Oxy lưu lượng cao là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa Oxy lưu lượng cao (High Flow Oxygen Therapy)

Oxy lưu lượng cao (HFNC - High Flow Nasal Cannula) là một phương pháp hỗ trợ hô hấp không xâm lấn, sử dụng thiết bị chuyên biệt để cung cấp khí oxy có lưu lượng cao và độ ẩm phù hợp qua ống thông mũi mềm. Phương pháp này được thiết kế nhằm tối ưu hóa hiệu quả cung cấp oxy cho bệnh nhân đang bị suy hô hấp nhưng chưa cần đến thở máy xâm lấn.

Khác với các phương pháp cung cấp oxy truyền thống như ống thông mũi thông thường hoặc mặt nạ đơn giản, HFNC cho phép kiểm soát chính xác nồng độ oxy hít vào (FiO₂) trong khoảng từ 21% đến 100%. Ngoài ra, lưu lượng dòng khí có thể đạt đến 60 lít/phút hoặc cao hơn ở người lớn. Nhờ vào thiết kế hệ thống khí được làm ấm và làm ẩm, HFNC giúp tăng khả năng dung nạp của bệnh nhân trong thời gian dài.

Cơ chế hoạt động của hệ thống oxy lưu lượng cao

Hệ thống HFNC hoạt động dựa trên ba cơ chế chính: cung cấp khí với lưu lượng cao, kiểm soát chính xác FiO₂, và duy trì áp lực dương thấp trong đường thở. Khi dòng khí được đẩy vào với tốc độ cao hơn tốc độ hít vào tự nhiên, nó giúp giảm khoảng chết sinh lý tại vùng hầu họng bằng cách “rửa trôi” CO₂ thừa ra khỏi khoang hô hấp trên.

Bên cạnh đó, khí được làm ấm đến khoảng 37°C và làm ẩm đến gần 100% độ ẩm tương đối nhằm tránh kích ứng niêm mạc và giúp bệnh nhân cảm thấy dễ chịu hơn. Nhiệt và ẩm còn có vai trò duy trì chức năng hệ nhầy – lông chuyển trong đường hô hấp, ngăn ngừa tổn thương do khí lạnh khô gây ra.

Một đặc điểm quan trọng khác là việc tạo ra áp lực dương cuối kỳ thở ra (PEEP – Positive End Expiratory Pressure). Dù mức PEEP do HFNC tạo ra không cao ($2–6\, \text{cmH}_2\text{O}$), nó vẫn góp phần ngăn sụp phế nang và cải thiện trao đổi khí.

Thành phần của hệ thống HFNC

Một hệ thống HFNC hoàn chỉnh bao gồm nhiều bộ phận phối hợp để cung cấp khí oxy giàu và điều chỉnh được nhiệt độ, độ ẩm cũng như tốc độ dòng khí. Mỗi thành phần đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu quả điều trị và an toàn cho bệnh nhân.

• Thiết bị pha trộn khí: Trộn oxy với khí nén (hoặc không khí) để tạo ra FiO₂ chính xác, thường có thể cài đặt từ 21% đến 100%.
• Bộ làm ẩm nhiệt: Làm nóng và làm ẩm dòng khí để phù hợp với điều kiện sinh lý đường thở.
• Dây dẫn khí có khả năng giữ nhiệt: Đảm bảo nhiệt độ khí không giảm trong quá trình dẫn đến bệnh nhân.
• Ống thông mũi mềm đặc biệt: Thiết kế 2 nhánh mũi không bịt kín hoàn toàn giúp bệnh nhân vẫn nói chuyện và ăn uống bình thường.

Dưới đây là bảng mô tả thành phần và chức năng tương ứng trong hệ thống HFNC:

Thành phần	Chức năng
Bộ trộn khí	Kiểm soát FiO2 chính xác
Làm ẩm và làm nóng	Đảm bảo khí phù hợp với đường thở
Dây dẫn khí cách nhiệt	Giữ ổn định nhiệt độ khí
Ống thông mũi HFNC	Phân phối khí vào mũi bệnh nhân hiệu quả

Chỉ định sử dụng

HFNC được chỉ định trong nhiều tình huống lâm sàng liên quan đến suy hô hấp cấp, đặc biệt khi cần tăng cung cấp oxy mà vẫn muốn tránh đặt nội khí quản. Nó thích hợp cho bệnh nhân còn tự thở được, không ngưng thở hoặc không cần hỗ trợ thông khí tích cực ngay lập tức.

