Thuyên tắc khí là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan

Thuyên tắc khí là gì?

Thuyên tắc khí (air embolism) là một tình trạng y khoa nguy hiểm xảy ra khi không khí hoặc khí khác xâm nhập vào hệ tuần hoàn máu, tạo thành một khối khí (embolus) có thể cản trở lưu thông máu. Đây không phải là hiện tượng phổ biến nhưng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng, bao gồm thiếu máu cục bộ, suy cơ quan, rối loạn thần kinh và thậm chí tử vong nếu không được phát hiện và xử trí kịp thời.

Cơ thể con người không được thiết kế để xử lý khí trong mạch máu. Khi khí đi vào hệ tuần hoàn, nó không thể hòa tan hoặc di chuyển linh hoạt như tế bào máu mà thay vào đó tạo thành các bong bóng gây tắc nghẽn. Vị trí tắc nghẽn phụ thuộc vào đường đi của khí: nếu khí đi vào tĩnh mạch, nó sẽ di chuyển đến tim phải và sau đó đến phổi; nếu khí vào hệ động mạch, nó có thể gây tổn thương ở não, tim hoặc các cơ quan khác.

Thuyên tắc khí có thể xảy ra trong nhiều tình huống khác nhau như phẫu thuật, chấn thương, tai nạn khi lặn hoặc trong các can thiệp y tế có sử dụng đường truyền tĩnh mạch. Mặc dù cơ thể có khả năng hấp thụ một lượng nhỏ khí, nhưng khi khối khí vượt quá giới hạn an toàn, hậu quả trở nên nghiêm trọng và đòi hỏi can thiệp y tế khẩn cấp.

Cơ chế sinh lý bệnh

Khi khí lọt vào hệ tuần hoàn, nó hoạt động như một vật thể lạ không hòa tan. Các bong bóng khí có thể chèn ép, làm tổn thương thành mạch và gây tắc nghẽn dòng chảy máu. Đặc biệt trong hệ mao mạch – nơi đường kính rất nhỏ – chỉ cần một lượng khí nhỏ cũng đủ làm ngưng trệ lưu thông máu, gây ra thiếu oxy mô cấp tính.

Cơ chế gây hại chính của thuyên tắc khí là:

• Tắc nghẽn cơ học: khí chặn dòng máu tại các mao mạch
• Phản ứng viêm: bong bóng khí kích hoạt phản ứng viêm tại chỗ
• Ảnh hưởng huyết động: giảm đột ngột cung lượng tim hoặc gây loạn nhịp

Trong hệ tĩnh mạch, khí thường bị giữ lại ở phổi – nơi xảy ra quá trình trao đổi khí. Tuy nhiên, nếu lượng khí lớn hoặc có bất thường giải phẫu như lỗ bầu dục còn tồn tại (PFO – Patent Foramen Ovale), khí có thể vượt qua từ hệ tĩnh mạch sang hệ động mạch và gây thuyên tắc khí động mạch – còn gọi là thuyên tắc khí nghịch lý.

Hệ tuần hoàn bị ảnh hưởng	Hậu quả chính	Nguy cơ
Tĩnh mạch	Thuyên tắc phổi	Suy hô hấp, ngưng tim
Động mạch	Đột quỵ, nhồi máu cơ tim	Thiếu máu cục bộ não, tử vong
Hệ tuần hoàn nghịch lý	Thuyên tắc nhiều cơ quan	Diễn tiến nhanh, khó chẩn đoán

Nguyên nhân phổ biến

Thuyên tắc khí có thể xảy ra trong nhiều bối cảnh khác nhau, từ môi trường lâm sàng cho đến các tai nạn dân dụng hoặc nghề nghiệp. Dưới đây là những nguyên nhân phổ biến được ghi nhận trong y văn:

• Thủ thuật y khoa: truyền dịch, đặt catheter tĩnh mạch trung tâm, mổ mở tim
• Lặn biển sâu: thay đổi áp suất đột ngột gây xâm nhập khí vào máu
• Chấn thương kín ngực: gãy xương, vết thương xâm nhập vào mạch máu
• Lọc máu hoặc ECMO: hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể nếu không kín khí
• Sinh thiết phổi, phẫu thuật não hoặc phẫu thuật vùng đầu – cổ

Theo UpToDate, nguy cơ thuyên tắc khí tăng cao nếu:

• Bệnh nhân ở tư thế ngồi trong khi thực hiện thủ thuật vùng đầu cổ
• Áp lực âm xuất hiện trong hệ tĩnh mạch mở
• Không có hệ thống lọc khí hoặc van chống trào trong đường truyền

Phân loại thuyên tắc khí

Thuyên tắc khí được phân loại dựa trên vị trí mà khí xâm nhập và tác động trong hệ tuần hoàn. Việc phân loại giúp định hướng chẩn đoán và xử trí phù hợp:

1. Thuyên tắc khí tĩnh mạch: khí đi vào hệ tĩnh mạch, thường xảy ra khi truyền dịch hoặc đặt catheter. Khí đi đến tim phải và sau đó đến phổi, gây tắc mạch phổi.
2. Thuyên tắc khí động mạch: khí đi trực tiếp vào động mạch, ví dụ trong phẫu thuật tim, phẫu thuật mở động mạch, gây tắc mạch não hoặc mạch vành.
3. Thuyên tắc khí nghịch lý: khí ban đầu xâm nhập vào hệ tĩnh mạch nhưng do tồn tại shunt phải-trái (thường là PFO), khí đi ngược vào hệ động mạch mà không qua phổi để lọc bỏ.

Trong các ca lâm sàng, phân loại chính xác rất quan trọng vì mỗi loại có mức độ nguy hiểm và phương pháp xử trí khác nhau. Ví dụ, thuyên tắc khí động mạch thường có tiên lượng xấu hơn so với tĩnh mạch do liên quan trực tiếp đến não và tim.

Bảng dưới đây tóm tắt đặc điểm lâm sàng từng loại:

Loại thuyên tắc	Đường xâm nhập	Cơ quan bị ảnh hưởng	Triệu chứng chính
Tĩnh mạch	Đường truyền, chấn thương	Phổi	Khó thở, tụt huyết áp
Động mạch	Phẫu thuật, can thiệp	Não, tim	Co giật, mất ý thức, đau ngực
Nghịch lý	Shunt trong tim	Nhiều cơ quan	Đột quỵ, rối loạn thần kinh đa ổ

Triệu chứng lâm sàng

Biểu hiện lâm sàng của thuyên tắc khí rất đa dạng, phụ thuộc vào vị trí khí đi vào, thể tích khí, tốc độ xâm nhập và khả năng bù trừ của hệ tuần hoàn. Một số bệnh nhân có thể hoàn toàn không có triệu chứng nếu lượng khí nhỏ, trong khi những trường hợp nặng có thể tử vong trong vòng vài phút.

Với thuyên tắc khí tĩnh mạch, biểu hiện phổ biến bao gồm:

• Khó thở đột ngột
• Đau ngực kiểu màng phổi
• Ho, có thể ho ra máu
• Rối loạn nhịp tim, tụt huyết áp
• Trong các trường hợp nặng: ngưng tim

Nếu khí đi vào hệ động mạch, đặc biệt là động mạch não, triệu chứng thần kinh có thể xuất hiện:

• Mất ý thức đột ngột
• Co giật
• Liệt nửa người hoặc mất vận động một phần
• Loạn thần, rối loạn thị giác

Đặc biệt lưu ý triệu chứng có thể bị nhầm với đột quỵ, nhồi máu cơ tim hoặc thuyên tắc huyết khối nếu không có yếu tố nguy cơ rõ ràng. Trong các ca lặn sâu, triệu chứng thần kinh thường là dấu hiệu đầu tiên sau khi nổi lên mặt nước.

Chẩn đoán

Chẩn đoán thuyên tắc khí dựa trên lâm sàng kết hợp với các kỹ thuật hình ảnh và theo dõi huyết động. Tuy nhiên, do triệu chứng thường không đặc hiệu, việc chẩn đoán sớm gặp nhiều khó khăn nếu không có nghi ngờ lâm sàng cao.

Các phương tiện chẩn đoán bao gồm:

• Siêu âm tim qua thực quản (TEE): nhạy nhất trong phát hiện khí trong buồng tim
• Siêu âm Doppler xuyên sọ: phát hiện vi khí trong tuần hoàn não
• Chụp CT lồng ngực: phát hiện khí ở mạch máu phổi
• MRI não: hỗ trợ đánh giá tổn thương não do thiếu máu cục bộ

Ngoài ra, theo dõi áp lực tĩnh mạch trung tâm (CVP) và điện tâm đồ có thể giúp nhận biết bất thường huyết động. Trong một số trường hợp, nếu khí được nhìn thấy qua catheter trung tâm hoặc qua ống nội khí quản, có thể xác định ngay tình trạng thuyên tắc khí cấp.

