nghiên cứu áp dụng phương thức thở nava trong thông khí hỗ trợ áp lực

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Thông khí nhân tạo (thở máy) là một biện pháp điều trị quan trọng đối với những bệnh nhân bị suy giảm chức năng thở tự nhiên, nhằm mục đích hỗ trợ thông khí và trao đổi oxy. Ứng dụng của thở máy ngày càng phổ biến, không chỉ riêng trong các khoa Hồi sức mà còn trong cả các cơ sở điều trị khác trong bệnh viện và ngoại viện, bao gồm các trung tâm chăm sóc y tế và tại các gia đình [1, 2]. Đồng thì là khái niệm phản ánh sự diễn ra cùng pha giữa nỗ lực thở của bệnh nhân với dòng khí cung cấp từ máy thở. Đây là yếu tố rất quan trọng, giúp bệnh nhân được hỗ trợ tốt nhất và tránh được các biến chứng trong quá trình thở máy [3]. Thông khí nhân tạo từ khi được áp dụng trên lâm sàng đã trải qua nhiều bước phát triển từ thông khí kiểm soát đến các phương thức thông khí hỗ trợ khác nhau nhằm hoàn thiện hơn mối tương tác giữa bệnh nhân với máy thở [4]. Thông khí hỗ trợ điều chỉnh theo tín hiệu thần kinh-NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist), được tác giả Christer Synderby giới thiệu lần đầu tiên năm 1999 [5], là một phương thức thông khí hỗ trợ phát triển mới nhất hiện nay. Trong NAVA, máy thở cung cấp sự hỗ trợ và kết thúc chu kỳ thở một cách phù hợp với nhu cầu thở của bệnh nhân theo từng nhịp thở. Nhu cầu thở của bệnh nhân được đại diện bằng điện thế hoạt động của cơ hoành và được máy thở nhận biết nhờ một ống thông đặt vào thực quản ngang mức cơ hoành. Ống thông này ngoài chức năng trên còn đảm nhiệm chức năng nuôi dưỡng như một ống thông dạ dày. Mức độ hỗ trợ của máy với mỗi nhịp thở được xác định bằng giá trị tức thời của điện thế hoạt động cơ hành và giá trị mức NAVA được cài đặt [4, 6-8]. 2 Các dữ liệu trên thực nghiệm và lâm sàng đã chứng minh NAVA có những ưu điểm vượt trội so với các phương thức thở trước đây như đạt được sự đồng thì tốt hơn, cải thiện giấc ngủ của bệnh nhân, nhu cầu an thần ít hơn, rút ngắn thời gian thở máy…, Ở Việt Nam, việc áp dụng phương thức NAVA trong thở máy mới ở mức thử nghiệm và chưa thấy có công bố nào về ưu, nhược điểm của kiểu thở này. Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu: “Nghiên cứu áp dụng phương thức thở NAVA trong thông khí hỗ trợ áp lực” nhằm mục tiêu: 1. Triển khai quy trình kỹ thuật kiểu thở NAVA trên các bệnh nhân thở máy tại khoa Hồi sức tích cực, bệnh viện Bạch Mai. 2. Sơ bộ đánh giá hiệu quả, một số thuận lợi và khó khăn trong quá trình triển khai quy trình kỹ thuật kiểu thở NAVA. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Điều khiển nhịp thở tự nhiên 1.1.1. Trung tâm hô hấp Hình 1.1. Cấu trúc của trung tâm hô hấp Trung tâm hô hấp bao gồm nhiều nhóm neuron nằm đối xứng 2 bên rải rác ở hành não và cầu não [9]. 