đây, AutoPEEP sẽ giảm ΔPInsp hiệu quả. Đánh giá bệnh nhân bị AutoPEEP nên là một phần của đánh giá bệnh nhân đang diễn ra. Nếu bệnh nhân bị AutoPEEP, nên xem xét các phương pháp để giảm AutoPEEP. Những cân nhắc này bao gồm giảm sức cản đường thở, tăng thời gian thở ra bằng cách giảm thời gian hít vào, kéo dài thời gian thở ra bằng cách thay đổi I:E, và/hoặc giảm tần số hô hấp.

Các dạng sóng lưu lượng hít vào là một phần quan trọng của đánh giá bệnh nhân thường xuyên và liên tục. Trong suốt thì hít vào, khi áp lực phế nang tăng lên, lưu lượng hít vào sẽ trở lại gần hơn với đường nền. Nếu lưu lượng hô hấp không quay trở lại đường nền, tăng thời gian hít vào thường dẫn đến tăng thể tích khí lưu thông và cần được xem xét miễn là thời gian hít vào tăng không dẫn đến rút ngắn thời gian thở ra, gây ra AutoPEEP hoặc dẫn đến không đồng bộ bệnh nhân – máy thở. Khi dạng sóng lưu lượng khí hít vào không quay trở lại đường nền, Pplat sẽ nhỏ hơn PIP đã cài đặt. Khi điều chỉnh thời gian hít vào, điều quan trọng là phải đánh giá lại Pplat và đánh giá sự không đồng bộ của bệnh nhân – máy thở có thể do thời gian hít vào quá ngắn hoặc quá dài.

Bước tiếp theo trong đánh giá hoàn chỉnh là đánh giá Pplat. Nếu Pplat là < 25-30 cm H2O, hoặc nhỏ hơn Pplat mong muốn, và thể tích khí lưu thông nhỏ hơn thể tích khí lưu thông mong muốn, PIP nên được tăng dần để đạt được thể tích khí lưu thông mong muốn, đảm bảo rằng Pplat là < 25– 30 cm H2O.

Nếu PEEP tổng là quá cao, nó có thể dẫn đến quá căng phế nang. Điều này nói chung sẽ dẫn đến giảm sự độ giãn nở và có khả năng gia tăng khoảng chết phế nang do kéo căng (stretching) phế nang và chèn ép các mao mạch phổi. Điều này làm giảm tưới máu đến phế nang bị căng quá mức và tăng tỷ lệ thông khí/tưới máu, có thể làm tăng khoảng chết và dẫn đến tăng PaCO2. Một thử nghiệm PEEP giảm dần liên quan đến việc giảm PEEP 1 hoặc 2 cm H2O được cài đặt sau mỗi một đến hai phút trong khi theo dõi sự độ giãn nở động (Cdyn), thể tích khí lưu thông và SpO2. Nếu PEEP tổng quá cao, khi PEEP được đặt giảm, Cdyn sẽ tăng. Mức PEEP tối ưu có thể được xác định là điểm mà tại đó Cdyn cao nhất xảy ra. Mức PEEP được cài đặt nên được đặt 2–3 cm H2O ở trên điểm này [6], [10].

Nếu đạt được sự gia tăng mong muốn về thông khí phút, ABG sẽ được lặp lại sau 30 phút và bệnh nhân liên tục được đánh giá lại. Nếu không đạt được mức tăng mong muốn trong phút, hãy xem phần có tiêu đề ‘Quyết định ban đầu’ (Hinh 8).

Tăng tần số hô hấp

Tổng thời gian một chu kỳ hô hấp là lượng thời gian từ đầu nhịp thở (hít vào) đến đầu nhịp thở tiếp theo. Khi quyết định được thực hiện để tăng tần số hô hấp, tổng thời gian một chu kỳ hô hấp sẽ giảm.

Total Time (sec) = 60/f

Total Time = Inspiratory time + Expiratory Time

Bởi vì tổng thời gian chu kỳ thở bằng thời gian hít vào cộng với thời gian thở ra, tổng thời gian chu kỳ thở có thể được giảm bằng cách rút ngắn thời gian hít vào, rút ngắn thời gian thở ra, hoặc rút ngắn cả thời gian hít vào và thở ra. Hướng dẫn về thời gian hít vào hoặc thời gian thở ra phải được rút ngắn dựa trên dạng sóng lưu lượng – thời gian (Hình 10). Nếu lưu lượng hít vào trở lại đường nền và tạm dừng hô hấp, thì thời gian hít vào có thể giảm mà không tạo ra bất kỳ thay đổi nào về thể tích khí lưu thông. Tuy nhiên, cẩn thận phải được thực hiện để không làm giảm thời gian hít vào đến mức lưu lượng hít vào không còn trở về đường nền, vì điều này có thể dẫn đến giảm thể tích khí lưu thông được phân phối.