Các tình huống thường sử dụng HFNC bao gồm:

• Viêm phổi do vi khuẩn, virus hoặc COVID-19
• Hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS) mức độ nhẹ đến trung bình
• Hội chứng tăng CO₂ máu nhẹ trong bệnh phổi mạn tính (COPD)
• Suy hô hấp sau rút nội khí quản (post-extubation support)
• Khó thở do suy tim sung huyết
• Hỗ trợ bệnh nhân trước hoặc sau can thiệp thủ thuật hô hấp

Theo UpToDate, HFNC nên được ưu tiên ở các trường hợp suy hô hấp cấp thiếu oxy (hypoxemic respiratory failure) không do tăng CO₂, và đã được chứng minh giảm tỷ lệ phải đặt nội khí quản so với liệu pháp mặt nạ thông thường.

Ngoài ra, HFNC còn được sử dụng rộng rãi trong chăm sóc giảm nhẹ, đặc biệt ở bệnh nhân không thể hoặc không muốn sử dụng thông khí xâm lấn hoặc không xâm lấn áp lực dương (NIV). Phương pháp này giúp giảm khó thở và cải thiện chất lượng sống đáng kể.

Ưu điểm so với phương pháp thở oxy truyền thống

HFNC mang lại nhiều lợi thế vượt trội so với các phương pháp cung cấp oxy lưu lượng thấp (Low-Flow Oxygen) như ống thông mũi thường (1–6 L/phút) hay mặt nạ đơn giản. Trước tiên, HFNC đảm bảo cung cấp lưu lượng khí khớp với hoặc cao hơn nhu cầu hít vào của bệnh nhân, từ đó giảm sự pha loãng khí oxy với không khí ngoài và giúp FiO₂ thực tế ổn định hơn.

Một ưu điểm quan trọng là dòng khí được làm ấm và làm ẩm mức cao giúp giảm kích ứng niêm mạc, hạn chế khô họng, đồng thời hỗ trợ bảo tồn cơ chế lọc - ẩm tự nhiên của đường thở. Điều này góp phần giảm các biến chứng viêm niêm mạc cũng như đảm bảo bệnh nhân dung nạp tốt khi điều trị kéo dài.

• Thoải mái hơn: Bệnh nhân vẫn có thể ăn uống, giao tiếp dễ dàng
• Giảm công thở: Nhờ áp lực dương hỗ trợ duy trì phế nang
• Kiểm soát oxy chính xác: Giảm tình trạng thiếu hụt oxy hoặc oxy quá mức
• Cải thiện trao đổi khí: Rửa sạch CO₂ trong vùng hầu họng

Những lợi điểm trên khiến HFNC trở thành lựa chọn ưu tiên trong nhiều tình huống suy hô hấp cấp, đặc biệt khi bệnh nhân chưa cần đặt nội khí quản.

So sánh với CPAP và BiPAP

HFNC thường được cân nhắc cùng nhóm với các phương pháp hỗ trợ hô hấp không xâm lấn như CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) hoặc BiPAP (Bilevel Positive Airway Pressure). Tuy nhiên, mỗi kỹ thuật có mục tiêu và cơ chế tác động khác nhau. CPAP và BiPAP tạo áp lực dương mạnh giúp nở phế nang và hỗ trợ thông khí, phù hợp với suy hô hấp do tăng CO₂ hoặc ngưng thở khi ngủ.

Trong khi đó, HFNC tạo áp lực thấp hơn nhưng lại tập trung cải thiện oxy hóa và giảm công thở mà không gây khó chịu như mặt nạ kín. Điều này giúp bệnh nhân dung nạp tốt hơn, đặc biệt là các trường hợp lo lắng, kích thích hoặc cần ăn uống trong quá trình điều trị.

Tiêu chí	HFNC	CPAP/BiPAP
Mức áp lực dương	2–6 cmH2O	>8 cmH2O
Hỗ trợ CO2	Giảm nhẹ qua cơ chế rửa khí	Rất hiệu quả
Mức độ thoải mái	Cao	Thấp - trung bình
Dung nạp kéo dài	Tốt	Hạn chế

HFNC không thay thế hoàn toàn CPAP hoặc BiPAP nhưng là lựa chọn phù hợp ở bệnh nhân suy hô hấp thiếu oxy và không cần hỗ trợ thông khí tích cực. Cân nhắc lâm sàng dựa trên mục tiêu điều trị là yêu cầu bắt buộc.

