AVAPS (Average Volume-Assured Pressure Support - Thông khí hỗ trợ áp lực đảm bảo thể tích trung bình) là phương thức thông khí nhân tạo không xâm lấn lai ghép, kết hợp các ưu điểm của thông khí kiểm soát thể tích và thông khí hỗ trợ áp lực nhằm tự động điều chỉnh áp lực hít vào để duy trì thể tích lưu thông mục tiêu ổn định cho bệnh nhân suy hô hấp.
Nguyên lý hoạt động và cơ chế điều khiển của AVAPS
Trong các phương thức thông khí nhân tạo không xâm lấn truyền thống, nhân viên y tế thường phải lựa chọn giữa hai chế độ cơ bản: hỗ trợ áp lực hoặc kiểm soát thể tích. Phương thức hỗ trợ áp lực mang lại sự đồng thì tối ưu và cảm giác dễ chịu cho người bệnh, nhưng thể tích khí lưu thông lại dễ bị dao động thất thường khi sức cản đường thở tăng cao hoặc độ giãn nở của hệ hô hấp suy giảm. Ngược lại, phương thức kiểm soát thể tích bảo đảm được thông khí phế nang nhưng áp lực đường thở lại biến đổi lớn và kém tương thích với nhịp thở tự nhiên của người bệnh.
AVAPS ra đời nhằm dung hòa và khắc phục các nhược điểm nói trên. Phương thức này hoạt động dựa trên một thuật toán hồi quy thông minh, tự động tính toán thể tích khí lưu thông trung bình qua từng chu kỳ thở. Nếu thể tích lưu thông thực tế thấp hơn giá trị mục tiêu do bác sĩ cài đặt, máy thở sẽ tự động tăng dần áp lực dương thì hít vào qua từng nhịp thở kế tiếp cho đến khi đạt được thể tích mong muốn. Ngược lại, khi người bệnh tăng nỗ lực hô hấp hoặc độ giãn nở phổi hồi phục, áp lực hít vào sẽ được giảm dần một cách êm dịu, bảo vệ nhu mô phổi khỏi nguy cơ chấn thương do áp lực.
Dải điều chỉnh áp lực được giới hạn bởi hai mốc an toàn quan trọng: áp lực hít vào tối thiểu và áp lực hít vào tối đa do bác sĩ lâm sàng thiết lập. Nhờ đó, phương thức AVAPS vừa bảo đảm thông khí phế nang mục tiêu, vừa ngăn ngừa biến cố tụt thông khí khi bệnh nhân đi vào giấc ngủ hoặc thay đổi tư thế nằm.
Về mặt sinh lý học hô hấp, công thở của người bệnh suy hô hấp cấp tính phụ thuộc mật thiết vào mức độ kháng trở đường dẫn khí và độ đàn hồi của nhu mô phổi. Khi các cơ hô hấp bị quá tải do phải duy trì thông khí chống lại lực cản gia tăng, hiện tượng toan hô hấp và mệt cơ hoành sẽ diễn tiến nhanh chóng. Phương thức AVAPS giúp giảm đáng kể công hô hấp thông qua việc phân phối dòng khí hít vào theo dạng giảm dần, giúp tối ưu hóa sự hòa trộn khí tại các phế nang thông khí kém và cải thiện rõ rệt tỷ lệ thông khí trên tưới máu.
Bên cạnh đó, tính năng đảm bảo thể tích của AVAPS còn đóng vai trò bảo vệ thiết yếu trong giai đoạn người bệnh ngủ sâu. Sự sụt giảm sinh lý của thông khí phút trong giấc ngủ kết hợp với sự xẹp một phần đường thở trên ở các bệnh nhân có nguy cơ cao thường dẫn đến các đợt ngừng thở hoặc giảm thở nghiêm trọng. Bằng cách tự động nâng áp lực hỗ trợ ngay khi phát hiện thể tích khí lưu thông có xu hướng sụt giảm, máy thở ngăn chặn kịp thời các biến cố tụt bão hòa oxy máu về đêm và duy trì trạng thái kiềm toan nội môi ổn định liên tục.
Bằng chứng lâm sàng trong điều trị đợt cấp bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính
Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD) giai đoạn đợt cấp thường dẫn đến tình trạng suy hô hấp tăng CO2 máu cấp tính, toan hô hấp và kiệt sức cơ hô hấp.
Nghiên cứu ứng dụng và các yếu tố tiên lượng tại Việt Nam
Tại Việt Nam, ứng dụng của phương thức AVAPS trong cấp cứu đợt cấp COPD đã được theo dõi và đánh giá chi tiết qua các công trình lâm sàng chuyên sâu.
Năm 2021, Đỗ Ngọc Sơn, Đặng Thị Xuân và Vũ Trung Kiên công bố nghiên cứu trên 40 bệnh nhân đợt cấp COPD thở máy AVAPS tại Bệnh viện Bạch Mai đạt tỷ lệ thành công 72,5% tương đương 29 bệnh nhân. Kết quả này chứng minh rằng việc áp dụng sớm thông khí không xâm lấn với AVAPS mang lại hiệu quả giải áp cơ hô hấp và đào thải khí cacbonic vượt trội, giúp phần lớn bệnh nhân vượt qua cơn suy hô hấp nguy kịch mà không cần phải can thiệp đặt nội khí quản xâm lấn.