1.1.1.1. Nhóm neuron hô hấp lưng (trung tâm hít vào): - Vị trí: nằm trải suốt mặt sau hành não. - Chức năng: + Phát xung động gây hít vào có nhịp, tạo nhịp thở bình thường khoảng 15 chu kỳ/phút gọi là tần số thở. + Phát xung động gây hít vào tăng dần Tủy sống 4 1.1.1.2. Nhóm neuron hô hấp bụng. - Vị trí: nằm phía trước và phía bên của nhóm lưng, cách nhóm lưng 5mm. - Chức năng: khi hô hấp nhẹ nhàng bình thường, nhóm neuron này không hoạt động. Khi cần tăng mạnh thông khí thì tín hiệu từ nhóm neuron lưng lan sang nhóm neuron bụng mới tham gia điều khiển hô hấp. 1.1.1.3. Trung tâm điều chỉnh thở: - Vị trí: nằm ở phần lưng và phần trên của cầu não. - Chức năng: trung tâm này liên tục gửi xung động tới vùng hít vào, làm ngừng xung động gây hít vào của nhóm lưng. 1.1.1.4. Trung tâm ngừng thở: - Vị trí: nằm ở phần dưới của cầu não. - Chức năng: phát xung động đến nhóm neuron lưng làm ngăn trở sự tắt các xung động hít vào, gây ngừng thở ở vị trí hít vào tối đa. Trung tâm này phối hợp với trung tâm điều chỉnh thở để điều hòa chiều sâu của động tác hít vào. 1.1.2. Các cơ hô hấp Hình 1.2. Các cơ hô hấp Các trung tâm hô hấp Thụ thể hóa học Thụ thể áp suất Thụ thể ở phổi Cơ hoành Cơ hô hấp khác 5 - Các cơ tham gia động tác hít vào: cơ ức-đòn-chũm, cơ bậc thang, cơ ngực nhỏ, cơ liên sườn ngoài và cơ hoành. - Các cơ tham gia động tác thở ra: cơ liên sườn trong, cơ thẳng bụng. - Cơ hoành: là cơ có vai trò quan trọng nhất trong động tác hô hấp do cấu tạo đặc biệt của nó. Với diện tích khá rộng, khoảng 250 cm², khi cơ hoành co, hạ 1 cm sẽ làm tăng thể tích lồng ngực lên khoảng 250 ml. Khi co hết mức, cơ hoành hạ xuống 7-8cm và làm tăng thể tích lồng ngực lên tối đa, khoảng 2 lít. 1.1.3. Dẫn truyền thần kinh [9] Hình 1.3. Dẫn truyền thần kinh - Các tín hiệu giác quan từ các thụ thể hóa học, thụ thể áp suất ở ngoại vi và các thụ thể ở phổi được truyền về các trung tâm hô hấp qua dây thần kinh phế vị và đường truyền về của dây Hering rồi dây thiệt hầu. - Các tín hiệu thần kinh gây co cơ từ trung tâm hô hấp được truyền đến cơ hoành và các cơ hô hấp qua dây thần kinh hoành. 6 1.2. Thông khí nhân tạo 1.2.1. Kích hoạt nhịp thở (trigger) trong thông khí nhân tạo. Trigger là quá trình kích hoạt một nhịp thở hỗ trợ của máy. Khi bệnh nhân có nỗ lực thở vào, máy thở sẽ có 1 bộ phận nhạy cảm nhận biết được những thay đổi bước đầu trong chức năng hô hấp của bệnh nhân, từ đó phát động nhịp thở hỗ trợ cho bệnh nhân. Các kiểu thông khí hỗ trợ trước đây sử dụng 3 dạng trigger: áp lực, dòng và thời gian [10, 11]. Trong kiểu thông khí hỗ trợ mới nhất hiện nay là NAVA, yếu tố kích hoạt nhịp thở là trigger điện thế. 1.2.1.1. Trigger áp lực: Nguyên lý hoạt động dựa trên sự thay đổi về áp lực trong đường thở ở thì thở ra. Do áp lực giảm dần theo chiều dài đường dẫn khí nên trigger này có nhược điểm là chậm, kém nhạy, tốn công hô hấp của bệnh nhân. 1.2.1.2. Trigger dòng: 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 trong thì thở ra. Nếu sự thiếu hụt vượt quá mức nhạy cảm đặt sẵn (sensitivity), nhịp thở vào sẽ được bắt đầu. - Ưu điểm: nhạy, rút ngắn thời gian đáp ứng nên hợp với sinh lý, giảm bớt được hoạt động gắng sức của bệnh nhân [12, 13]. - Nhược điểm: có thể gây cản trở dòng thở ra của bệnh nhân. 1.2.1.3. Trigger thời gian: 7 Thường được sử dụng trong CMV hoặc SIMV, khi bệnh nhân ngừng thở hoàn toàn, máy sẽ tự động bơm vào phổi bệnh nhân tại những thời điểm nhất định. Nhược điểm của trigger này là phải để bệnh nhân ngừng thở hoàn toàn, đồng nghĩa với việc dùng an thần, giãn cơ, do đó kéo dài thời gian thở máy và tăng nguy cơ các biến chứng của thở máy. 1.2.1.4. Trigger điện thế hoạt động cơ hoành: Khi cơ hoành bị kích thích trong nỗ lực thở vào của bệnh nhân sẽ xuất hiện sự thay đổi điện thế hoạt động của cơ hoành. Sự thay đổi của điện thế này ngay lập tức sẽ được máy phát hiện và cung cấp nhịp thở hỗ trợ với mức cài đặt trước. Ưu điểm của trigger này là giúp máy thở phát hiện sự gắng sức của bệnh nhân sớm hơn, trước khi có sự thay đổi ở phổi về dòng hay áp lực, do đó hợp với sinh lý hơn [4, 14, 15]. 