Áp lực thực quản là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa và tầm quan trọng lâm sàng

Áp lực thực quản (esophageal pressure, P_es) là áp suất bên trong lòng thực quản được đo bằng catheter manometry. Giá trị này phản ánh trực tiếp áp suất khoang màng phổi, đồng thời cung cấp thông tin quan trọng về sự cân bằng lực giữa các thành ngực và thành bụng trong quá trình hít thở. Thông qua đo P_es, bác sĩ có thể đánh giá chức năng vận động thực quản và xác định các rối loạn như rối loạn nhu động thực quản, tăng áp LES, hay trào ngược dạ dày–thực quản.

Trong hồi sức cấp cứu và quản lý bệnh nhân suy hô hấp, đo áp lực thực quản còn được dùng để ước tính áp lực xuyên phổi (P_L), từ đó tối ưu hóa thông số máy thở, tránh chấn thương phổi do quá căng (barotrauma) hoặc xẹp phổi (atelectrauma). Đồng thời, theo dõi biến đổi P_es giúp đánh giá hiệu quả điều trị và điều chỉnh liều lượng thuốc giãn cơ hoặc PEEP một cách chính xác.

• Đánh giá rối loạn nhu động: xác định rối loạn co bóp, rối loạn phối hợp
• Chẩn đoán GERD: kết hợp với đo pH và impedance
• Quản lý thông khí: ước tính áp lực xuyên phổi, tối ưu PEEP
• Tiến hành nghiên cứu sinh lý hô hấp cơ bản

Cấu trúc giải phẫu và sinh lý của thực quản

Thực quản dài khoảng 25–30 cm, chia làm ba đoạn: cổ, ngực và bụng. Thành thực quản gồm ba lớp chính:

• Lớp niêm mạc: biểu mô lát tầng không sừng hóa, mô đệm đệm chứa mạch máu
• Lớp cơ trung gian: cơ vòng và cơ dọc xen kẽ, chịu trách nhiệm vận chuyển thức ăn theo sóng nhu động
• Lớp thanh mạc/ngoại mạc: mô liên kết bảo vệ, liên kết với mô xung quanh

Hai cơ thắt quan trọng là cơ thắt thực quản trên (UES) và cơ thắt thực quản dưới (LES):

khoảng C6–C7

Cơ thắt	Vị trí	Chức năng chính
UES	Ngăn không khí tràn vào thực quản khi hít vào
LES	đoạn bụng sát cơ hoành	Ngăn trào ngược dạ dày lên thực quản

Áp lực nội từng vùng thực quản biến đổi theo chu kỳ hô hấp, động tác nuốt và tư thế cơ thể, chịu ảnh hưởng trực tiếp của áp suất khoang ngực âm và áp suất ổ bụng dương.

Nguyên tắc và phương pháp đo áp lực thực quản

Cơ chế chung là đưa catheter có cảm biến áp suất vào thực quản, từ đó ghi nhận dao động áp suất theo thời gian và vị trí. Hiện có hai công nghệ chính:

1. Catheter rắn (solid-state): Cảm biến áp suất dạng bán dẫn, phản hồi nhanh, không cần chất lỏng dẫn truyền.
2. Catheter thủy tĩnh (water-perfused): Sử dụng dòng nước liên tục để truyền áp suất đến cảm biến ở đầu ngoài, chi phí thấp nhưng cần hiệu chuẩn thường xuyên.
3. High-Resolution Manometry (HRM): Dãy cảm biến dày đặc (≥36 điểm), cho bản đồ áp suất không gian–thời gian độ phân giải cao.

Mỗi phương pháp có ưu – nhược điểm:

Phương pháp	Ưu điểm	Nhược điểm
Solid-state	Độ nhạy cao, bền	Giá thành cao, dễ hỏng
Water-perfused	Chi phí thấp	Đòi hỏi bảo trì, hiệu chuẩn
HRM	Độ phân giải cao, phân tích tự động	Giá cao, dữ liệu lớn

Quy trình đo gồm: hiệu chuẩn áp suất, đưa catheter qua mũi – họng đến vị trí mong muốn, ghi áp suất khi nghỉ và khi nuốt, sau đó phân tích đồ thị theo tiêu chuẩn quốc tế.

