Tương lai của áp lực đẩy: mục tiêu chính của thông khí cơ học?

Bản dịch của BS. Đặng Thanh Tuấn

Tải PDF TẠI ĐÂY

Tóm tắt

Bối cảnh

Quản lý bệnh nhân mắc hội chứng nguy kịch hô hấp cấp tính (ARDS) vẫn hỗ trợ thở máy bảo vệ phổi. Trong bài viết này, chúng tôi thảo luận về khái niệm sinh lý về áp lực đẩy, dữ liệu hiện tại, các thử nghiệm đang diễn ra và các định hướng trong tương lai cần thiết để làm rõ vai trò của áp lực đẩy ở bệnh nhân mắc ARDS.

Nội dung

Áp lực đẩy là áp lực đường thở cao nguyên trừ đi PEEP. Nó cũng có thể được biểu thị dưới dạng tỷ lệ giữa thể tích khí lưu thông và độ giãn nở của hệ hô hấp, cho thấy kích thước chức năng của phổi giảm được quan sát thấy ở những bệnh nhân mắc ARDS (tức là phổi em bé). Áp lực đẩy là một yếu tố dự báo mạnh về tỷ lệ tử vong ở những bệnh nhân mắc ARDS được hỗ trợ bởi một phân tích hậu kiểm các thử nghiệm có đối chứng ngẫu nhiên trước đó và một phân tích tổng hợp tiếp theo. Điều quan trọng là phân tích tổng hợp đề xuất mục tiêu áp lực đẩy dưới 13–15 cmH2O. Các thử nghiệm lâm sàng đang diễn ra về áp lực đẩy ở những bệnh nhân mắc ARDS tập trung chủ yếu vào kết quả sinh lý hơn là kết quả lâm sàng nhưng sẽ cung cấp những hiểu biết quan trọng cho việc thiết kế các thử nghiệm lâm sàng trong tương lai.

Kết luận

Hiện tại, không có khuyến nghị lâm sàng chắc chắn nào về việc sử dụng thường quy áp lực đẩy ở bệnh nhân ARDS, vì dữ liệu có sẵn chỉ mang tính chất tạo giả thuyết. Cần có các thử nghiệm có đối chứng ngẫu nhiên để đánh giá hiệu quả của chiến lược thông khí dựa trên áp lực đẩy.

Bình luận

Mục đích chính của bài viết này là xem xét khái niệm về áp lực đẩy ở bệnh nhân người lớn và bệnh nhân thở máy mắc hội chứng nguy kịch hô hấp cấp tính (ARDS).

Bối cảnh

Một nghiên cứu dịch tễ học toàn cầu gần đây đã báo cáo rằng 10,4% tổng số bệnh nhân nhập viện ICU và 23,4% trong số tất cả bệnh nhân được đặt nội khí quản được chẩn đoán mắc ARDS và tỷ lệ tử vong vẫn cao [1]. Trong 50 năm qua [2], nghiên cứu đã dẫn đến những tiến bộ trong thông khí cơ học giúp cải thiện khả năng sống sót ở những bệnh nhân mắc ARDS [3]. Tuy nhiên, người ta cũng thừa nhận rằng thông khí cơ học cũng có thể dẫn đến tổn thương phổi do thở máy (ventilator-induced lung injury – VILI) [4]. Do đó, mục tiêu quản lý dựa trên bằng chứng hiện tại là cung cấp thông khí bảo vệ phổi với thể tích khí lưu thông thấp hơn (từ 4 đến 8 mL/kg trọng lượng cơ thể dự đoán [PBW]) và áp lực đường thở hạn chế (dưới 28–30 cmH2O) để giảm thiểu VILI ở những bệnh nhân mắc ARDS [5, 6].

