Thông khí cơ học với PEEP ở bệnh nhân sốc tim: PEEP và thông khí cơ học

Tác giả: Bác sĩ Đặng Thanh Tuấn

Tóm tắt

Sự cần thiết phải cung cấp hỗ trợ thông khí cơ học xâm lấn cho bệnh nhân nhồi máu cơ tim và suy tim cấp tính là phổ biến. Mặc dù số lượng lớn bệnh nhân cần thở máy, nhưng có rất ít dữ liệu cho biết chế độ hỗ trợ hô hấp nào là lý tưởng ở những bệnh nhân này. Mặc dù có sự chấp nhận phổ biến về việc sử dụng thông khí áp lực dương không xâm lấn ở bệnh nhân phù phổi cấp tính, cần phải quan tâm nhiều hơn với thông khí áp lực dương xâm lấn do tác động lên huyết động học đáng kể của nó. Áp lực dương cuối kỳ thở ra (PEEP) gần như được áp dụng phổ biến ở bệnh nhân thở máy vì lợi ích trong trao đổi khí, huy động các đơn vị phế nang, cân bằng áp lực thủy tĩnh dẫn đến phù phổi và duy trì độ thông thoáng đường thở. Các dữ liệu lâm sàng có sẵn cho thấy mức độ vừa phải của PEEP là an toàn để sử dụng trong rối loạn chức năng thất trái (LV) nặng và sốc tim, và có thể mang lại lợi ích huyết động cũng như suy LV biểu hiện sinh lý nhạy cảm hậu tải (afterload-sensitive physiology).

Mở đầu

Suy tim cấp tính là một biến chứng của nhồi máu cơ tim cấp tính (MI, myocardial infarction). [1] MI cấp tính biến chứng sốc tim trong 5–10% trường hợp [2,3] và phù phổi ở 40% bệnh nhân nhập viện. [2] Sự cần thiết phải cung cấp hỗ trợ thông khí cơ học không xâm lấn hoặc xâm lấn cho bệnh nhân suy tim cấp tính thường gặp, do suy hô hấp do thiếu oxy cấp tính, tăng công thở, mất ổn định điện và cần phải thực hiện can thiệp qua da hoặc phẫu thuật. [1] Yêu cầu về thông khí cơ học trong MI cấp tính có liên quan độc lập với tỷ lệ tử vong cao, cũng như mức độ hỗ trợ thông khí và mức độ nghiêm trọng của thiếu oxy máu ≥ 50% [2-4] so với tỷ lệ tử vong chung là 10–25% ở các đối tượng có MI cấp tính được nhận vào ICU. [5]

Mặc dù số lượng lớn bệnh nhân cần thở máy trong bệnh cảnh MI cấp tính, nhưng có rất ít dữ liệu cho biết chế độ hỗ trợ hô hấp lý tưởng ở những bệnh nhân này. Điều này đặc biệt đáng ngạc nhiên với hiệu ứng huyết động học được công nhận tốt về thông khí áp lực dương (PPV, positive pressure ventilation); ở những cá nhân này có tình trạng huyết động mỏng manh, các thiết lập thông khí không phù hợp có thể có các tác dụng có hại nghiêm trọng. Hơn nữa, các đánh giá gần đây về chủ đề này có xu hướng tập trung vào các nghiên cứu lý thuyết và sinh lý hơn là nghiên cứu lâm sàng. [6,7] Bài báo này sẽ tóm tắt các bằng chứng lâm sàng sẵn có về thở máy với áp lực dương cuối kỳ thở ra (PEEP) ở bệnh nhân MI cấp tính bất ổn huyết động học và sốc tim. Chúng tôi hy vọng có thể giới thiệu các nguyên tắc để thực hành an toàn và hiệu quả.

PEEP và thông khí cơ học

PEEP là một cài đặt kết hợp trong PPV trong đó áp lực phế nang được duy trì trên áp lực khí quyển (thường là 5–15 cm H2O) khi kết thúc thở ra. PEEP hầu như được áp dụng phổ biến ở bệnh nhân thở máy vì lợi ích trong trao đổi khí, huy động các đơn vị phế nang, đối trọng với áp lực thủy tĩnh dẫn đến phù phổi và duy trì độ thông thoáng đường thở. [8–12] Tuy nhiên, có những ngoại lệ đối với quy tắc chung này khi sử dụng PEEP, đặc biệt là ở một bệnh nhân huyết động học bất ổn, với mối lo ngại rằng tăng áp lực trong lồng ngực sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng mất ổn định huyết động học của bệnh nhân hoặc nguy cơ bị chấn thương phổi do áp lực là cao. [13,14]