Tham khảo thêm tại Mayo Clinic Proceedings.

Chống chỉ định và hạn chế

HFNC không phải là giải pháp dành cho mọi bệnh nhân. Một số trường hợp không phù hợp do cần can thiệp hô hấp mức cao hơn như đặt nội khí quản hoặc thở máy xâm lấn. Đặc biệt, ở bệnh nhân ngừng thở hoặc giảm thông khí nặng, HFNC không có khả năng thay thế thông khí hỗ trợ áp lực.

• Suy hô hấp tăng CO₂ nặng cần hỗ trợ BiPAP/ventilator
• Ngừng thở - mất phản xạ bảo vệ đường thở
• Bệnh nhân không hợp tác hoặc kích động mạnh
• Chấn thương hàm mặt, tắc nghẽn đường thở trên

Một số hạn chế khác có thể bao gồm yêu cầu thiết bị chuyên dụng, chi phí cao hơn và cần theo dõi sát trong môi trường y tế. HFNC chỉ nên sử dụng khi có bác sĩ và điều dưỡng được đào tạo theo dõi liên tục.

Tác dụng phụ và biến chứng có thể gặp

HFNC nhìn chung an toàn, song vẫn có thể gây tác dụng phụ. Các biến chứng thường nhẹ và có thể kiểm soát, nhưng cần được nhận biết sớm để xử trí kịp thời.

• Kích ứng niêm mạc mũi
• Chảy máu cam do dòng khí mạnh
• Khó chịu nếu nhiệt độ khí chưa phù hợp
• Đầy hơi, giãn dạ dày khi lưu lượng quá cao

Theo khuyến cáo lâm sàng, điều chỉnh kích cỡ ống thông và mức lưu lượng phù hợp với từng người bệnh là giải pháp quan trọng để hạn chế biến chứng.

Ứng dụng trong điều trị COVID-19

Trong đại dịch COVID-19, HFNC trở thành một trong những phương pháp then chốt. Đặc điểm của COVID-19 là gây suy hô hấp thiếu oxy nghiêm trọng nhưng bệnh nhân vẫn có thể giữ nhịp thở tự nhiên trong thời gian dài. HFNC giúp cải thiện oxy hóa hiệu quả mà không cần đặt nội khí quản sớm, qua đó giảm biến chứng liên quan thở máy xâm lấn.

Các nghiên cứu của JAMA Network chỉ ra rằng HFNC giúp giảm tỷ lệ thở máy và cải thiện tiên lượng ở bệnh nhân COVID-19 mức độ trung bình và nặng. Tuy nhiên, HFNC cũng cần theo dõi sát nguy cơ thất bại để kịp thời chuyển sang biện pháp can thiệp cao hơn.

Kết luận

HFNC đã chứng minh vai trò quan trọng trong điều trị suy hô hấp thiếu oxy cấp, mang lại sự cân bằng giữa hiệu quả hỗ trợ oxy và tính thoải mái cho bệnh nhân. Việc cung cấp dòng khí làm ấm – làm ẩm, kiểm soát FiO₂ chính xác, đồng thời giảm công thở khiến HFNC trở thành giải pháp trung gian tối ưu trước khi phải đặt nội khí quản.

Dù mang nhiều lợi ích, HFNC cần được chỉ định đúng đối tượng và giám sát liên tục bởi nhân viên y tế chuyên môn. Cân nhắc tình trạng lâm sàng, đáp ứng điều trị và nguy cơ thất bại là yếu tố quyết định trong việc lựa chọn phương án hỗ trợ hô hấp tối ưu cho người bệnh.

Tài liệu tham khảo

1. Frat J-P, et al. (2015). High-flow oxygen through nasal cannula in acute hypoxemic respiratory failure. New England Journal of Medicine, 372(23), 2185–2196. Link
2. O’Driscoll BR, et al. (2017). BTS guideline for oxygen use in adults in healthcare and emergency settings. Thorax, 72(Suppl 1), ii1–ii90. Link
3. Roca O, et al. (2019). Current evidence for the effectiveness of high-flow nasal cannula in adult patients. Critical Care, 23:136. Link
4. Mayo Clinic Proceedings. High-flow nasal cannula oxygen therapy in adults. Link
5. NIH COVID-19 Treatment Guidelines: Oxygen Therapy. Link
6. JAMA Network. HFNC in COVID-19 outcomes. Link
7. ISO 80601-2-90:2021. High-flow therapy equipment. Link