Nếu lưu lượng thở ra trở lại đường cơ sở và đủ dài để gây ra tạm dừng thở ra (không có AutoPEEP), thời gian thở ra có thể giảm bằng cách tăng tần số hô hấp lên 2 BPM đảm bảo giám sát cẩn thận tránh xảy ra AutoPEEP. Nếu cả hai tạm dừng hít vào và tạm dừng thở ra, thì thời gian hít vào có thể giảm cùng với tăng tần số hô hấp lên 2 BPM, một lần nữa đảm bảo rằng thể tích khí lưu thông không giảm và AutoPEEP không xảy ra.

Nếu máy thở được cài đặt để duy trì tỷ lệ I:E hằng định, điều quan trọng cần lưu ý là việc tăng tần số cài đặt sẽ dẫn đến giảm thời gian hít vào và thời gian thở ra. Điều ngược lại cũng đúng, làm giảm tần số hô hấp cài đặt sẽ kéo dài thời gian hít vào và thời gian thở ra, tương ứng.

Nếu đạt được sự gia tăng mong muốn trong thông khí phút, ABG sẽ đạt được sau 30 phút và bệnh nhân liên tục được đánh giá lại. Nếu không đạt được sự gia tăng đáng kể trong thông khí phút, hãy xem phần có tên ‘Quyết định ban đầu’ (Hinh 8).

Các chiến lược thay đổi không thông khí để giảm PaCO2

Sự gia tăng sức cản của đường thở làm tăng hằng số thời gian, tăng lượng thời gian cần thiết cho áp lực phế nang đạt được áp lực hít vào đã cài đặt và tăng khả năng gây ra AutoPEEP. Do đó, nếu bệnh nhân có tăng sức cản đường thở mà ta có thể làm giảm xuống, làm như vậy sẽ dẫn đến sự gia tăng thể tích khí lưu thông được phân phối và thông khí phút sẽ tăng lên.

Các tùy chọn để giảm sức cản đường thở bao gồm quản lý thuốc giãn phế quản, loại bỏ dịch tiết, và có thể thay thế một ống nội khí quản hoặc ống mở khí quản bị tắc nghẽn với đờm khô hoặc dịch tiết. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc chủ vận beta tĩnh mạch đã được chứng minh là làm tăng tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân ARDS [11]. Việc sử dụng Heliox cũng có thể được xem xét, miễn là FIO2 đủ thấp để cho phép hỗn hợp Helium/Oxygen 80/20 hoặc 70/30 và máy thở được hiệu chỉnh cho hỗn hợp này. Hình 11 phác thảo một cách tiếp cận chiến lược để giảm PaCO2 bằng cách sử dụng các chiến lược không cần thiết.

Nếu sản xuất CO2 của bệnh nhân tăng lên, hãy xem xét các phương pháp giảm sản xuất CO2. Cải thiện đồng bộ bệnh nhân máy thở có thể làm giảm sản xuất CO2 và có thể yêu cầu thay đổi thời gian hít vào, thời gian thở ra, tỷ lệ I:E, ΔPInsp hoặc thay đổi chế độ thông khí. An thần, gây mê và phong tỏa thần kinh cơ có thể cần thiết trong một số trường hợp. Nếu bệnh nhân bị sốt, giảm nhiệt độ có khả năng làm giảm cả sản xuất CO2 và PaCO2. Các phương pháp khác để giảm tỷ lệ chuyển hóa và giảm sản xuất CO2 bao gồm một phân tích dinh dưỡng để kiểm tra việc cho ăn quá mức.

Tăng CO2 cho phép (permissive hypercapnia), như đã thảo luận trước đây, đề cập đến việc sử dụng một thông khí phút giới hạn và cho phép PaCO2 tăng dần. Nói chung, miễn là tăng PaCO2 là dần dần, và pH > 7,25, toan hô hấp được dung nạp tốt. Tuy nhiên, một số thuốc an thần thường được yêu cầu [5], [6], [9].