Hai thập kỷ qua đã tạo ra một loạt các nghiên cứu làm rõ các tiện ích và an toàn của PEEP. Các thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên tiền cứu cho thấy mức PEEP cao nhưng chưa được kiểm soát có thể được sử dụng một cách an toàn ở những bệnh nhân bị hội chứng suy hô hấp cấp (ARDS). [15] Sự đồng thuận chung cho rằng các biến chứng của PEEP, đặc biệt là chấn thương khí áp (barotrauma), tăng căng chướng động (dynamic hyperinflation) và PEEP tự động (nội tại), có thể tránh được bằng cách theo dõi cẩn thận các thể tích khí lưu thông, áp lực đỉnh và áp lực bình nguyên và độ chênh lệch áp lực xuyên lồng ngực. [13] Do đó, duy trì ít nhất một mức PEEP thấp vẫn là một khuyến nghị đồng thuận cho hầu hết bệnh nhân thở máy. [13]

Trong khi PEEP thấp (3–5 cm H2O) có lợi trong phần lớn các trường hợp, mức PEEP cao hơn có thể cần thiết trong các nhóm cụ thể của bệnh nhân thở máy, chẳng hạn như những người bị ARDS, trong đó độ giãn nở phổi giảm và, do đó, việc huy động phế nang bị xẹp là rất quan trọng. Ngoài ra, các nghiên cứu ban đầu về bệnh nhân phù phổi đã xác định rằng PEEP có thể dịch chuyển chất dịch từ phế nang và khoảng kẽ trở lại tuần hoàn, do đó làm giảm mức độ shunting phổi và cải thiện oxy hóa. [10,16]

Ảnh hưởng huyết động học của PPV

Mặc dù PEEP có thể có các hiệu ứng huyết động học đa dạng ở tất cả các bệnh nhân cần thở máy, nhưng bệnh nhân có MI cấp tính hoặc suy tim cấp tính do ảnh hưởng có hại đến cung lượng tim (CO, cardiac output) và tưới máu toàn thân. Trong thực tế, chống đối sử dụng PEEP thường xuyên nhất là lo sợ rằng nó sẽ làm trầm trọng thêm sự mất ổn định của CO và huyết động học. [17]

Điều tra sớm về ảnh hưởng của PPV xâm lấn ở động vật và ở những bệnh nhân có các bệnh lý khác, như ARDS, thấy rằng PEEP gây ra các tác động trên huyết động học không thuận lợi như giảm máu tĩnh mạch trở về tim, [18-20] tăng hậu tải thất phải (RV), [21] giảm đổ đầy thất trái (LV), giảm cung lượng tim (CO) và tưới máu các cơ quan (Hình 1). [22-27] Dữ liệu này được ngoại suy cho bệnh nhân bị sốc tim, và vì vậy khuyến cáo trong nhóm bệnh nhân này là tránh thở máy và/hoặc rút ống nội khí quản sớm. [17]

Hình 1 Tác dụng cơ học của thông khí áp lực dương trên tuần hoàn phổi. Các tác động cơ học bất lợi của thông khí áp lực dương trên huyết động học tim bao gồm: (1) giảm máu tĩnh mạch trở về tim do áp lực bên ngoài ép lên tĩnh mạch chủ dưới làm cho kích cỡ của nó giảm đi; (2) tăng giãn nở tâm thất phải với sự dịch chuyển vách liên thất (mũi tên trắng) kết quả làm tăng hậu tải thất phải và (3) làm giảm đổ đầy thất trái và giảm cung lượng tim.
Hình 1 Tác dụng cơ học của thông khí áp lực dương trên tuần hoàn phổi. Các tác động cơ học bất lợi của thông khí áp lực dương trên huyết động học tim bao gồm: (1) giảm máu tĩnh mạch trở về tim do áp lực bên ngoài ép lên tĩnh mạch chủ dưới làm cho kích cỡ của nó giảm đi; (2) tăng giãn nở tâm thất phải với sự dịch chuyển vách liên thất (mũi tên trắng) kết quả làm tăng hậu tải thất phải và (3) làm giảm đổ đầy thất trái và giảm cung lượng tim.

