Thông khí nhân tạo không xâm nhập là gì? Các nghiên cứu

Khái niệm thông khí nhân tạo không xâm nhập

Thông khí nhân tạo không xâm nhập (Noninvasive Ventilation, NIV) là phương pháp hỗ trợ hô hấp được cung cấp qua các loại mặt nạ đặt bên ngoài đường thở. Cách truyền áp lực này giúp duy trì trao đổi khí mà không cần đặt ống nội khí quản. NIV được xem là lựa chọn quan trọng trong điều trị suy hô hấp mức độ vừa đến nặng và được khuyến cáo trong nhiều hướng dẫn lâm sàng của các tổ chức chuyên ngành hô hấp quốc tế. Điểm nổi bật của NIV là khả năng giảm gánh nặng can thiệp, bảo tồn phản xạ đường thở và duy trì khả năng giao tiếp của bệnh nhân trong suốt quá trình điều trị.

NIV tồn tại dưới nhiều cấu hình kỹ thuật khác nhau, nhưng đều dựa trên nguyên lý cung cấp áp lực dương vào đường thở. Nhờ vậy mà thể tích khí lưu thông được cải thiện, giảm hiện tượng co kéo cơ hô hấp và tăng hiệu quả thông khí. Trong thực hành, NIV thường được sử dụng trong phòng cấp cứu, hồi sức tích cực hoặc các đơn vị theo dõi hô hấp chuyên sâu. Các hướng dẫn của American Thoracic Society và European Respiratory Society nhấn mạnh vai trò của NIV như một bước can thiệp sớm trước khi cần đến biện pháp xâm nhập.

Việc triển khai NIV yêu cầu đánh giá đúng tình trạng bệnh nhân và lựa chọn thiết bị phù hợp. NIV có hiệu quả cao trong nhiều nhóm bệnh nếu được sử dụng đúng chỉ định và theo dõi sát. Bảng sau tóm tắt một số đặc điểm chung của các mô hình hỗ trợ hô hấp:

Hình thức	Xâm nhập	Dụng cụ hỗ trợ
NIV	Không	Mặt nạ, máy CPAP/BiPAP
Thở máy xâm nhập	Có	Nội khí quản/Canula

Cơ chế hoạt động của NIV

Cơ chế hoạt động trung tâm của NIV dựa vào hai dạng áp lực chính: áp lực dương liên tục (Continuous Positive Airway Pressure, CPAP) và hai mức áp lực (Bi-level Positive Airway Pressure, BiPAP). Các dạng áp lực này giúp tăng độ giãn nở phổi, cải thiện trao đổi khí và nâng cao hiệu suất làm việc của cơ hô hấp. Áp lực hít vào (IPAP) thường được điều chỉnh để hỗ trợ thông khí chủ động, trong khi áp lực thở ra (EPAP) giữ vai trò duy trì độ mở của phế nang.

Khi vận hành, NIV cải thiện thông khí phút bằng cách nâng thể tích khí lưu thông. Công thức mô tả thông khí phút là $V_E = V_T \times f$. Khi thể tích khí lưu thông tăng, cơ thể loại bỏ CO2 hiệu quả hơn, giảm tăng CO2 máu và cải thiện pH. Điều này đặc biệt hữu ích trong các trường hợp suy hô hấp tăng CO2 như đợt cấp COPD hoặc bệnh lý gây giảm sức cơ hô hấp.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả NIV bao gồm độ kín của mặt nạ, đặc tính đàn hồi của phổi và mức độ hợp tác của bệnh nhân. Một số tham số thường được đánh giá trong quá trình điều chỉnh NIV:

• Độ chênh áp lực hỗ trợ: $\Delta P = IPAP - EPAP$
• Thể tích khí lưu thông trung bình
• Độ đồng bộ giữa bệnh nhân và máy
• Mức rò khí

Các loại thiết bị và mặt nạ

Thiết bị dùng trong NIV được thiết kế để cung cấp áp lực ổn định với khả năng điều chỉnh thông số cao. Các hệ thống CPAP duy trì một mức áp lực liên tục, phù hợp với bệnh nhân có tình trạng tắc nghẽn đường thở trên. BiPAP cung cấp hai mức áp lực riêng biệt và phù hợp hơn trong các trường hợp suy hô hấp phức tạp. Các hãng thiết bị y tế như ResMed và Philips Healthcare cung cấp nhiều dòng máy NIV với các chế độ hỗ trợ tự động và thuật toán đồng bộ hóa nâng cao.