Phương tiện	Ưu điểm	Hạn chế
Siêu âm tim (TEE)	Độ nhạy cao, phát hiện khí nhỏ	Xâm lấn, cần chuyên viên
CT Scan	Hình ảnh chi tiết	Phụ thuộc thời điểm chụp
Doppler xuyên sọ	Phát hiện vi khí trong não	Không phổ biến ngoài môi trường nghiên cứu

Xử trí cấp cứu

Thuyên tắc khí là tình huống cấp cứu nội khoa đòi hỏi phản ứng nhanh và chính xác. Việc xử trí tập trung vào ngăn chặn khí lan rộng, hỗ trợ huyết động, cải thiện trao đổi oxy và loại bỏ khí khỏi hệ tuần hoàn.

Các bước xử trí cơ bản:

1. Đặt bệnh nhân ở tư thế Durant: nằm nghiêng trái và đầu thấp
2. Thở oxy 100%: hỗ trợ giảm kích thước bong bóng khí theo định luật Boyle
3. Hút khí qua catheter tĩnh mạch trung tâm nếu có
4. Truyền dịch, thuốc vận mạch để duy trì huyết áp
5. Chuyển viện khẩn cấp đến cơ sở có buồng oxy cao áp

Điều trị bằng oxy cao áp (hyperbaric oxygen therapy) là phương pháp hiệu quả nhất, đặc biệt trong các trường hợp tổn thương thần kinh. Oxy cao áp giúp làm nhỏ bong bóng khí, tăng gradient hấp thu khí vào máu và cải thiện oxy hóa mô tổn thương.

Ngoài ra, điều trị hỗ trợ khác có thể bao gồm:

• Thuốc chống co giật nếu có triệu chứng thần kinh
• Điều trị dự phòng phù não
• Giám sát chặt chẽ tại ICU với theo dõi huyết động liên tục

Phòng ngừa

Phòng ngừa thuyên tắc khí tập trung vào kiểm soát các yếu tố nguy cơ trong môi trường y khoa và ngoài cộng đồng. Tất cả các thủ thuật xâm lấn liên quan đến hệ mạch phải tuân thủ quy trình chống khí tuyệt đối.

Biện pháp phòng ngừa trong bệnh viện:

• Đảm bảo hệ thống truyền dịch không có bọt khí
• Sử dụng khóa khí (air-lock) và bộ lọc khí khi truyền dung dịch
• Đặt catheter trung tâm ở tư thế Trendelenburg
• Đào tạo nhân viên y tế nhận biết nguy cơ và xử trí kịp thời

Trong lĩnh vực lặn và hàng không, cần tuân thủ các nguyên tắc giảm áp, sử dụng thiết bị bảo hộ phù hợp, và tránh thay đổi áp suất quá nhanh. Các thợ lặn chuyên nghiệp thường được hướng dẫn chi tiết để phòng ngừa thuyên tắc khí liên quan đến áp suất.

Tiên lượng và biến chứng

Tiên lượng của thuyên tắc khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thể tích khí, tốc độ phát hiện, vị trí tắc và chất lượng điều trị ban đầu. Nếu được xử trí kịp thời, một số bệnh nhân hồi phục hoàn toàn. Ngược lại, trì hoãn chẩn đoán chỉ vài phút có thể gây tổn thương thần kinh không hồi phục.

Biến chứng thường gặp:

• Nhồi máu não
• Rối loạn nhịp tim kéo dài
• Suy hô hấp cấp, phù phổi
• Tổn thương thận, gan do thiếu máu
• Hội chứng hậu thuyên tắc: mệt mỏi, rối loạn nhận thức kéo dài

Một nghiên cứu đăng trên Stroke (AHA) cho thấy khoảng 21% bệnh nhân bị thuyên tắc khí động mạch có di chứng thần kinh vĩnh viễn dù được điều trị tích cực bằng oxy cao áp.

Tài liệu tham khảo

1. StatPearls: Air Embolism - NCBI Bookshelf
2. The New England Journal of Medicine: Air Embolism
3. UpToDate: Air embolism – Clinical manifestations, diagnosis, and treatment
4. PMCID: PMC7981331 – Cerebral Air Embolism
5. American Heart Association: Air embolism-related stroke