Tác giả: Bác sĩ Đặng Thanh Tuấn – Trưởng khoa hồi sức Ngoại Bệnh viện Nhi Đồng 1 – TPHCM
Mỗi chế độ thông khí được xác định bởi các thành phần biến số giai đoạn của nó: kích hoạt, mục tiêu và chu kỳ. Các biến số giai đoạn này được giải thích chi tiết trong chương 2. Ba chế độ thông khí cơ bản bao gồm thông khí kiểm soát thể tích (VCV, volume-controlled ventilation), thông khí kiểm soát áp lực (PCV, pressure- controlled ventilation) và thông khí hỗ trợ áp lực (PSV, pressure support ventilation).
Thông khí kiểm soát thể tích
Biến kích hoạt cho VCV là hỗ trợ-kiểm soát (A/C), lai giữa kích hoạt bệnh nhân và kích hoạt máy thở. Thành phần kích hoạt bệnh nhân (hỗ trợ) của bộ kích hoạt có thể sử dụng bộ kích hoạt áp lực hoặc lưu lượng. Thành phần kích hoạt máy thở (kiểm soát) của bộ kích hoạt được cài đặt bằng cách chọn tần số hô hấp, quy định thời gian giữa các nhịp thở kiểm soát (tần số = 60/lần).
Biến mục tiêu là lưu lượng. Cả tốc độ lưu lượng và kiểu dạng sóng lưu lượng được chọn trên máy thở. Các kiểu dạng sóng lưu lượng được sử dụng phổ biến nhất là lưu lượng hằng định và lưu lượng giảm tốc.
Biến chu kỳ là thể tích. Thể tích khí lưu thông được chọn trên máy thở. Bởi vì lưu lượng được cài đặt, cài đặt thể tích khí lưu thông cũng sẽ xác định thời gian hít vào (thời gian = thể tích/lưu lượng); do đó, thời gian hít vào không thể được thay đổi bằng nỗ lực hô hấp của bệnh nhân hoặc bởi những thay đổi trong cơ học của hệ hô hấp.
Tóm lại, VCV là một chế độ thông khí theo mục tiêu lưu lượng, chu kỳ thể tích, trong đó máy thở cung cấp một kiểu dạng sóng lưu lượng được cài đặt để đạt được một thể tích khí lưu thông đã định. Dạng sóng áp lực sẽ thay đổi tùy thuộc vào đặc điểm của hệ hô hấp và nỗ lực hô hấp của bệnh nhân (Hình 3.1 và Bảng 3.1).
Khái niệm chính # 1
|
Thông khí kiểm soát áp lực
Biến kích hoạt cho PCV là hỗ trợ-kiểm soát, giống hệt như VCV. Biến mục tiêu là áp lực. Áp lực đường thở gần được chọn trên máy thở. Lưu lượng được cung cấp bởi máy thở để nhanh chóng đạt được và duy trì áp lực đường thở gần. Như được mô tả trong chương 2, một áp lực đường thở hằng định trong khi hít vào tạo ra một dạng sóng lưu lượng giảm tốc.
Biến chu kỳ là thời gian. Thời gian hít vào được chọn trên máy thở. Hít vào sẽ kết thúc sau khi hết thời gian hít vào. Tương tự như VCV, thời gian hít vào không thể thay đổi bằng nỗ lực hô hấp của bệnh nhân hoặc do thay đổi cơ học hệ hô hấp.
Khái niệm chính # 2
|
Tóm lại, PCV là chế độ thông khí được kiểm soát áp lực, theo chu kỳ thời gian, trong đó máy thở cung cấp lưu lượng để nhanh chóng đạt được và duy trì áp lực đường thở gần trong một khoảng thời gian nhất định. Dạng sóng lưu lượng sẽ thay đổi tùy thuộc vào đặc điểm của hệ hô hấp và nỗ lực hô hấp của bệnh nhân (Hình 3.2 và Bảng 3.1).
| Bảng 3.1 Tổng kết các phương thức thở cơ bản | |||
| Phương thức | Kích hoạt | Mục tiêu | Chu kì |
| VCV | Assist-control | Flow | Volume |
| PCV | Assist-control | Pressure | Time |
| PSV | Assist | Pressure | Flow |
Thông khí hỗ trợ áp lực
Biến kích hoạt cho PSV chỉ bao gồm kích hoạt bệnh nhân (hỗ trợ). Như với thành phần hỗ trợ của bộ kích hoạt kiểm soát hỗ trợ cho VCV và PCV, kích hoạt có thể được đặt thành kích hoạt lưu lượng hoặc kích hoạt áp lực. Không có kích hoạt thời gian, nhịp thở kiểm soát; do đó, chế độ thông khí này chỉ có thể được sử dụng nếu bệnh nhân khởi động đủ số lần thở mỗi phút.