Lựa chọn mặt nạ đóng vai trò quyết định trong chất lượng điều trị. Mặt nạ mũi giúp thoải mái và nhẹ, tuy nhiên có nguy cơ rò khí khi bệnh nhân thở miệng. Mặt nạ miệng mũi tạo độ kín tốt hơn nhưng có thể gây khó chịu khi sử dụng lâu. Mặt nạ toàn mặt phù hợp với bệnh nhân có cấu trúc khuôn mặt đặc biệt hoặc nhu cầu áp lực cao. Việc chọn mặt nạ thường dựa vào kích thước, hình dáng khuôn mặt và mức độ chịu được của bệnh nhân.

So sánh nhanh giữa các loại mặt nạ thường dùng:

Loại mặt nạ	Ưu điểm	Hạn chế
Mũi	Thoải mái, dễ đeo	Dễ rò khí nếu thở miệng
Miệng mũi	Độ kín tốt hơn	Nặng hơn, có thể gây khô họng
Toàn mặt	Thích hợp cho áp lực cao	Gây bí và khó giao tiếp

Chỉ định lâm sàng

NIV giữ vai trò quan trọng trong nhiều tình trạng suy hô hấp cấp và mạn. Ở đợt cấp COPD, NIV giúp giảm PaCO2, cải thiện pH và giảm tỷ lệ đặt nội khí quản. Bệnh nhân phù phổi cấp do tim cũng đáp ứng tốt với NIV nhờ khả năng làm giảm áp lực tĩnh mạch phổi và cải thiện oxy máu. Đây là hai nhóm bệnh nhân được chứng minh lợi ích rõ nhất trong các phân tích dữ liệu lâm sàng.

NIV cũng được cân nhắc trong các trường hợp suy hô hấp do béo phì, rối loạn thần kinh cơ hoặc một số thể viêm phổi chọn lọc. Tuy nhiên các chỉ định này đòi hỏi đánh giá chặt chẽ để bảo đảm an toàn. Những tiêu chí đánh giá ban đầu thường bao gồm mức độ tỉnh táo, khả năng tiết dịch đường thở và tình trạng huyết động. Tài liệu của New England Journal of Medicine cung cấp tổng quan mở rộng về các nhóm chỉ định này.

Một số nhóm bệnh thường được cân nhắc NIV:

1. Đợt cấp COPD
2. Phù phổi cấp do tim
3. Hội chứng giảm thông khí do béo phì
4. Bệnh lý thần kinh cơ
5. Viêm phổi mức độ trung bình chọn lọc

Chống chỉ định và hạn chế

Chống chỉ định của NIV xuất hiện khi bệnh nhân không thể bảo vệ đường thở hoặc mất khả năng duy trì nhịp thở tự phát. Các tình trạng như ngừng tuần hoàn, giảm tri giác nặng, nôn ói không kiểm soát hoặc chấn thương vùng mặt làm tăng nguy cơ hít sặc và thất bại điều trị. NIV cũng không phù hợp trong các trường hợp phù phổi do nguyên nhân không liên quan đến tim hoặc những bệnh lý gây suy giảm ý thức sâu.

Hạn chế của NIV thường xuất phát từ tương tác giữa thiết bị và sinh lý người bệnh. Rò khí qua mặt nạ có thể gây giảm hiệu quả hỗ trợ, làm sai lệch các thông số theo dõi và gây khô niêm mạc. Một số trường hợp loét da do tỳ đè ở sống mũi hoặc gò má cần được theo dõi và thay đổi loại mặt nạ phù hợp. Hạn chế khác gồm mức độ hợp tác của bệnh nhân, vì hoảng sợ hoặc không chịu được áp lực máy có thể dẫn đến thất bại sớm.