Áp lực đẩy

(xem Bảng 1 để biết thuật ngữ liên quan)

Ở những bệnh nhân không có nỗ lực thở tự nhiên (tức là, được an thần và/hoặc bị dùng thuốc giãn cơ khi thở máy có kiểm soát), áp lực đẩy của hệ hô hấp được định nghĩa là sự khác biệt giữa áp lực cao nguyên và áp lực dương cuối thì thở ra (Pplat − PEEP), và cũng có thể được biểu thị là tỷ lệ giữa thể tích khí lưu thông và độ giãn nở của hệ hô hấp (Vt/Crs) [7]. Tầm quan trọng tiềm tàng của áp lực đẩy ở những bệnh nhân mắc ARDS lần đầu tiên được công nhận vào năm 1998 [8]. Gần đây hơn, một phân tích thứ cấp về các thử nghiệm có đối chứng ngẫu nhiên (RCT) trước đây về thở máy ở những bệnh nhân ARDS đã chứng minh rằng áp lực đẩy là biến số có liên quan chặt chẽ nhất đến tỷ lệ tử vong [7]. Phát hiện này sau đó đã được xác nhận trong một đánh giá có hệ thống và phân tích tổng hợp về áp lực đẩy ở những bệnh nhân mắc ARDS [9]. Hơn nữa, kết quả của phân tích tổng hợp cho thấy mục tiêu áp lực đẩy dưới 13–15 cmH2O, mặc dù vẫn chưa rõ cách tốt nhất để giảm áp lực đẩy như một phần của chiến lược thông khí tại giường bệnh [9].

Ngược lại, khi có nỗ lực thở tự nhiên, sự thay đổi âm tính của áp lực màng phổi do thở tự nhiên tạo ra sẽ cộng gộp với áp lực bơm phồng; do đó, áp lực đẩy có thể bị đánh giá thấp nếu không tính đến những nỗ lực này. Trong những trường hợp này, áp lực cao nguyên nên được đo bằng cách giữ hơi thở trong thời gian ngắn (tức là khi không có lưu lượng ở chế độ kiểm soát thể tích) để tính áp lực đẩy thực tế [10]. Mặc dù một nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng thở tự nhiên có thể gây hại cho cả phổi và cơ hoành [11], nhưng tác động của áp lực đẩy đối với kết quả lâm sàng trong bối cảnh thở tự nhiên vẫn chưa chắc chắn.

Vì áp lực đẩy là một cách biểu diễn thể tích khí lưu thông được điều chỉnh theo độ giãn nở của hệ hô hấp, nên một lý do khiến áp lực đẩy thấp hơn có thể liên quan đến tỷ lệ tử vong thấp hơn có thể là do sự giảm độ căng (stretch)/bơm phồng (inflation) phổi theo chu kỳ trong quá trình thở máy [12].

Bảng 1 Bảng thuật ngữ về áp lực đẩy và cơ học phổi trong ARDS

Giả thuyết này được hỗ trợ bởi mối tương quan mạnh giữa độ căng theo chu kỳ, VILI, áp lực đẩy và khả năng sống sót ở những bệnh nhân mắc ARDS—trong đó áp lực đẩy có mối liên hệ mạnh hơn so với thể tích khí lưu thông chưa điều chỉnh [7]. Hơn nữa, Chiumello và cộng sự đã báo cáo rằng áp lực đẩy có liên quan đáng kể đến ứng suất phổi (áp lực xuyên phổi) [13]. Do đó, áp lực đẩy biểu diễn ứng suất tác dụng lên phổi và việc điều chỉnh thể tích khí lưu thông theo áp lực đẩy thay vì theo trọng lượng cơ thể dự đoán có thể dẫn đến kết quả tốt hơn cho bệnh nhân, đặc biệt là những bệnh nhân bị tổn thương phổi nghiêm trọng. Áp lực đẩy cũng có thể được sử dụng như một công cụ để giúp thiết lập PEEP, trong đó việc huy động phổi và giảm tính không đồng nhất của ứng suất (lực tác dụng lên phổi) và biến dạng (thay đổi thể tích phổi) với mức PEEP cao hơn dẫn đến cải thiện độ giãn nở của phổi và giảm áp lực đẩy. Cuối cùng, trong bối cảnh phổi không đồng nhất rõ rệt (ví dụ, ARDS nghiêm trọng) có thể làm trầm trọng thêm nguy cơ mắc VILI (do tác nhân gây căng thẳng), lợi ích tiềm tàng của áp lực đẩy thấp hơn có thể còn lớn hơn [14].