Tuy nhiên, những dữ liệu này không áp dụng cho sốc tim, vì các nghiên cứu khác không cho thấy PPV có ảnh hưởng bất lợi đến chức năng LV [28-30] và ngược lại, PEEP làm giảm nhu cầu oxy của LV và cải thiện sự phân phối oxy đến cơ tim thiếu máu cục bộ, Do đó, các giả thuyết của các nghiên cứu sinh lý trước đó không được áp dụng trong bối cảnh lâm sàng. [32] Điều này có thể do các mô hình, điều kiện và biến số đo được tìm thấy trong phòng thí nghiệm khác biệt so với các quan sát in vivo.

Một số cơ chế cải thiện huyết động học được quan sát trong khi cho bệnh nhân PPV và PEEP bao gồm giảm hậu tải LV do giảm áp lực phổi xuyên thành (hoặc áp lực xuyên thành ngực), [33-37] giảm tiền tải LV do đó dỡ bỏ tải của tim xung huyết [38]; giảm công thở và nhu cầu chuyển hóa tổng thể; [39,40] đảo ngược sự co mạch phổi liên quan đến thiếu oxy; và cải thiện oxy hóa có thể tối ưu hóa cung cấp oxy cho cơ tim bị stress (xem hình 2). [41,42] Những hiệu ứng huyết động học này có lợi thế lớn cho rối loạn chức năng LV, cả hai đều cực kỳ nhạy cảm với những thay đổi về hậu tải và phân phối oxy dưới mức nhu cầu trao đổi chất. Ngược lại, LV bình thường chủ yếu phụ thuộc vào tiền tải. Do đó, việc giảm tiền tải thông qua giảm tĩnh mạch trở về tim do PPV có thể có tác dụng nổi bật hơn trong tim bình thường hơn là giảm hậu hậu tải đó giảm CO (xem bảng 1). [14,43–45]

Hình 2 Tác dụng tim phổi của thông khí áp lực dương xâm lấn (PPV). CO, cung lượng tim; LV, tâm thất trái; RV, tâm thất phải.
Hình 2 Tác dụng tim phổi của thông khí áp lực dương xâm lấn (PPV). CO, cung lượng tim; LV, tâm thất trái; RV, tâm thất phải.
Bảng 1 Tác động trên huyết động học của Thông khí áp lực dương trên Cung lượng tim
Tác động trên huyết động học của Thông khí áp lực dươngTác động trên Cung lượng tim
Phụ thuộc tiền tảiPhụ thuộc hậu tải
Tiền tải RV ↓
Hậu tải RV ↑
Tiền tải LV ↓
Hậu tải LV ↓

Các hiệu ứng huyết động học nổi bật nhất của thông khí áp lực dương xâm lấn áp lực bao gồm giảm tiền tải thất phải (RV), tăng hậu tải RV, giảm tiền tải thất trái (LV) và giảm hậu tải LV. Tác động lý thuyết của những thay đổi huyết động học nói trên về cung lượng tim tổng thể (CO) phụ thuộc vào nguyên nhân của sinh lý học của bệnh nhân. Ở những bệnh nhân ‘phụ thuộc tiền tải’, giảm tiền tải RV và LV, và tăng hậu tải RV sẽ làm giảm CO; giảm hậu tải LV sẽ làm tăng CO Nhìn chung, tổng quát bệnh nhân có thể sẽ giảm CO. Ở những bệnh nhân ‘phụ thuộc hậu tải’, giảm tiền tải RV và LV, và giảm hậu tải LV sẽ làm tăng CO, trong khi tăng hậu tải RV sẽ làm giảm CO. Bệnh nhân có thể sẽ có một sự cải thiện tổng thể trong CO.

Thông khí không xâm lấn trong phù phổi cấp do tim

PPV không xâm lấn, hoặc thông qua áp lực dương liên tục hoặc thông khí hỗ trợ áp lực dương kép (thường được gọi là BiPAP) đã được chứng minh là cải thiện huyết động học, chức năng hô hấp và oxy hóa ở bệnh nhân suy tim tâm thu và phù phổi so với liệu pháp oxy đơn thuần. [46–51] Hơn nữa, việc sử dụng thông khí không xâm lấn trong các thử nghiệm ngẫu nhiên có liên quan có liên quan với tỷ lệ đặt nội khí quản thấp hơn và cải thiện tỷ lệ tử vong 30 ngày [46,49,51] so với liệu pháp oxy đơn thuần. [48] Kết quả tương tự ở những bệnh nhân bị suy tim tâm thu thứ phát sau MI [47,50] hoặc suy tim với phân suất tống máu còn bảo tồn. [52,53] Như vậy, PPV không xâm lấn đã được chấp nhận rộng rãi trong việc điều trị suy tim có triệu chứng cấp tính, và có thể có các hiệu ứng huyết động học tương tự như thông khí xâm lấn.