Nếu đạt được mức giảm mong muốn trong sản xuất CO2, ABG nên được thử trong vòng 30 phút và bệnh nhân liên tục được đánh giá lại. Nếu không đạt được trị số CO2 mong muốn, hãy tham khảo phần có tiêu đề “Quyết định ban đầu” (Hình 8).

Điều trị giảm PaCO2 máu

Tự động kích hoạt (Auto-triggering) đề cập đến một nhịp thở bổ sung được cung cấp mà không được kích hoạt bởi nỗ lực hô hấp của bệnh nhân. Tự động kích hoạt có thể xảy ra nếu độ nhạy của máy thở được đặt quá cao (quá nhạy cảm). Nói chung, một kích hoạt áp lực của – 1 cm H2O là đủ để cho phép bệnh nhân để kích hoạt một nhịp thở, nhưng không quá nhạy cảm để gây tự động kích hoạt. Một kích hoạt lưu lượng 2 hoặc 3 LPM nói chung là đủ và không quá nhạy cảm. Tự động kích hoạt cũng có thể xảy ra nếu có rò rỉ trong hệ thống, chẳng hạn như rò rỉ bóng chèn nội khí quản hoặc rò rỉ trong ống dẫn lưu ngực (lỗ rò phế quản màng phổi). Khi nước ngưng tụ ứ trong bộ dây máy thở, chuyển động khí qua chổ nước đọng trong hít vào và thở ra có thể tạo ra đủ thay đổi về áp lực hoặc lưu lượng để kích hoạt nhịp thở. Luôn đảm bảo rằng nước ngưng tụ không được phép ứ đọng trong bộ dây máy thở. Một nguyên nhân gây kích hoạt tự động khác được gọi là kích hoạt tim. Những bệnh nhân có xung nhịp tim siêu năng động (hyper-dynamic) có thể làm chuyển động của tâm thất gây kích hoạt nhịp thở. Điều này đôi khi được thấy ở những bệnh nhân đang ở trong tình trạng cung lượng tim cao trong nhiễm trùng huyết nặng. Tự động kích hoạt cũng có thể xảy ra bơm phồng lên hoặc xẹp xuống của balloon trong động mạch chủ. Nếu điều này xảy ra, có thể cần thiết đặt độ nhạy cảm của kích hoạt ít nhạy với nỗ lực của bệnh nhân để loại bỏ việc kích hoạt tự động.

Kích hoạt kép đề cập đến bệnh nhân tiếp tục hít vào, mặc dù thời gian hít vào đã kết thúc; điều này dẫn đến hai nhịp thở mà không thở ra, và tăng thể tích khí lưu thông. Thời gian hít vào nên được kiểm tra để đảm bảo rằng thời gian này không quá ngắn.

Khi đánh giá tình trạng axit-base, nếu PaCO2 < 30 Torr hoặc pH > 7,50, điều quan trọng là phải xác định liệu có nguyên nhân có thể điều trị của việc tăng thông khí phút, chẳng hạn như đau và lo lắng hay không. Nếu không có nguyên nhân có thể chữa được và quyết định được thực hiện để giảm thông khí phút, trước tiên máy thở phải được kiểm tra để loại trừ nguyên nhân là kích hoạt tự động hoặc kích hoạt kép.

Bước tiếp theo trong việc giảm thông khí phút là để đánh giá áp lực cao nguyên và thể tích khí lưu thông. Nếu áp lực cao nguyên > 25-30 cm H2O hoặc lớn hơn áp lực cao nguyên mong muốn, hoặc nếu thể tích khí lưu thông > 6-8 ml/kg PBW hoặc lớn hơn thể tích khí lưu thông mong muốn, ΔPInsp có thể được giảm theo các bước 1 hoặc 2 cm H2O.