Nghiên cứu trong tương lai về áp lực đẩy

Khái niệm áp lực đẩy có vẻ trực quan và hợp lý về mặt lâm sàng do có mối liên hệ sinh lý với thể tích nhỏ của phổi được thông khí có sẵn để thông khí (“phổi em bé”) [15, 16]. Tuy nhiên, các nghiên cứu cho đến nay chỉ mang tính chất tạo ra giả thuyết và hiện tại không có đủ dữ liệu để hỗ trợ việc sử dụng áp lực đẩy thường quy trong lâm sàng. Đầu tiên, cần có các nghiên cứu triển vọng để so sánh tính hợp lệ dự đoán của áp lực đẩy khi so sánh với các giá trị thông khí khác. Ngoài ra, áp lực đẩy xuyên phổi (sự khác biệt giữa áp lực xuyên phổi cuối thì hít vào và áp lực xuyên phổi cuối thì thở ra) thể hiện tốt hơn áp lực thực sự tác dụng lên phổi và có thể phản ánh chính xác hơn ảnh hưởng tiềm tàng đối với VILI, đặc biệt là ở những bệnh nhân mắc ARDS nặng. Do đó, việc sử dụng phép đo áp lực thực quản để tính áp lực xuyên phổi đáng được xem xét trong các nghiên cứu trong tương lai. Các nghiên cứu như vậy cần xác định mục tiêu tối ưu của áp lực đẩy và nhóm bệnh nhân ARDS có thể hưởng lợi nhiều nhất từ các chiến lược thông khí nhắm vào áp lực đẩy [9]. Thứ hai, cần có các nghiên cứu thí điểm chứng minh tính an toàn và khả thi của chiến lược nhắm mục tiêu vào áp lực đẩy trước khi tiến hành các RCT xác nhận lớn hơn. Cụ thể, chúng ta cần hiểu rõ hơn về cách các bác sĩ lâm sàng tại giường có thể triển khai một giao thức nhắm mục tiêu vào áp lực đẩy thông qua việc điều chỉnh thể tích khí lưu thông hoặc các biến số thông khí khác. Cuối cùng, cần có các RCT được thiết kế tốt để đánh giá hiệu quả tiềm tàng của chiến lược thông khí dựa trên áp lực đẩy so với tiêu chuẩn chăm sóc hiện tại (tức là thông khí bảo vệ phổi) [5, 6, 9]. Chúng tôi tin rằng các RCT đánh giá các can thiệp điều trị ở những bệnh nhân mắc ARDS nên có kết quả chính là tử vong, nhưng các kết quả dài hạn (ví dụ: tình trạng chức năng, chất lượng cuộc sống) cũng nên được đánh giá theo hướng tiền cứu. Để bắt đầu, các nghiên cứu này nên tập trung vào những bệnh nhân mắc ARDS nặng, những người thường không có nỗ lực thở tự nhiên do dùng thuốc an thần sâu và dùng thuốc giãn cơ, nhưng cần có các cuộc điều tra tiếp theo về tác động của áp lực đẩy khi có nỗ lực thở tự nhiên. Cụ thể, các nghiên cứu ban đầu về áp lực đẩy trong quá trình thở tự nhiên có thể tập trung vào các tác động sinh lý và sinh hóa lên phổi và cơ hoành.