Biến mục tiêu là áp lực. Cũng giống như với PCV, áp lực đường thở gần được chọn trên máy thở. Lưu lượng được cung cấp bởi máy thở để nhanh chóng đạt được và duy trì áp lực đường thở gần. Áp lực đường thở hằng định trong khi hít vào tạo ra một dạng sóng lưu lượng giảm tốc, tương tự như đã thấy với PCV.
Biến chu kỳ là lưu lượng. Máy thở được cài đặt để chấm dứt nhịp thở một khi lưu lượng giảm xuống đến một tỷ lệ phần trăm lưu lượng hít vào đỉnh nhất định (ví dụ: 25%). Cơ chế chu kỳ này sử dụng thực tế là một áp lực đường thở hằng định tạo ra một dạng sóng lưu lượng giảm tốc, trong đó lưu lượng cao nhất ở đầu nhịp thở và sau đó giảm dần khi giai đoạn hít vào diễn ra.
Mặc dù thời gian hít vào trong VCV và PCV được cài đặt trước và không thay đổi từ nhịp thở sang nhịp thở, thời gian hít vào trong PSV có thể thay đổi. Thời gian hít vào trong PSV không bị hạn chế vì chu kỳ thở ở chế độ này phụ thuộc vào sự giảm xuống của lưu lượng. Lưu lượng trong các chế độ nhắm mục tiêu áp lực, như được thảo luận trong chương 2, thay đổi theo sự thay đổi về sức cản và độ giãn nở của hệ thống hô hấp, cũng như nỗ lực hô hấp của bệnh nhân. Do đó, bệnh nhân có thể điều chỉnh thời gian hít vào với PSV bằng cách điều chỉnh nỗ lực hô hấp của họ, dẫn đến sự thoải mái hơn cho bệnh nhân và ít mất động bộ bệnh nhân – máy thở.
Tóm lại, PSV là một chế độ thông khí theo chu kỳ, áp lực theo lưu lượng, trong đó máy thở cung cấp lưu lượng để nhanh chóng đạt được và duy trì áp lực đường thở cho đến khi lưu lượng hít vào giảm xuống theo tỷ lệ phần trăm của lưu lượng thở. Dạng sóng lưu lượng, thể tích khí lưu thông và thời gian hít vào khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của hệ hô hấp và nỗ lực hô hấp của bệnh nhân (Hình 3.3 và Bảng 3.1).
| Khái niệm chính # 3
PSV = thông khí nhắm mục tiêu áp lực, chu kỳ lưu lượng |
| Khái niệm chính # 4
• VCV và PCV sử dụng kích hoạt A/C • PSV chỉ sử dụng kích hoạt bệnh nhân |
Thông khí kiểm soát thể tích với Thông khí kiểm soát áp lực
VCV và PCV giống nhau ở chỗ cả hai đều sử dụng hỗ trợ-kiểm soát làm trình kích hoạt. Ngoài ra, cả hai chế độ thông khí đều có thời gian hít vào định trước, không thể thay đổi bằng nỗ lực của bệnh nhân hoặc do thay đổi trong cơ học hệ hô hấp. Trong PCV, thời gian hít vào được đặt trực tiếp, trong khi ở VCV, thời gian hít vào được xác định bằng cách đặt lưu lượng (mục tiêu) và thể tích khí lưu thông (chu kỳ).
| Khái niệm chính # 5
• VCV và PCV: thời gian hít vào không thể thay đổi từ nhịp thở đến nhịp thở • PSV: thời gian hít vào có thể thay đổi từ nhịp thở đến nhịp thở |
Điều quan trọng cần lưu ý là trong cả hai chế độ thông khí, một dạng sóng lưu lượng được cung cấp, tạo ra dạng sóng áp lực và đạt đến thể tích khí lưu thông được cung cấp. Trong VCV, lưu lượng và thể tích được cài đặt, tạo ra kết quả một áp lực đường thở gần. Trong PCV, áp lực đường thở gần và thời gian hít vào được cài đặt, tạo ra lưu lượng và kết quả là thể tích. Nếu hệ thống hô hấp (sức cản và độ giãn nở) không thay đổi, việc chuyển đổi giữa các chế độ thông khí này sẽ không dẫn đến thay đổi đối với đầu ra của máy thở (thể tích).
Hãy tưởng tượng một bệnh nhân đang nhận PCV với áp lực đường thở gần (mục tiêu) được đặt là 20 cm H2O và thời gian hít vào (chu kỳ) được đặt là 1 giây. Bây giờ hãy tưởng tượng rằng hệ thống hô hấp sao cho các cài đặt PCV này dẫn đến dạng sóng lưu lượng dốc giảm tốc với lưu lượng đỉnh 60 L/phút và thể tích khí lưu thông là 500 mL. Nếu cùng một bệnh nhân này được chuyển từ PCV sang VCV với dạng sóng lưu lượng giảm tốc (mục tiêu), lưu lượng đỉnh được đặt thành 60 L/phút (mục tiêu) và thể tích khí lưu thông được đặt thành 500 mL (chu kỳ), áp lực đường thở đạo kết quả sẽ là 20 cm H2O và thời gian hít vào kết quả sẽ là 1 giây, đó là các cài đặt PCV trước đó. Cho rằng các đặc điểm của hệ hô hấp vẫn không thay đổi, lưu lượng, thể tích khí lưu thông, áp lực đường thở gần và thời gian hít vào là như nhau trong cả hai trường hợp (Hình 3.4).