Giá trị bình thường và biến đổi theo tuổi, tư thế

Giá trị P_es tham chiếu ở người trưởng thành khỏe mạnh khi nằm ngửa dao động khoảng –5 đến +5 cmH₂O so với khí quyển, khi đứng có thể giảm nhẹ do trọng lực kéo xuống. Biến đổi theo nhóm tuổi:

• 19–40 tuổi: ±5 cmH₂O ổn định
• 41–60 tuổi: biên độ hẹp hơn, ít phản hồi nhanh
• >60 tuổi: giảm độ đàn hồi, áp lực nền tảng tăng nhẹ

Bảng tổng hợp giá trị bình thường:

Tư thế	Giá trị trung bình	Phạm vi
Nằm ngửa	0 cmH₂O	-5 ÷ +5
Nằm nghiêng	-2 cmH₂O	-7 ÷ +3
Đứng	-1 cmH₂O	-6 ÷ +4

Yếu tố ảnh hưởng bao gồm động tác nuốt, ho, cười, và áp suất ổ bụng. Khi lập bảng đối chiếu, cần tuân thủ quy cách đo, hiệu chuẩn catheter và thời gian ghi nhận ổn định.

Cơ chế sinh lý của áp lực thực quản

Áp lực xuyên thành thực quản (transmural pressure) là hiệu số giữa áp suất nội lòng (P_in) và áp suất ngoại thành (P_out), gần xấp xỉ áp suất khoang màng phổi. Công thức biểu diễn như sau:

$P_{\mathrm{tm}} = P_{\mathrm{in}} - P_{\mathrm{out}}$

Giá trị P_in dao động tùy theo sóng nhu động khi nuốt và ảnh hưởng của cơ thắt thực quản trên (UES) và cơ thắt thực quản dưới (LES). Áp suất khoang màng phổi (P_pl), tức P_out, thay đổi theo chu trình hô hấp, trong đó giai đoạn hít vào tạo áp lực âm, giai đoạn thở ra áp lực gần bằng áp suất khí quyển.

Động lực học của thực quản còn phụ thuộc vào sự phối hợp giữa sóng nhu động cơ dọc và cơ vòng, tạo ra gradient áp suất từ thực quản cổ xuống thực quản bụng để đẩy thức ăn. Bất kỳ rối loạn nào trong cơ chế này đều có thể biểu hiện qua đo manometry, thể hiện dưới dạng các đoạn áp thấp (hypomotility) hoặc áp cao (spasm) trên biểu đồ áp suất 3D.

Ứng dụng trong chẩn đoán và theo dõi bệnh lý

Đo manometry thực quản là tiêu chuẩn vàng trong chẩn đoán rối loạn nhu động và trào ngược. Khi kết hợp với đo pH–impedance, nó cung cấp:

• Thông tin thời gian, tần suất và độ nặng của trào ngược acid và không acid;
• Đánh giá phối hợp giữa áp lực LES và hoạt động thanh tháp;
• Phân biệt achalasia thể I-III qua tiêu chuẩn Chicago Classification.

Theo NCBI PMC6518929, manometry cũng được sử dụng theo dõi sau can thiệp nội soi (POEM, LHM) để đánh giá hiệu quả giảm áp LES và nguy cơ trào ngược muộn.

Trong bệnh lý trào ngược dạ dày–thực quản kháng trị, áp lực LES thấp hoặc giảm độ dài cơ thắt khoảng 2–4 cm là biểu hiện lâm sàng thường gặp. Việc đo áp lực định kỳ giúp điều chỉnh liệu pháp thuốc ức chế bơm proton hoặc quyết định can thiệp ngoại khoa.