Các thử nghiệm đang diễn ra

Hiện nay, có một số thử nghiệm lâm sàng về áp lực  đẩy ở bệnh nhân ARDS được dùng thuốc giãn cơ  trong sổ đăng ký thử nghiệm lâm sàng và huy động  bệnh nhân (Bảng 2). ClinicalTrials.gov, sổ đăng ký  Liên minh Châu  u, mạng lưới sổ đăng ký Nhật  Bản, ISRCTN và Sổ đăng ký thử nghiệm lâm sàng  Úc New Zealand đã được tìm kiếm với thuật ngữ  “áp lực đẩy” vào ngày 1 tháng 7 năm 2018. Áp lực  đẩy để tối ưu hóa áp lực cuối thì thở ra dương tính [DROP – Mã thử nghiệm: ACTRN12618000  554268] là một thử nghiệm lâm sàng không kiểm  soát tại Pháp nhằm xác định PEEP tốt nhất dựa trên  oxygen hóa (tức là tỷ lệ PaO2/FIO2) hoặc áp lực đẩy  ở những bệnh nhân mắc ARDS. Bệnh nhân được  thử nghiệm PEEP giảm dần như một phần của chế  độ chăm sóc tiêu chuẩn—PEEP tối đa ban đầu đạt  được khi áp lực cao nguyên < 30 cmH2O, sau đó  PEEP được đặt thành 15, 10 và 5 cmH2O. Khí máu động mạch và áp lực đẩy được đo ở mỗi mức PEEP.  PEEP theo oxygen hóa tốt nhất (tỷ lệ PaO2/FIO2) và  áp lực đẩy thấp nhất sẽ được ghi lại và so sánh. Một  nghiên cứu khác là Does Automated Closed-Loop  Ventilation Reduce the Driving Pressure Levels in  Patients With ARDS [AiRDRoP—Trial ID:  NCT03211494], một thử nghiệm chéo ngẫu nhiên  so sánh áp lực đẩy trong quá trình thông khí vòng  kín tự động với thông khí bảo vệ phổi thông thường  ở những bệnh nhân mắc ARDS vừa hoặc nặng.  Thông khí vòng kín tự động là một phần mở rộng  của thông khí vòng kín, trong đó thông khí và  oxygen hóa được tự động điều chỉnh theo công thở  của bệnh nhân, CO2 cuối thì thở ra và bảng PEEP FIO2 của Mạng ARDS [17]. Cuối cùng, Thông khí  giới hạn áp lực đẩy cho bệnh nhân mắc ARDS  [ART-2—Trial ID: NCT02365038] là một RCT thí  điểm đa trung tâm nghiên cứu tính khả thi của chiến lược thông khí giới hạn áp lực đẩy so với chiến lược  của Mạng ARDS ở những bệnh nhân mắc ARDS.  Ở nhánh can thiệp, thể tích khí lưu thông sẽ được  điều chỉnh trong khoảng từ 3 đến 8 mL/kg PBW để  đạt được áp lực đẩy mục tiêu là 13 cmH2O, mà  không giới hạn áp lực cao nguyên. Kết quả chính là  áp lực đẩy trung bình giữa ngày 1 và ngày 3 sau khi phân nhóm ngẫu nhiên. Thử nghiệm này sẽ cung  cấp thêm thông tin về cách chiến lược nhắm mục  tiêu áp lực đẩy có thể được thực hiện tại giường  thông qua việc điều chỉnh thể tích khí lưu thông.  Mặc dù các thử nghiệm này tập trung vào kết quả  sinh lý, nhưng kết quả sẽ cung cấp những hiểu biết  quan trọng về cách thiết kế và tiến hành các thử  nghiệm áp lực đẩy trong tương lai ở những bệnh  nhân mắc ARDS, đánh giá tác động của nó đối với  các kết quả quan trọng đối với bệnh nhân.

Bảng 2 Tóm tắt cho các thử nghiệm đang diễn ra về áp lực đẩy ở bệnh nhân ARDS

Kết luận

Thở máy vẫn là nền tảng của chăm sóc hỗ trợ cho bệnh nhân ARDS. Trong khi chúng ta chờ RCT xác nhận lợi ích và vai trò tiên lượng của áp lực đẩy trong ARDS, thông khí bảo vệ phổi với thể tích khí lưu thông và áp lực hít vào thấp hơn nên được ưu tiên. Áp lực đẩy có thể được coi là một công cụ bổ sung để điều chỉnh thể tích khí lưu thông hoặc PEEP, đặc biệt là ở những bệnh nhân ARDS nặng.