Điều khác biệt giữa hai chế độ thông khí này là phản ứng với những thay đổi trong hệ hô hấp, do sự thay đổi về sức cản hoặc độ giãn nở, hoặc là kết quả của những nỗ lực hô hấp của bệnh nhân. Như đã giải thích trong chương 2, các biến mục tiêu và chu kỳ không thay đổi, trong khi các biến khác thay đổi. Nếu một bệnh nhân đang dùng VCV và cắn ống nội khí quản, gây ra sự gia tăng sức cản đường thở, lưu lượng (mục tiêu) và thể tích (chu kỳ) không thay đổi, trong khi áp lực đường thở tăng. Ngoài ra, nếu một bệnh nhân đang dùng PCV và cắn ống nội khí quản, áp lực đường thở gần (mục tiêu) và thời gian hít vào (chu kỳ) không thay đổi, trong khi lưu lượng, và do đó thể tích, giảm. Nếu một bệnh nhân đang nhận được VCV và thực hiện một nỗ lực hít vào trong khi hít vào, lưu lượng (mục tiêu) và thể tích (chu kỳ) không thay đổi, trong khi áp lực đường thở gần giảm. Ngoài ra, nếu một bệnh nhân đang dùng PCV và thực hiện nỗ lực hô hấp trong khi hít vào, áp lực đường thở gần (mục tiêu) và thời gian hít vào (chu kỳ) không thay đổi, trong khi lưu lượng và do đó thể tích tăng lên.
Thông khí kiểm soát áp lực với thông khí hỗ trợ áp lực
PCV và PSV đều là chế độ nhắm mục tiêu áp lực. Đó là, trong giai đoạn hít vào của từng chế độ, lưu lượng được cung cấp để đạt được và duy trì áp lực cài đặt. Sự khác biệt duy nhất giữa hai chế độ thông khí là trong giai đoạn kích hoạt và chu kỳ.
Kích hoạt của PCV là hỗ trợ-kiểm soát, kết hợp giữa kích hoạt bệnh nhân (hỗ trợ) và kích hoạt máy thở (kiểm soát). Mặt khác, kích hoạt cho PSV chỉ bao gồm kích hoạt bệnh nhân và không có kích hoạt máy thở. Kích hoạt bệnh nhân cả PCV và PSV đều giống nhau và có thể được đặt bằng cách sử dụng kích hoạt áp lực hoặc lưu lượng. Do đó, một bệnh nhân đang nhận PCV đang kích hoạt máy thở với tốc độ nhanh hơn tốc độ kiểm soát đã đặt, sao cho tất cả các nhịp thở đều được hỗ trợ, sẽ hoàn toàn không có thay đổi trong cơ chế kích hoạt nếu chế độ được chuyển sang PSV.
Chu kỳ cho PCV là thời gian, không thay đổi từ nhịp thở sang nhịp thở và không thể thay đổi bằng nỗ lực của bệnh nhân hoặc bởi những thay đổi trong hệ hô hấp. Chu kỳ cho PSV là lưu lượng, cụ thể là tỷ lệ phần trăm của tốc độ lưu lượng hít vào cao nhất. Trái ngược với PCV, thời gian hít vào trong PSV có thể thay đổi theo sự thay đổi về sức càn và độ giãn nở của hệ hô hấp, cũng như với nỗ lực hô hấp của bệnh nhân.
Tài liệu tham khảo
1. Cairo J. Pilbeam’s mechanical ventilation: physiological and clinical applications. 5th ed. St. Louis: Mosby; 2012.
2. Chatburn R. Classification of ventilator modes: update and proposal for implementation. Respir Care. 2007;52:301– 23.
3. Chatburn R, El-Khatib M, Mireles-Cabodevila E. A taxonomy for mechanical ventilation: 10 fundamental maxims. Respir Care. 2014;59:1747–63.
4. MacIntyre N. Design features of modern mechanical ventilators. Clin Chest Med. 2016;37:607–13.
5. MacIntyre N, Branson R. Mechanical ventilation. 2nd ed. Philadelphia: Saunders; 2009.
6. Rittayamai N, Katsios C, Beloncle F, et al. Pressure-controlled vs volume-controlled ventilation in acute respiratory failure: a physiology-based narrative and systemic review. Chest. 2015;148:340–55.
7. Tobin M. Principles and practice of mechanical ventilation. 3rd ed. Beijing: McGraw-Hill; 2013.