Thông khí xâm lấn với suy tim tâm thu nặng

Mặc dù có sử dụng PPV không xâm lấn ở mức độ phổ biến ở những bệnh nhân có phù phổi cấp tính, nhưng vẫn có nhiều lo ngại trong việc sử dụng PPV xâm lấn với PEEP trong kịch bản lâm sàng này do tác động huyết động học có ý nghĩa của nó. Tuy nhiên, một số báo cáo ở những bệnh nhân có rối loạn chức năng LV nặng và sốc tim cho thấy tác dụng huyết động học của PEEP có thể có tác dụng với bệnh nhân suy tim nặng (xem bảng 2).

Bảng 2 Các nghiên cứu cho thấy sự an toàn của PEEP ở bệnh nhân suy chức năng LV
Bảng 2 Các nghiên cứu cho thấy sự an toàn của PEEP ở bệnh nhân suy chức năng LV

Trong một nghiên cứu của 21 bệnh nhân thở máy với rối loạn chức năng do nhiều nguyên nhân (7 MI cấp tính với CHF, 8 MI cấp tính với sốc tim và 6 CHF không có MI cấp tính), [38] khởi đầu PEEP dẫn đến giảm CO ở bệnh nhân có áp lực bờ mao mạch phổi (PCWP) bình thường. Tuy nhiên, 4 trong số 6 bệnh nhân có PCWP 14–18 mm Hg và 12 trong số 13 bệnh nhân có PCWP ≥ 19 mm Hg đã cải thiện CO của họ với việc bổ sung PEEP 3–8 cm H2O.

Tương tự như vậy, ở 12 bệnh nhân rối loạn chức năng LV được thông khí cơ học sau phẫu thuật ghép động mạch vành, việc bắt đầu với PEEP 5 cm H2O (trên máy thở chế độ kiểm soát hoặc ngắt quãng) có liên quan đến cải thiện đáng kể PCWP, chỉ số tim và chỉ số thể tích nhát bóp so với thông khí tự phát hoặc gián đoạn mà không có PEEP. [54] Kết luận của tác giả là PEEP nên được sử dụng trong tất cả các trường hợp rối loạn chức năng LV nặng. Những kết quả này phù hợp với phát hiện rằng, ở bệnh nhân thở máy với sốc tim sau phẫu thuật ghép động mạch vành, việc sử dụng PEEP 10 cm H2O có thể giảm shunting phổi và cải thiện độ giãn nở phổi, và các cuộc thủ thuật huy động phế nang với mức độ cao PEEP thành công trong việc cải thiện sự oxy hóa và xẹp phổi mà không có bất kỳ thay đổi bất lợi nào trong huyết động học. [12,55,56]

Thông khí cơ học với PEEP không chỉ liên quan đến các phép đo huyết động học được cải thiện, mà còn có các kết cục lâm sàng vượt trội nữa. Một nghiên cứu nhỏ gồm 18 bệnh nhân bị sốc tim cần bơm bóng trong động mạch chủ cho thấy các bệnh nhân được chọn ngẫu nhiên để nhận được thông khí cơ học với PEEP 10 cm H2O có nhiều khả năng được cai khỏi bơm bóng trong động mạch chủ và xuất viện. Ngoài ra, một số biến lâm sàng cũng được cải thiện ở bệnh nhân thở máy, như cung lượng nước tiểu, PCWP, chỉ số tim, PaO2/FIO2 và cách sử dụng thuốc co mạch và tăng co bóp. Đáng chú ý, đây là nghiên cứu duy nhất để đo lường sự sống còn của bệnh nhân, chứ không phải là điểm cuối lâm sàng hoặc huyết động học thay thế, trong việc đánh giá vấn đề này.

Trong khi những kết quả này hứa hẹn và đề xuất lợi ích tiềm năng cho PEEP vượt quá hỗ trợ hô hấp, các nghiên cứu khác đã không cho thấy cải thiện huyết động học với việc sử dụng PEEP. [58,59] Lưu ý, các tác giả nhận thấy PEEP không liên quan đến giảm chức năng LV ở mức PEEP cao và do đó được coi là an toàn ở nhóm bệnh nhân này.