Trong cùng nghiên cứu trên, năm 2021, nhóm nghiên cứu của Đỗ Ngọc Sơn tại Bệnh viện Bạch Mai ghi nhận độ tuổi trung bình của nhóm bệnh nhân nghiên cứu là 70,3 tuổi và tỷ lệ bệnh nhân nữ là 7,5%. Đây là quần thể bệnh nhân cao tuổi, mang nhiều bệnh lý nền phức tạp và có chức năng thông khí phổi suy giảm nghiêm trọng từ trước đợt cấp.
Đặc biệt, về mặt giá trị dự đoán lâm sàng, năm 2021, Đỗ Ngọc Sơn và cộng sự xác định các điểm cắt tiên lượng nguy cơ thất bại của AVAPS gồm PaCO2 từ 88 mmHg trở lên với AUC bằng 0,8364, áp lực PIP từ 17 cmH2O trở lên với AUC bằng 0,8871 và mức rò khí Leak từ 29 lít/phút trở lên với AUC bằng 0,7884; các giá trị dưới ngưỡng này tiên lượng khả năng thành công. Những chỉ số định lượng này cung cấp cho các bác sĩ hồi sức cấp cứu công cụ khoa học chính xác để sàng lọc bệnh nhân, nhận diện sớm những trường hợp có nguy cơ thất bại để kịp thời chuyển đổi chiến lược điều trị sang thở máy xâm lấn.
Hiệu quả trên bệnh nhân COPD kèm bệnh não do tăng CO2 máu
Bệnh não do tăng CO2 máu là một biến chứng nguy kịch trong đợt cấp COPD, trước đây thường được xem là chống chỉ định tương đối của thông khí không xâm lấn do nguy cơ hít sặc và mất phản xạ đường thở.
Năm 2013, Briones Claudett và các cộng sự công bố nghiên cứu trên 22 bệnh nhân đợt cấp COPD kèm bệnh não tăng CO2 máu với điểm GCS dưới 10 và pH từ 7,25 đến 7,35, so sánh 11 ca thở AVAPS với 11 ca nhóm chứng. Các tác giả nhận thấy rằng nhóm bệnh nhân được can thiệp thở máy AVAPS có tốc độ hồi phục tri giác nhanh hơn rõ rệt so với nhóm thở hỗ trợ áp lực tiêu chuẩn, đồng thời áp lực hít vào được tự động tối ưu hóa linh hoạt theo từng giai đoạn giúp nhanh chóng hạ nồng độ CO2 máu về ngưỡng an toàn.
Ứng dụng trong hội chứng giảm thông khí do béo phì và bệnh lý mạn tính
Bên cạnh cấp cứu hồi sức, AVAPS còn khẳng định vai trò trụ cột trong kiểm soát thông khí dài hạn tại nhà cho các hội chứng suy giảm thông khí mạn tính.
Cải thiện thông khí phế nang trong hội chứng giảm thông khí do béo phì
Bệnh nhân mắc hội chứng giảm thông khí do béo phì (OHS) thường đối mặt với tình trạng sức cản thành ngực tăng rất cao do lớp mỡ dày bao quanh lồng ngực và áp lực ổ bụng đẩy lên cơ hoành. Trong giấc ngủ, đặc biệt là giai đoạn chuyển động mắt nhanh (REM), trương lực cơ hô hấp giảm sút khiến thể tích thông khí rơi vào tình trạng suy giảm trầm trọng.
Năm 2006, Storre và cộng sự công bố trên tạp chí Chest thử nghiệm ngẫu nhiên chứng minh AVAPS đảm bảo thể tích lưu thông ổn định và cải thiện thông khí phế nang ở bệnh nhân mắc hội chứng giảm thông khí do béo phì. Nghiên cứu chỉ ra rằng cơ chế tự động bù trừ áp lực của AVAPS giúp duy trì thể tích khí lưu thông hằng định bất kể thay đổi tư thế nằm của người bệnh, từ đó làm giảm hiệu quả phân áp khí cacbonic qua da ban đêm so với các chế độ thông khí hỗ trợ áp lực thông thường.
Nâng cao chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân suy hô hấp tăng CO2 mạn tính
Đối với bệnh nhân COPD giai đoạn tiến triển có tăng CO2 máu mạn tính dai dẳng, việc thông khí không xâm lấn ban đêm là liệu pháp kéo dài sự sống và cải thiện khả năng gắng sức.
Năm 2020, Magdy và Metwally công bố trên Respiratory Research thử nghiệm ngẫu nhiên khẳng định phương thức AVAPS cải thiện chất lượng cuộc sống liên quan đến sức khỏe ở người bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính suy hô hấp tăng CO2 máu. Bệnh nhân điều trị bằng AVAPS có cải thiện có ý nghĩa thống kê về điểm số sức khỏe thể chất tổng hợp, sự phục hồi thể lực và khoảng cách đi bộ gắng sức trong sáu tháng theo dõi.