Nếu áp lực cao nguyên không > 25-30 cm H2O và không lớn hơn áp lực cao nguyên mong muốn và thể tích khí lưu thông không > 6-8 ml/kg PBW và không lớn hơn thể tích khí lưu thông mong muốn, tần số hô hấp có thể giảm. Nếu lưu lượng hít vào trở lại đường nền, thì tần số hô hấp có thể giảm 2 lần mỗi phút, mà không thay đổi thời gian hít vào. Điều này sẽ làm tăng thời gian thở ra và dẫn đến giảm thông khí phút. Nếu có hiện tượng ngừng cuối thì hít vào, thời gian hít vào có thể giảm, loại bỏ tạm dừng hít vào và có thể giảm tần số hô hấp. Nếu lưu lượng hô hấp không trở lại đường nền, tăng thời gian hít vào 0,1-0,2 s và giảm tần số hô hấp xuống 2 lần mỗi phút. Luôn luôn đánh giá bệnh nhân để đảm bảo rằng bệnh nhân không trở nên không đồng bộ với máy thở khi thay đổi thời gian hít vào. Thông thường, thời gian hít vào là 0,6–1,2 s là thích hợp. Hiếm khi là thời gian hít vào > 1,2 s được dung nạp tốt bởi bệnh nhân. Phương pháp đề xuất điều trị chứng giảm PaCO2 trong khi đang thở máy PC-CMV được minh họa trong hình 12.

Nếu đạt được sự giảm thông khí phút mong muốn, bệnh nhân cần được theo dõi liên tục, bao gồm cả oxy hóa. Tuy nhiên, nếu không đạt được độ thông khí giảm mong muốn, thì PaCO2 và pH phải được đánh giá lại, như được liệt kê ở đầu thuật toán này.

Thảo luận

Thông khí nhắm mục tiêu áp lực cho phép các bác sĩ lâm sàng kiểm soát áp lực đường thở và cho phép bệnh nhân có ảnh hưởng đến lưu lượng hô hấp và thể tích khí lưu thông. Trong một số trường hợp, điều này cải thiện sự đồng bộ của máy thở bệnh nhân và giảm công thở. Mặc dù nhiều bài viết đã được xuất bản trên PC-CMV, có rất ít bằng chứng cho thấy PC-CMV cải thiện kết quả khi so sánh với VC-CMV. Tuy nhiên, điều này có thể là do mâu thuẫn trong các chiến lược quản lý máy thở trong PC-CMV.

Các thuật toán và mô tả trong bài viết này nhằm cung cấp một cách tiếp cận chuẩn hóa cho việc quản lý PC-CMV. Mỗi bệnh nhân là duy nhất và cần được đánh giá riêng lẻ; tuy nhiên, các thuật toán và mô tả này nhằm cung cấp cho bác sĩ phương pháp đánh giá sinh lý của bệnh nhân, tình trạng lâm sàng, áp lực thông khí và biểu đồ dạng sóng thông khí, dẫn đến sự tiến triển hợp lý qua đó đề xuất những thay đổi thích hợp trong cài đặt máy thở.

Như được tóm tắt trong Bảng 1, khi một bác sĩ lâm sàng muốn tăng thông khí phút, hoặc thể tích khí lưu thông hoặc tần số hô hấp có thể tăng lên. Tuy nhiên, có nhiều tùy chọn có sẵn sẽ dẫn đến tăng thể tích khí lưu thông và một số tùy chọn có sẵn sẽ dẫn đến tăng tần số hô hấp. Việc chọn tùy chọn nào phù hợp với bất kỳ bệnh nhân cụ thể nào yêu cầu bác sĩ tiến hành thông qua phân tích có hệ thống của từng lựa chọn, sau khi đánh giá kỹ lưỡng bệnh nhân.

Tóm tắt

Thông khí kiểm soát áp lực là một phương pháp thông khí bệnh nhân có thể có lợi cho một số bệnh nhân. Tuy nhiên, việc sử dụng thành công chế độ này đòi hỏi sự hiểu biết thấu đáo về PC-CMV, sinh lý học, sinh lý bệnh, phân tích biểu đồ dạng sóng và các khía cạnh cơ học của mỗi máy thở cụ thể. Nếu một phương pháp chuẩn hóa và có hệ thống được sử dụng để quản lý bệnh nhân được thông khí trong PC-CMV, có thể các nghiên cứu trong tương lai sẽ được thực hiện sử dụng các thuật toán điều trị tương đương hơn giữa các nghiên cứu. Mục tiêu của việc xác định một cách tiếp cận nhất quán trong quản lý PC-CMV là thu thập dữ liệu so sánh trong nỗ lực để xác định liệu có sự khác biệt đáng kể trong kết quả khi thông khí với PC-CMV so với VC-CMV hay không cải thiện quản lý bệnh nhân thở bằng PC-CMV.