Bảng sau minh họa phân loại nhanh các chống chỉ định phổ biến:

Nhóm chống chỉ định	Ví dụ
Không bảo vệ được đường thở	Giảm tri giác sâu, nôn ói liên tục
Không thể gắn mặt nạ	Chấn thương mặt nặng, biến dạng cấu trúc
Nguy cơ hít sặc cao	Xuất huyết tiêu hóa trên, rối loạn nuốt nặng

Ưu điểm của NIV

Ưu điểm nổi bật nhất của NIV là khả năng giảm nhu cầu đặt nội khí quản. Điều này quan trọng vì đặt ống thở có thể gây tổn thương đường thở, tăng nguy cơ viêm phổi liên quan đến thở máy và cần dùng thuốc an thần kéo dài. NIV cho phép bệnh nhân duy trì khả năng giao tiếp và nuốt, tăng sự chủ động và giảm căng thẳng trong quá trình điều trị.

NIV còn giúp giảm áp lực lên hệ thống y tế. Nhiều nghiên cứu ghi nhận thời gian nằm viện ngắn hơn và chi phí điều trị giảm đáng kể khi dùng NIV trong các chỉ định phù hợp. Hiệu quả về mặt sinh lý cũng rõ rệt với các cải thiện nhanh về pH, PaCO2 và cảm giác khó thở. Điều này giúp bác sĩ đánh giá đáp ứng lâm sàng sớm và tối ưu các bước xử trí tiếp theo.

Ưu điểm thường được nhắc đến trong các báo cáo lâm sàng:

• Giảm nhu cầu thở máy xâm nhập
• Giảm biến chứng nhiễm trùng đường hô hấp dưới
• Cải thiện thông khí và trao đổi khí hiệu quả
• Tăng sự thoải mái và khả năng hợp tác của bệnh nhân

Nhược điểm và nguy cơ tiềm ẩn

NIV không phải lúc nào cũng mang lại hiệu quả tối ưu. Một số bệnh nhân có tình trạng suy hô hấp nặng không thể đáp ứng đủ với NIV dù áp lực hỗ trợ đã được tối ưu. Việc cố kéo dài NIV trong các trường hợp không phù hợp có thể trì hoãn đặt nội khí quản và làm xấu tiên lượng. Do đó cần đánh giá khả năng thất bại sớm, thường trong vòng 60–120 phút đầu.

Các rủi ro khác gồm đầy hơi dạ dày, nuốt khí và tăng áp lực trong ổ bụng, gây khó chịu và ảnh hưởng hoạt động cơ hoành. Một số người bệnh gặp tình trạng khô niêm mạc hoặc kích ứng kết mạc mắt nếu luồng khí rò nhiều. Tình trạng loét da vùng mũi hay gò má thường xảy ra ở bệnh nhân cần NIV kéo dài nhiều giờ mỗi ngày.

Danh sách yếu tố làm tăng nguy cơ thất bại NIV thường bao gồm:

1. PaCO2 tăng nhanh kèm pH giảm
2. Nhịp thở không cải thiện sau 1 giờ hỗ trợ
3. Rò khí nhiều dù đã điều chỉnh mặt nạ
4. Rối loạn ý thức tăng dần

Quy trình áp dụng NIV

Quy trình triển khai NIV bắt đầu bằng đánh giá toàn diện tình trạng hô hấp và huyết động. Sau khi xác định chỉ định phù hợp, bác sĩ lựa chọn loại máy và mặt nạ. Bệnh nhân cần được đặt ở tư thế thoải mái, thường là nửa nằm nửa ngồi để tối ưu thông khí. Tiếp theo là điều chỉnh áp lực ban đầu và quan sát phản ứng của người bệnh với mặt nạ và luồng khí.

Thiết lập ban đầu của BiPAP thường gồm IPAP 8 đến 10 cmH2O và EPAP 4 đến 5 cmH2O, sau đó điều chỉnh theo đáp ứng. Nếu bệnh nhân bị tăng CO2 máu, IPAP được nâng dần để cải thiện thể tích khí lưu thông. Trong khi đó các trường hợp giảm oxy máu cần EPAP cao hơn để mở rộng phế nang. Thời gian đánh giá đáp ứng ban đầu thường không vượt quá hai giờ nhằm tránh kéo dài can thiệp không hiệu quả.