Kết luận

Như với bất kỳ sự can thiệp nào, PEEP có một loạt các hậu quả huyết động học, có thể được thuận lợi hoặc không thuận lợi tùy thuộc vào tình huống lâm sàng mà nó được sử dụng.

Mặc dù việc sử dụng PEEP ở những bệnh nhân bị suy tim tâm thu nặng, MI cấp tính và sốc tim sẽ luôn đòi hỏi sự đánh giá lâm sàng, dựa trên đánh giá của chúng tôi về tài liệu, chúng tôi kết luận rằng hầu hết bệnh nhân sẽ được hưởng lợi từ việc sử dụng nó. Thật vậy, các dữ liệu lâm sàng cho rằng, ngoài việc an toàn, mức PEEP vừa phải có thể cung cấp các lợi ích huyết động và oxy hóa trong suy LV thể hiện sinh lý phụ thuộc hậu tải. Tuy nhiên, trong một số trường hợp nhất định, cần thận trọng hơn. Cụ thể, ở những bệnh nhân biểu hiện chức năng LV phụ thuộc vào tiền tải, đặc biệt là những người nhồi máu RV hoặc bị giảm thể tích máu, cần phải thận trọng để đảm bảo rằng PEEP không ảnh hưởng đến lượng máu tĩnh mạch trở về việc làm đầy tim đi kèm (xem bảng 3). [6,14] Không có gì lạ khi quan sát trong thực hành lâm sàng rằng những bệnh nhân “phụ thuộc vào tiền tải” cải thiện đáng kể huyết động học của họ sau khi loại bỏ PEEP. Nếu PEEP được sử dụng để huy động phế nang, tiền tải của thất nên được tối ưu hóa để giảm thiểu nguy cơ bị ảnh hưởng huyết động học (biện pháp lý tưởng của tối ưu hóa tiền tải đã được tranh luận nhiều trong thời gian gần đây, và một số tham số tĩnh và động đã được đề xuất để đo lường chính xác tình trạng thể tích và đáp ứng dịch). [7,60,61] Tương tự như vậy, PEEP có thể có tác dụng huyết động học bất lợi khi kết hợp với rối loạn chức năng RV gây ra do hậu tải. [14] Do đó, các bác sĩ nên chú ý đến các bệnh cảnh lâm sàng cụ thể và thực hiện PEEP trong các tình huống mà nó đã cho thấy lợi ích lâm sàng, và ngược lại, giảm thiểu việc sử dụng nó trong các tình huống mà nó đã chứng minh tác dụng phụ (xem hình 3).

Bảng 3 Xử trí PEEP dựa trên bệnh nguyên của sốc
Loại sốcHạn chế tiềm năng đối với PEEPPhương tiện theo dõi và bù trừ
Sốc giảm thể tích↓ tiền tải RV và LV có thể làm ↓ CO và làm xấu thêm tình trạng hạ huyết ápĐảm bảo hồi sức thể tích đầy đủ; giám sát cẩn thận BP
Sốc timMặc dù ↓ tiền tải LV sẽ ↑ CO, ↓ tiền tải RV và LV có thể ↓ CO mức độ nhiều hơnĐảm bảo rằng bệnh nhân không có giảm thể tích máu đồng thời
Sốc phân bổ↓ tiền tải RV và LV có thể dẫn đến ↓ CO và làm xấu thêm tình trạng hạ huyết ápĐảm bảo hồi sức thể tích đầy đủ; giám sát cẩn thận BP
Sốc tắc nghẽn↑ hậu tải RV có thể thúc đẩy ↓ CO mức nhẹ của ↓ tiền tải RV và LVCần truyền dịch nhanh và hỗ trợ thuốc vận mạch có thể cần thiết để duy trì điều hòa huyết động học

BP, blood pressure; CO, cardiac output; LV, left ventricular; RV, right ventricular.

Hình 3 Lưu đồ xử trí PEEP trong sốc tim. CS, cardiogenic shock; LV, left ventricle; PEEP, positive end- expiratory pressure.
Hình 3 Lưu đồ xử trí PEEP trong sốc tim. CS, cardiogenic shock; LV, left ventricle; PEEP, positive end- expiratory pressure.