Thông khí nhân tạo xâm nhập (invasive mechanical ventilation) là phương pháp hỗ trợ hoặc thay thế hoàn toàn chức năng hô hấp tự nhiên của người bệnh thông qua máy thở kết nối với đường thở nhân tạo (ống nội khí quản hoặc canule mở khí quản).
1. Khái niệm và chỉ định đặt ống thở máy xâm nhập
Thông khí nhân tạo xâm nhập (IMV) là một trong những biện pháp hồi sức sống còn quan trọng nhất tại các khoa Hồi sức tích cực (ICU) và phòng mổ cấp cứu. Khác với thông khí không xâm nhập (NIV) chỉ sử dụng mặt nạ thở, IMV đòi hỏi thiết lập một đường thở nhân tạo qua thanh quản (đặt ống nội khí quản qua miệng/mũi) hoặc qua khí quản cổ (mở khí quản).
Các chỉ định lâm sàng bắt buộc của thông khí nhân tạo xâm nhập bao gồm:
- Suy hô hấp cấp giảm oxy máu trơ: Nồng độ oxy trong máu động mạch PaO2 < 60 mmHg mặc dù đã hỗ trợ thở oxy lưu lượng cao qua mask có túi dự trữ hoặc qua hệ thống HFNC.
- Suy hô hấp tăng CO2 máu và toan hô hấp nặng: Nồng độ PaCO2 > 50 mmHg kèm theo pH máu động mạch < 7,25 do kiệt cơ hô hấp trong đợt cấp bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD) hoặc cơn hen phế quản ác tính.
- Hôn mê mất phản xạ bảo vệ đường thở: Thang điểm hôn mê Glasgow (GCS) < 8 điểm do chấn thương sọ não nặng, đột quỵ não diện rộng hoặc ngộ độc thuốc, có nguy cơ cao trào ngược dịch dạ dày gây viêm phổi hít Mendelson.
- Sốc tuần hoàn nặng và ngừng tuần hoàn: Bệnh nhân sốc tim, sốc nhiễm khuẩn cần giảm bớt gánh nặng tiêu thụ oxy của các cơ hô hấp để ưu tiên tưới máu cho não và mạch vành.
2. Nguyên lý áp lực dương và các phương thức thông khí cơ bản
Trong sinh lý hô hấp tự nhiên, cơ hoành co làm hạ áp lực trong khoang màng phổi xuống mức âm để hút không khí vào phổi (thông khí áp lực âm). Máy thở cơ học hoạt động theo nguyên lý hoàn toàn đảo ngược: sử dụng nguồn khí nén tạo áp lực dương để chủ động đẩy dòng khí vào trong đường dẫn khí và phế nang (thông khí áp lực dương).
| Phương thức thông khí | Biến số kiểm soát | Ưu điểm nổi bật | Nhược điểm và nguy cơ |
|---|---|---|---|
| Thông khí kiểm soát thể tích (VCV) | Thể tích lưu thông (Vt) cố định | Đảm bảo ổn định thông khí phút và kiểm soát nồng độ PaCO2 | Nguy cơ tăng áp lực đỉnh đường thở (Ppeak) gây chấn thương áp lực |
| Thông khí kiểm soát áp lực (PCV) | Áp lực đẩy (Pinsp) cố định | Giới hạn áp lực phế nang, bảo vệ nhu mô phổi không bị căng dãn quá mức | Thể tích lưu thông Vt biến thiên theo độ giãn nở (compliance) của phổi |
| Hỗ trợ áp lực (PSV) | Bệnh nhân tự kích hoạt nhịp thở (trigger) | Đồng thì tốt với bệnh nhân, giảm công thở, hỗ trợ tập cai máy | Không đảm bảo thông khí nếu bệnh nhân ngừng thở đột ngột |
3. Áp lực dương cuối thì thở ra (PEEP) và chiến lược bảo vệ phổi
Áp lực dương cuối thì thở ra (Positive End-Expiratory Pressure - PEEP) là áp lực khí được máy thở duy trì trong đường thở vào cuối giai đoạn thở ra, ngăn không cho các phế nang bị xẹp hoàn toàn. PEEP giúp huy động các vùng phế nang bị xẹp, tăng diện tích bề mặt trao đổi khí và cải thiện tỷ lệ thông khí/tưới máu (V/Q ratio).