Bảng mô tả các bước thực hành căn bản:

Bước	Mô tả
1	Đánh giá chỉ định và chống chỉ định
2	Chọn máy và loại mặt nạ phù hợp
3	Thiết lập áp lực ban đầu
4	Theo dõi sát các thông số hô hấp
5	Điều chỉnh áp lực và xử lý rò khí

Theo dõi và tiêu chí thành công

Theo dõi trong quá trình NIV tập trung vào các biến số hô hấp và khí máu. Cải thiện nhịp thở, giảm công thở và giảm PaCO2 là dấu hiệu quan trọng cho thấy hỗ trợ phù hợp. SpO2 tăng và cảm giác dễ thở hơn cũng là tiêu chí đánh giá sớm. Trong trường hợp bệnh nhân mệt hơn hoặc lơ mơ dần, bác sĩ phải nhanh chóng cân nhắc chuyển hướng sang can thiệp xâm nhập.

Thành công của NIV phụ thuộc mức độ cải thiện trong 1 đến 2 giờ đầu. Nếu pH máu tăng, PaCO2 giảm và nhịp thở trở về mức ổn định, người bệnh có khả năng tiếp tục NIV lâu hơn. Mặt nạ cần được điều chỉnh liên tục để hạn chế rò khí. Sự đồng bộ giữa người bệnh và máy đóng vai trò quan trọng trong duy trì thông khí ổn định.

Tiêu chí đánh giá thường gồm:

• Nhịp thở giảm dần về mức mục tiêu
• Cải thiện pH và PaCO2 trên khí máu động mạch
• SpO2 duy trì ổn định với FiO2 thấp hơn
• Bệnh nhân cảm thấy bớt khó thở

Xu hướng nghiên cứu và phát triển

Xu hướng nghiên cứu NIV hiện nay hướng đến cải thiện độ chính xác của các thuật toán hỗ trợ và tăng độ đồng bộ với nhịp thở tự nhiên của bệnh nhân. Các hệ thống điều chỉnh áp lực tự động dựa trên phản hồi sinh lý giúp tối ưu thông khí, hạn chế dao động áp lực và tăng sự thoải mái. Những cải tiến này nhằm giảm nguy cơ thất bại sớm và tăng khả năng sử dụng NIV cho nhóm bệnh phức tạp hơn.

Các nghiên cứu về vật liệu mặt nạ cũng phát triển nhanh với mục tiêu giảm loét da, tăng độ kín và dễ vệ sinh. Bên cạnh đó, các thử nghiệm lâm sàng được đăng ký thường xuyên trên ClinicalTrials.gov giúp cung cấp dữ liệu mới về các chỉ định tiềm năng như NIV trong viêm phổi nặng chọn lọc hoặc suy hô hấp sau phẫu thuật. Công nghệ cảm biến tích hợp được nghiên cứu để theo dõi rò khí, độ ẩm và hiệu suất thông khí theo thời gian thực.

Hướng nghiên cứu thường gặp:

1. Tăng cường đồng bộ máy và bệnh nhân
2. Hệ thống tự điều chỉnh áp lực theo thời gian thực
3. Cải tiến vật liệu mặt nạ để nâng sự thoải mái
4. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong phân tích dữ liệu hô hấp

Tài liệu tham khảo

• American Thoracic Society. Clinical Practice Guidelines. https://www.thoracic.org
• European Respiratory Society. Standards for Respiratory Care. https://www.ersnet.org
• New England Journal of Medicine. Respiratory Failure and NIV Reviews. https://www.nejm.org
• ClinicalTrials.gov. Ongoing Trials in Noninvasive Ventilation. https://clinicaltrials.gov
• ResMed. Noninvasive Ventilation Devices. https://www.resmed.com
• Philips Healthcare. Respiratory Care Technologies. https://www.philips.com/healthtech