1.2.2. Đồng thì và bất đồng thì 1.2.2.1. Đồng thì: - Đồng thì là khái niệm mô tả sự diễn ra cùng pha giữa nỗ lực thở của bệnh nhân với sự hỗ trợ của máy thở. - Khi có sự đồng thì, bệnh nhân sẽ cảm thấy dễ chịu, không bị tăng công thở do các nỗ lực thở không hiệu quả, không bị rối loạn giấc ngủ, giảm nhu cầu dùng thuốc an thần, rút ngắn thời gian thở máy, do đó tránh được nhiều biến chứng của thở máy [16]. 1.2.2.2. Các khái niệm về bất đồng thì: Theo Thille và cộng sự (2006) [3]: - Thời gian thở vào được xác định bằng cách đo thời gian từ khi khởi phát nhịp thở đến khi chấm dứt dòng thông khí. - Thời gian thở vào trung bình được tính toán bằng cách đo thời gian thở vào của ngẫu nhiên 30 nhịp thở được máy cung cấp. Từ đó tác giả phân ra các dạng bất đồng thì trong thở máy: 8 - Trigger không hiệu quả (hay nhịp thở không trigger) được định nghĩa là quá trình xảy ra đồng thời của sự giảm áp lực đường thở và tăng dòng khí mà không có nhịp hỗ trợ của máy thở. - Trigger kép: xuất hiện khi 2 chu kỳ thở bị chia cắt bởi 1 thời gian thở ra ngắn hơn 1 nửa thời gian thở vào trung bình. - Chu kỳ thở ngắn: là chu kỳ có thời gian thở vào ngắn hơn 1 nửa thời gian thở vào trung bình. - Chu kỳ thở dài: là chu kỳ có thời gian thở vào dài hơn 2 lần thời gian thở vào trung bình. Tác giả cũng đưa ra công thức tính các chỉ số: - Chỉ số không đồng thì (ASI-asynchrony index): là tỷ lệ (số nhịp trigger không hiệu quả + số nhịp trigger kép + số chu kỳ thở ngắn + số chu kỳ thở dài)/(số trigger + số nhịp trigger không hiệu quả). - Chỉ số trigger không hiệu quả: là tỷ lệ tổng số nhịp trigger không hiệu quả/(tổng số trigger + số nhịp trigger không hiệu quả). 9 Hình 1.4. Các dạng bất đồng thì A: Trigger không hiệu quả, thể hiện bởi giảm áp lực đường thở (1) đồng thời với tăng dòng khí (2); B: Trigger kép (3); C: Chu kỳ thở ngắn (4);D: Chu kỳ thở dài (5). 1.2.3. Các tai biến do bất đồng thì trong quá trình thở máy Các yếu tố bất đồng thì làm giảm sự thoải mái của bệnh nhân, tăng công thở và nhu cầu tiêu thụ oxy, tăng nhu cầu an thần, kéo dài thời gian thở máy do đó có thể dẫn đến các biến chứng [2] . 1.2.3.1. Tổn thương phổi do thở máy - Chấn thương do áp lực (barotrauma): tình trạng đứt rách màng mao mạch 2 phế nang khiến cho khí trong phế nang bóc tách dọc theo mặt phẳng đứng và gây tích tụ khí trong khoang màng phổi, trong các khoang khác của cơ thể hay gây tràn khí dưới da. Chấn thương này liên quan đến thở máy với áp lực phế nang cao và thể tích khí lưu thông lớn. - Chấn thương do thể tích (volutrauma): thở máy với thể tích lớn gây giãn căng phổi quá mức. Các phế nang lành có độ giãn nở tốt hơn nên dễ bị chấn thương thể tích hơn. - Chấn thương phổi do xẹp (atelectrauma): là tình trạng huy động và mất huy động của các đơn vị phổi không ổn định trong chu kỳ hô hấp. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng đây là hậu quả của tình trạng kéo căng tại diện tiếp xúc giữa các đơn vị phổi ổn định và không ổn định làm cho sự đóng và mở các vùng phổi không đồng bộ. Thường gặp trong trường hợp có nút đờm hay chất tiết đường thở. - Chấn thương sinh học (biotrauma): thể tích lưu thông gây tình trạng căng phế nang quá mức, cũng như tình trạng mở và đóng lặp đi lặp lại của các đơn vị phooit không ổn định gây kích hoạt các chất trung gian gây viêm và chất trung gian chống viêm. Các chất trung gian hóa học này làm tăng hình 10 thành dịch phù, xâm nhiễm bạch cầu đa nhân trung tính và gây giãn cơ trơn mạch máu. 1.2.3.2. Viêm phổi bệnh viện do thở máy kéo dài Quá trình thở máy dài ngày kéo theo việc lưu ống nội khí quản lâu dài và các xâm nhập từ bên ngoài trong quá trình chăm sóc đường thở, lấy bệnh phẩm xét nghiệm… Đó là các yếu tố nguy cơ dẫn đến viêm phổi bệnh viện. 1.2.3.3. Rối loạn trao đổi khí Thông khí tự nhiên hay nhân tạo đều nhằm mục đích đưa oxy vào tế bào và thải CO 2 ra khỏi cơ thể. Khi bệnh nhân và máy thở không đồng thì, quá trình trao đổi oxy và CO 2 sẽ rối loạn, kéo theo những rối loạn khác trong cơ thể. 1.2.3.4. Tăng áp lực nội sọ Tình trạng bệnh nhân kích thích, ho sặc, thở chống máy là các nguyên nhân gây tăng áp lực nội sọ. Điều này đặc biệt nguy hiểm trên các bệnh nhân chấn thương sọ não hoặc tai biến mạch não, có thể gây tử vong do thoát vị não nếu áp lực nội sọ tăng quá cao. 1.2.3.5. Biến chứng trên các cơ quan khác - Gây teo cơ hô hấp: cơ hoành và các cơ hô hấp có thể bị teo do bất đồng thì bệnh nhân-máy thở, đặc biệt trên các bệnh nhân thở máy dài ngày. - Tim mạch: thông khí áp lực dương tác động đến công của tim làm giảm cung lượng tim, tụt huyết áp và giảm oxy mô. - Trên thận: giảm thể tích nước tiểu, liên quan tới các cơ chế giảm tưới máu thận, giảm cung lượng tim, tăng nồng độ hormone chống bài niệu dẫn tới tăng gánh thể tích. [...]... lớn, chỉ cần một sự điều chỉnh nhỏ mức NAVA để tạo ra một thay đổi lớn của áp lực hỗ trợ Ví dụ: tăng mức NAVA thêm 1 cmH2O/µV khi Edi đỉnh là 10 µV sẽ làm tăng áp lực hỗ trợ thêm 10 cmH2O, trong khi đó nếu Edi đỉnh là 1 µV sẽ chỉ làm tăng áp lực hỗ trợ thêm 1 cmH2O Giới hạn áp lực trên được áp dụng trong NAVA và có thể được điều chỉnh Khi thông khí, áp lực đường thở sẽ được giới hạn thấp hơn 5 cmH 20... mà bệnh nhân vẫn có nhịp tự thở Máy thở sẽ hoạt động bằng trigger dòng và chuyển sang thở phương thức NAVA- PS, tương tự như PSV Khi tín hiệu điện thế cơ hoành có trở lại máy thở tự động chuyển lại phương thức NAVA + Cài đặt áp lực hỗ trợ trên PEEP: đặt mức áp lực hỗ trơh tương ứng áp lực đường thở khi BN thở NAVA + Cài đặt FiO2, PEEP: như ở kiểu thở NAVA - Backup Mode (NAVA- PC): Nếu máy không nhận... vào, máy thở hỗ trợ một áp lực tương xứng với Edi Trên màn hình máy thở, dạng sóng áp lực bám sát phần thở vào của dạng sóng Edi Sự phù hợp giữa áp lực với Edi được cập nhật mỗi 16 mili giây Edi được nhân lên với một hằng số tương xứng được gọi là mức NAVA để điều chỉnh tăng hoặc giảm sự hỗ trợ Mức NAVA có đơn vị là cmH2O/µV Áp lực hỗ trợ do máy cung cấp được tính theo công thức: Áp lực hỗ trợ = giá... 13 Trung tâm hô hấp NAVA Cơ hoành Áp lực xuyên phổi Áp lực do bệnh nhân Độ giãn nở phổi Áp lực do máy thở Vt Hệ số đàn hồi Hình 1.5 Cơ chế tạo áp lực gây nở phổi trong NAVA Ở một mức NAVA cố định, Edi thay đổi kéo theo áp lực