Bảng tổng hợp các nghiên cứu lâm sàng và thông số định lượng về AVAPS
Bảng dưới đây tổng hợp các kết quả thực nghiệm và nghiên cứu lâm sàng tiêu biểu về phương thức thông khí AVAPS:
| Tác giả và Năm công bố | Đối tượng người bệnh nghiên cứu | Thông số định lượng và Chỉ số thực nghiệm | Kết luận lâm sàng và Đóng góp khoa học |
|---|---|---|---|
| Đỗ Ngọc Sơn và cộng sự (năm 2021) | 40 bệnh nhân đợt cấp COPD nhập cấp cứu Bệnh viện Bạch Mai | Tỷ lệ thành công 72,5% tương đương 29 bệnh nhân; tuổi trung bình 70,3 tuổi; tỷ lệ nữ 7,5% | Khẳng định hiệu quả cứu sống cao của AVAPS và giảm thiểu nhu cầu đặt nội khí quản xâm lấn |
| Đỗ Ngọc Sơn và cộng sự (năm 2021) | Nhóm bệnh nhân đợt cấp COPD tại Bệnh viện Bạch Mai | Điểm cắt thất bại PaCO2 từ 88 mmHg (AUC bằng 0,8364); PIP từ 17 cmH2O (AUC bằng 0,8871); Leak từ 29 lít/phút (AUC bằng 0,7884) | Xác lập ngưỡng nguy cơ thất bại; các chỉ số duy trì dưới ngưỡng tiên lượng khả năng thành công |
| Briones Claudett và cộng sự (năm 2013) | 22 bệnh nhân đợt cấp COPD kèm bệnh não tăng CO2 máu | So sánh 11 ca thở AVAPS với 11 ca nhóm chứng có điểm GCS dưới 10 và pH từ 7,25 đến 7,35 | Chứng minh AVAPS giúp hồi phục tri giác nhanh hơn rõ rệt và giải phóng CO2 máu hiệu quả |
| Storre và cộng sự (công bố năm 2006) | Người bệnh mắc hội chứng giảm thông khí do béo phì | Thử nghiệm chéo ngẫu nhiên đối chiếu với thở hỗ trợ áp lực chuẩn | Bảo đảm thể tích lưu thông ban đêm ổn định và giảm hiệu quả phân áp khí cacbonic qua da |
| Magdy và Metwally (công bố năm 2020) | Bệnh nhân phổi tắc nghẽn mạn tính suy hô hấp tăng CO2 máu | Thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có nhóm chứng | Nâng cao chất lượng cuộc sống thể chất và gia tăng khoảng cách đi bộ gắng sức |
| Rochwerg và cộng sự (công bố năm 2017) | Hướng dẫn thực hành lâm sàng của ERS và ATS cho suy hô hấp cấp | Khuyến cáo thể tích lưu thông mục tiêu từ 6 đến 8 ml/kg trọng lượng dự đoán | Cung cấp chuẩn mực quốc tế về thông khí không xâm lấn an toàn chống chấn thương áp lực |
Khuyến cáo thực hành lâm sàng và nguyên tắc cài đặt thông số AVAPS
Để đạt được hiệu quả điều trị tối ưu và hạn chế tối đa các biến cố bất lợi, bác sĩ lâm sàng cần nắm vững các nguyên tắc cơ bản trong cài đặt và theo dõi thông khí AVAPS:
Năm 2017, Rochwerg và cộng sự công bố hướng dẫn thực hành lâm sàng của Hội Hô hấp Châu Âu và Hội Lồng ngực Hoa Kỳ khuyến cáo thông khí không xâm lấn cho bệnh nhân suy hô hấp cấp với thể tích lưu thông mục tiêu từ 6 đến 8 ml/kg trọng lượng dự đoán. Không nên cài đặt thể tích mục tiêu vượt quá ngưỡng sinh lý vì có thể dẫn đến hiện tượng tăng thông khí quá mức và gây kiềm hô hấp cấp.
Thứ hai, việc thiết lập khoảng chênh lệch áp lực hít vào tối thiểu và tối đa cần đủ rộng để máy thở có biên độ điều chỉnh linh hoạt khi cơ học phổi thay đổi, nhưng đồng thời áp lực tối đa không được vượt quá ngưỡng an toàn nhằm tránh hiện tượng nuốt khí vào dạ dày và rò khí quanh mặt nạ thở. Mặt nạ thở cần được cố định êm ái, kín khít để hạn chế rò khí vượt quá ngưỡng dung nạp của máy.
Cuối cùng, việc theo dõi sát sao khí máu động mạch, mức độ đồng thì giữa người bệnh và máy thở, cũng như đáp ứng lâm sàng trong những giờ đầu tiên là điều kiện tiên quyết để bảo đảm an toàn người bệnh và phát hiện sớm các dấu hiệu thất bại cần can thiệp thở máy xâm lấn kịp thời.