Tài liệu tham khảo

1. Bellani G, Laffey JG, Pham T, Fan E, Brochard L, Esteban A, et al. Epidemiology, patterns of care, and mortality for patients with acute respiratory distress syndrome in intensive care units in 50 countries. JAMA. 2016;315:788–800. doi: 10.1001/jama.2016.0291. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Ashbaugh D, Boyd Bigelow D, Petty T, Levine B. Acute respiratory distress in adults. Lancet. 1967;290:319–323. doi: 10.1016/S0140-6736(67)90168-7. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Fan E, Brodie D, Slutsky AS. Acute respiratory distress syndrome. JAMA. 2018;319:698. doi: 10.1001/jama.2017.21907. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Slutsky AS, Ranieri VM. Ventilator-induced lung injury. N Engl J Med. 2013;369:2126–2136. doi: 10.1056/NEJMra1208707. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5. Fan E, Del Sorbo L, Goligher EC, Hodgson CL, Munshi L, Walkey AJ, et al. An official American Thoracic Society/European Society of intensive care medicine/society of critical care medicine clinical practice guideline: mechanical ventilation in adult patients with acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2017;195:1253–1263. doi: 10.1164/rccm.201703-0548ST. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Acute Respiratory Distress Syndrome Network. Brower RG, Matthay MA, Morris A, Schoenfeld D, Thompson BT, et al. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2000;342:1301–1308. doi: 10.1056/NEJM200005043421801. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 7. Amato MBP, Meade MO, Slutsky AS, Brochard L, Costa ELV, Schoenfeld DA, et al. Driving pressure and survival in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2015;372:747–755. doi: 10.1056/NEJMsa1410639. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8. Amato MB, Barbas CS, Medeiros DM, Magaldi RB, Schettino GP, Lorenzi-Filho G, et al. Effect of a protective-ventilation strategy on mortality in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 1998;338:347–354. doi: 10.1056/NEJM199802053380602. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9. Aoyama H, Pettenuzzo T, Aoyama K, Pinto R, Englesakis M, Fan E. Association of driving pressure with mortality among ventilated patients with acute respiratory distress syndrome. Crit Care Med. 2017;46:1. [PubMed] [Google Scholar] 10. Bellani G, Grasselli G, Teggia-Droghi M, Mauri T, Coppadoro A, Brochard L, et al. Do spontaneous and mechanical breathing have similar effects on average transpulmonary and alveolar pressure? A clinical crossover study. Crit Care. 2016;20:142. doi: 10.1186/s13054-016-1290-9. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Yoshida T, Fujino Y, Amato MBP, Kavanagh BP. Fifty years of research in ARDS. Spontaneous breathing during mechanical ventilation. Risks, mechanisms, and management. Am J Respir Crit Care Med. 2017;195:985–992. doi: 10.1164/rccm.201604-0748CP. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Tonetti T, Vasques F, Rapetti F, Maiolo G, Collino F, Romitti F, et al. Driving pressure and mechanical power: new targets for VILI prevention. Ann Transl Med. 2017;5:286. doi: 10.21037/atm.2017.07.08. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Chiumello D, Carlesso E, Brioni M, Cressoni M. Airway driving pressure and lung stress in ARDS patients. Crit Care Critical Care. 2016;20:1–10. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar] 14. Cressoni M, Cadringher P, Chiurazzi C, Amini M, Gallazzi E, Marino A, et al. Lung inhomogeneity in patients with acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2014;189:149–158. [PubMed] [Google Scholar] 15. Gattinoni L, Pesenti A. The concept of “baby lung” Intensive Care Med. 2005;31:776–784. doi: 10.1007/s00134-005-2627-z. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Gattinoni L, Pesenti A, Bombino M, Baglioni S, Rivolta M, Rossi F, et al. Relationships between lung computed tomographic density, gas exchange, and PEEP in acute respiratory failure. Anesthesiology. 1988;69:824–832. doi: 10.1097/00000542-198812000-00005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Beijers AJR, Roos AN, Bindels AJGH. Fully automated closed-loop ventilation is safe and effective in post-cardiac surgery patients. Intensive Care Med. 2014;40:752–753. doi: 10.1007/s00134-014-3234-7.