do bệnh nhân, và do đó áp lực xuyên phổi thay đổi theo tỉ lệ Còn khi Edi ổn định, sự gia tăng mức NAVA chỉ làm tăng tương đối sự đóng góp của máy thở đến áp lực xuyên phổi [17]... thúc chu kỳ thở vào (Cycling-off) - Trong NAVA, chu kỳ thở vào kết thúc khi Edi giảm xuống mức 70% giá trị cao nhất Nếu giá trị Edi đỉnh thấp, chu kỳ thở vào sẽ kết thúc ở tỉ lệ thấp hơn – 40% [19] - Theo tiêu chí áp lực: bất cứ lúc nào áp lực đỉnh đường thở vượt quá áp lực NAVA dự đoán 3 cmH2O, hoặc vượt quá giá trị giới hạn trên của áp lực đường thở, máy thở sẽ kết thúc chu kỳ thở vào - Trong những... 2012, một nghiên cứu của Giacomo Grasselli và các cộng sự quan tâm nhiều đến chỉ số thở góp” (patient-ventilatior breath contribution, PVBC) Nghiên cứu này chỉ ra Vt thở vào và Edi có thể được sử dụng để dự đoán sự đóng góp của các cơ hít vào với máy thở trong quá trình thở NAVA Nếu áp dụng được trên lâm sàng, điều này sẽ giúp chuẩn hóa trong việc cài đặt mức độ hỗ trợ, hạn chế được rủi ro khi hỗ trợ quá... Giai đoạn 1: ở mức NAVA thấp nhất, Edi là cao nhất, điều đó cho thấy một nỗ lực lớn của bệnh nhân mà không có thông khí Khi tăng dần mức NAVA, áp lực máy thở tăng dần, đến một mức NAVA đạt được áp lực xuyên phổi (và Vt) theo nhu cầu của bệnh nhân Giai đoạn này chỉ ra rằng NAVA bổ trợ cho các cơ hô hấp để khôi phục lại hệ thống thông khí đầy đủ - Giai đoạn 2: tiếp tục tăng mức NAVA, áp lực xuyên phổi không... bệnh nhân và máy thở cùng một thời điểm Áp lực tạo ra do cơ hoành phụ thuộc vào khớp nối thần kinh-cơ và bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như sức căng phổi hay cơ lực Áp lực do máy thở tạo ra phụ thuộc vào mức NAVA được cài đặt, đây là một yếu tố kiểm soát áp lực đối với mỗi giá trị Edi cụ thể Tổng của áp lực tạo ra do cơ hoành bệnh nhân và do máy thở gọi là áp lực xuyên phổi, tức là áp lực gây nở phổi... màu vàng biểu thị áp lực đường thở trong kiểu thở hiện tại, đường màu xám biểu thị áp lực đường thở ước lượng tương ứng với giá trị Edi và mức NAVA giả định hiện tại  chọn giá trị mức NAVA để đạt áp lực đường thở không vượt quá giá trị trên kiểu thở hiện tại  “Close” để lưu giá trị mức NAVA - Edi trigger: 0,5µV - FiO2: 100% - PEEP: 5cmH2O * Bước 3: Cài đặt kiểu thở dự phòng: - NAVA- PS: Nếu máy không... cải thiện, nhu cầu thở giảm sẽ làm giảm biên độ Edi Trong suốt quá trình thở NAVA, áp lực hỗ trợ luôn biến thiên theo Edi Nếu tình trạng hô hấp của bệnh nhân cải thiện, Edi giảm, khi mức NAVA và sự kiểm soát an thần không thay đổi, áp lực hỗ trợ cũng giảm Chính vì có sự tích hợp chặt chẽ với tín hiệu thần kinh, có thể coi NAVA là một chế độ thở “tự cai máy” 1.3.2 Chỉ định Kiểu thở NAVA được cho là an . hô hấp NAVA Áp lực do máy thở Áp lực xuyên phổi Vt Áp lực do bệnh nhân Cơ hoành 13 Hình 1.5. Cơ chế tạo áp lực gây nở phổi trong NAVA Ở một mức NAVA cố định, Edi thay đổi kéo theo áp lực do bệnh nhân,. Edi đỉnh là 1 µV sẽ chỉ làm tăng áp lực hỗ trợ thêm 1 cmH 2 O. Giới hạn áp lực trên được áp dụng trong NAVA và có thể được điều chỉnh. Khi thông khí, áp lực đường thở sẽ được giới hạn thấp hơn 5. mức NAVA để điều chỉnh tăng hoặc giảm sự hỗ trợ. Mức NAVA có đơn vị là cmH 2 O/µV. Áp lực hỗ trợ do máy cung cấp được tính theo công thức: Áp lực hỗ trợ = giá trị Edi tức thời (µV) x mức NAVA