Vai trò trong quản lý thông khí cơ học

Ở bệnh nhân suy hô hấp nặng, giá trị P_es được dùng để ước tính áp lực xuyên phổi (P_L) theo công thức:

$P_{L} = P_{\mathrm{aw}} - P_{\mathrm{es}}$

Trong đó P_aw là áp lực đường thở cuối thì hít vào và cuối thì thở ra. Sử dụng P_es giúp xác định PEEP tối ưu, tránh quá căng phổi (volutrauma) hoặc xẹp phổi (atelectrauma) trên mô hình ARDS NEJM 2008.

Ưu điểm khi áp dụng:

1. Giảm tỷ lệ chấn thương phổi do thông khí quá mức;
2. Hỗ trợ điều chỉnh liều thuốc giãn cơ và giảm sedative;
3. Cải thiện oxygenation và cơ học phổi ở bệnh nhân nặng.

Yếu tố ảnh hưởng và hạn chế kỹ thuật

Độ chính xác của phép đo manometry phụ thuộc vào:

• Vị trí đặt catheter: sai lệch 1–2 cm có thể làm thay đổi kết quả đến 10–15 %;
• Artifact cơ học: động tác nuốt, ho, chuyển động cổ gây nhiễu tín hiệu;
• Hiệu chuẩn: catheter water-perfused cần thay nước và hiệu chuẩn thường xuyên hơn solid-state.

Ngoài ra, áp lực thực quản chỉ phản ánh một phần áp suất màng phổi, không tính đến áp lực thành ngực và áp lực tâm thất. Với HRM, lượng dữ liệu lớn đòi hỏi phần mềm phân tích tự động, đôi khi dẫn đến sai sót khi xác định điểm tham chiếu LES hoặc UES.

Để giảm thiểu sai số, cần thực hiện:

Biện pháp	Mô tả
Hiệu chuẩn hai mức áp suất	Sử dụng ±50 cmH₂O trước mỗi lần đo
Đặt bệnh nhân ở tư thế tiêu chuẩn	Nằm ngửa, đầu hơi gối cao 30°
Lọc artifact	Sử dụng bộ lọc phần mềm hoặc loại bỏ đoạn bất thường

Xu hướng nghiên cứu và phát triển công nghệ

Công nghệ đo manometry đang hướng tới miniatur hóa và tích hợp đa thông số. Các cảm biến áp suất kết hợp đo pH–impedance không dây giúp bệnh nhân vận động tự do, cải thiện chất lượng dữ liệu Nature Rev Gastroenterol Hepatol 2019.

Trí tuệ nhân tạo (AI) và học sâu (deep learning) đã được thử nghiệm để tự động phân tích đồ thị HRM, phân loại rối loạn theo Chicago Classification với độ chính xác >90 %, giảm thời gian và độ lệ thuộc vào chuyên gia thủ thuật.

Trong tương lai gần, xu hướng bao gồm:

• Cảm biến sinh học (biosensor) gắn vào thực quản theo dõi liên tục;
• Thiết bị không dây nhúng trong viên nang (capsule) đo áp suất, pH, nhiệt độ;
• Mô phỏng cơ học thực quản ảo (digital twin) để tùy chỉnh điều trị cá thể.

Tài liệu tham khảo

• Fox MR, Bredenoord AJ, Kahrilas PJ, et al. International High Resolution Manometry Working Group: Recommendations. Neurogastroenterol Motil. 2009;21(2):129–146. doi:10.1111/j.1365-2982.2008.01197.x
• Talmor D, Sarge T, Malhotra A, et al. Esophageal and transpulmonary pressures in acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2008;359(20):2095–2104. doi:10.1056/NEJMoa0708638
• Nguyen NQ, Holloway RH. Measurement of Esophageal Pressure. In: Fass R, ed. Clinical Gastroenterology. Springer; 2016: pp.45–60. doi:10.1007/978-3-319-27747-9_4
• American Thoracic Society. Clinical Guidelines for Esophageal Manometry. Am J Respir Crit Care Med. 2013;188(6):657–674. doi:10.1164/rccm.201305-1014CI
• Minami H, Inoue H. Advances in Endoscopic Management of Esophageal Disorders. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019;16(9):575–588. doi:10.1038/s41575-019-0158-7