Trong hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (ARDS), chiến lược thông khí bảo vệ phổi (Lung-Protective Ventilation Strategy) là tiêu chuẩn điều trị bắt buộc để ngăn chặn tổn thương phổi do máy thở gây ra (VILI):
- Sử dụng thể tích lưu thông thấp: Cài đặt Vt từ 4 đến 6 ml/kg trọng lượng cơ thể lý tưởng (Predicted Body Weight - PBW) thay vì trọng lượng thực tế, nhằm tránh hiện tượng căng dãn phế nang quá mức (volutrauma).
- Giới hạn áp lực cao nguyên (Plateau Pressure - Pplat): Duy trì áp lực bình nguyên phế nang đo được trong thì ngừng thở vào ở mức < 30 cmH2O để ngăn ngừa chấn thương do áp lực (barotrauma).
- Giới hạn áp lực đẩy (Driving Pressure): Duy trì hiệu số giữa Pplat và PEEP () ở mức < 14 cmH2O, chỉ số này có tương quan chặt chẽ nhất với việc giảm tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân ARDS.
4. Các biến chứng nặng nề của thông khí nhân tạo xâm nhập
Mặc dù cứu sống tính mạng người bệnh, thở máy xâm nhập tiềm ẩn nhiều nguy cơ biến chứng nghiêm trọng:
- Viêm phổi liên quan thở máy (VAP - Ventilator-Associated Pneumonia): Xảy ra sau 48 giờ đặt ống nội khí quản, do vi khuẩn từ dịch hầu họng hoặc đường tiêu hóa rò rỉ qua mép bóng chèn (cuff) xâm nhập vào đường hô hấp dưới. VAP kéo dài thời gian nằm viện và làm tăng tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân ICU.
- Chấn thương áp lực và tràn khí màng phổi: Vỡ phế nang do áp lực đỉnh quá cao dẫn đến tràn khí màng phổi dưới áp lực, tràn khí trung thất gây trụy tim mạch cấp tính.
- Suy giảm huyết động: Áp lực dương trong lồng ngực làm cản trở máu tĩnh mạch hồi lưu về tim phải, làm giảm tiền gánh và gây hạ huyết áp, đặc biệt ở bệnh nhân thiếu thể tích tuần hoàn.
5. Quy trình cai thở máy và rút ống nội khí quản
Bệnh nhân thở máy cần được đánh giá hàng ngày để tiến hành cai máy thở sớm nhất có thể nhằm hạn chế biến chứng. Quy trình bao gồm các bước chuẩn:
- Thử nghiệm tự thở (Spontaneous Breathing Trial - SBT): Khi nguyên nhân suy hô hấp đã được kiểm soát và bệnh nhân đạt tiêu chuẩn hô hấp ổn định (PaO2/FiO2 > 150–200, PEEP ≤ 5–8 cmH2O, huyết động ổn định không dùng hoặc dùng liều thấp vận mạch), tiến hành cho bệnh nhân tự thở qua ống chữ T (T-piece) hoặc thở PSV 5–7 cmH2O trong 30 đến 120 phút.
- Chỉ số thở nhanh nông (RSBI - Rapid Shallow Breathing Index): Đo tỷ số tần số thở trên thể tích lưu thông ( tính bằng lít). Chỉ số RSBI < 105 lần/phút/L dự báo khả năng cai máy thành công cao.
- Đánh giá rút ống (Extubation): Kiểm tra phản xạ ho mạnh, lượng đờm ít, nghiệm pháp rò rỉ bóng chèn (Cuff leak test) dương tính để loại trừ phù nề thanh quản trước khi rút ống an toàn.