Bài viết Tăng oxy máu ở khoa Cấp cứu kết hợp với tăng nguy cơ tử vong bệnh nhân thở máy: Nghiên cứu đoàn hệ được dịch bởi Bác sĩ Đặng Thanh Tuấn từ bài viết gốc: Emergency department hyperoxia is associated with increased mortality in mechanically ventilated patients: a cohort study
TÓM TẮT
Cơ sở: Cung cấp oxy bổ sung là xử trí cơ bản cho bệnh nhân thở máy. Kết cục lâm sàng xấu đã gặp ở bệnh nhân tăng oxy máu. Tuy nhiên các dữ liệu trước đây trên bệnh nhân nặng chưa tập trung vào kết cục liên quan đến tăng oxy máu ngay tức khắc sau khi đặt nội khí quản. Vì vậy đối tượng của nghiên cứu này đánh giá tác động của tiếp xúc với tăng oxy máu sớm, riêng rẽ tại khoa Cấp cứu (ED) trên kết cục lâm sàng trên bệnh nhân thở máy mà sau đó oxy máu bình thường tại ICU.
Phương pháp: Đây là một nghiên cứu đoàn hệ quan sát được thực hiện trong ED và ICU ở Mỹ. Oxy máu bình thường ở bệnh nhân thở máy được xác định với PaO2 60-120 mm Hg. Các bệnh nhân ICU được thở máy bắt đầu tại ED được đưa vào nghiên cứu. Nhóm nghiên cứu được phân loại thành ba nhóm tiếp xúc oxy dựa trên các giá trị PaO2 thu được sau khi đặt nội khí quản ED: giảm oxy, oxy bình thường và tăng oxy máu (được định nghĩa là PaO2 < 60 mmHg, PaO2 60 – 120 mm Hg, và PaO2 > 120 mm Hg, dựa trên y văn trước đây).
Kết quả: Đã có tổng cộng 688 bệnh nhân vào nghiên cứu. Oxy máu bình thường ở ED trong 350 (50,9%) bệnh nhân, và 300 (43,6%) tăng oxy máu ở ED. Nhóm tăng oxy máu ED có PaO2 ED trung bình (IQR) là 189 mmHg (146-249), so với PaO2 ED trung bình 88 mmHg (76-101) ở nhóm oxy máu bình thường, P < 0,001. Bệnh nhân bị tăng oxy máu ED có tỷ lệ tử vong ở bệnh viện cao hơn (29,7%), so với những người có oxy máu ED bình thường (19,4%) và thiếu oxy máu ED (13,2%). Sau khi phân tích hồi quy logistic đa biến, tăng oxy máu ED là một dự báo độc lập về tỷ lệ tử vong ở bệnh viện (điều chỉnh OR 1,95 (1,34-2,85)).
Kết luận: Tiếp xúc với tăng oxy máu ED thường gặp và tăng tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân thở máy so với bệnh nhân oxy máu bình thường. Điều này cho thấy tăng oxy máu trong giai đoạn ngay sau đặt nội khí quản có thể đặc biệt gây tổn thương, và việc nhắm mục tiêu oxy máu bình thường từ khi bắt đầu thở máy có thể cải thiện kết cục.
Cơ sở
Cung cấp oxy bổ sung là phổ biến trong việc xử trí các bệnh nhân thở máy. Các hướng dẫn cho việc cung cấp oxy đưa ra các khuyến nghị về độ bão hòa oxy mục tiêu và cho việc cai oxy liệu pháp [1]. Mặc dù vậy, việc điều chỉnh liều lượng oxy bổ sung ở bệnh nhân thở máy là không thường xuyên với kết quả tăng oxy máu là phổ biến ở các đơn vị chăm sóc đặc biệt (ICU) [2].
Trong khi những tác động nguy hại của tình trạng thiếu oxy được đánh giá cao và được tránh chủ động, tăng oxy máu thường được chấp nhận [2, 3, 4]. Hyperoxia có thể gây nguy hiểm vì số lượng ngày càng nhiều dữ liệu cho thấy các kết cục lâm sàng tồi tệ hơn có liên quan đến tăng oxy máu động mạch [5, 6]. Bệnh nhân bị nhồi máu cơ tim cấp ST chênh lên, cung cấp oxy bổ sung đã được tìm thấy có tăng nhồi máu cơ tim tái phát và loạn nhịp tim và ổ nhồi máu cơ tim lớn hơn lúc 6 tháng. Ở những bệnh nhân có ICU thở máy, hyperoxia có liên quan đến tử vong và giảm thời gian không thở máy [8, 9]. Ở những bệnh nhân hồi sức vì ngừng tim và sau đột quỵ, hyperoxia cũng có liên quan đến kết cục xấu hơn [10, 11, 12, 13]. Cuối cùng, bệnh nhân tổn thương não do chấn thương đã tăng tỷ lệ tử vong và các kết cục chức năng tồi tệ hơn liên quan đến hyperoxia [14, 15, 16]. Tuy nhiên, những dữ liệu trước đây ở giai đoạn lâm sàng nặng đã tập trung vào các kết cục liên quan đến hyperoxia kéo dài, với việc đánh giá mức độ tiếp xúc với hyperoxia trong suốt 24-72 giờ đầu của ICU, và toàn bộ thời gian thông khí cơ học [5]. Dữ liệu trên động vật cho thấy những hậu quả tiêu cực liên quan đến hyperoxia có thể phụ thuộc vào thời gian và phụ thuộc vào liều lượng, và tình trạng hyperoxia chỉ kéo dài vài giờ có thể gây ra những thay đổi có hại trong hiện tượng viêm và cơ học phổi; tuy nhiên vẫn chưa biết tác động của việc tiếp xúc với hyperoxia ở những bệnh nhân bị bệnh nặng trước khi nhập vào ICU [17, 18, 19, 20].
Khoa Cấp cứu (ED) có thể là nơi cung cấp dữ liệu và nghiên cứu tác động của hyperoxia ban đầu đối với kết cục: thời gian nằm viện dành cho các bệnh nhân ED thở máy là đủ lâu để hyperoxia có khả năng gây độc, dữ liệu mới về tiếp xúc tương đối ngắn với hyperoxia. Ngoài ra, sử dụng quá nhiều oxy trong ED là phổ biến [21, 22, 23]. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá sự liên quan giữa việc tiếp xúc ban đầu với hyperoxia, ngay sau khi đặt nội khí quản trong ED, và kết cục lâm sàng giữa các bệnh nhân sau đó oxy máu trở về bình thường trong khi ở ICU. Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng hyperoxia trong ED sẽ làm tăng tỷ lệ tử vong ở bệnh viện và gia tăng thời gian nằm viện.
Phương pháp
Thiết kế nghiên cứu và dân số nghiên cứu
Đây là một nghiên cứu đoàn hệ, sử dụng cơ sở dữ liệu của bệnh nhân có thông khí cơ học khởi đầu tại ED (tháng 9 năm 2009 đến tháng 3 năm 2016). Cơ sở dữ liệu này được tạo ra như là một phần của một cuộc điều tra lâm sàng đánh giá các kết quả liên quan đến việc thực hiện thông khí cơ học bảo vệ phổi của ED [24, 25]. Tất cả các bệnh nhân ED thở máy đều được sàng lọc để đưa vào. Tiêu chuẩn bao gồm:
(1) bệnh nhân người lớn (≥18 tuổi);
(2) thông khí cơ học thông qua ống nội khí quản; và
(3) normoxia (PaO2 60-120 mmHg) vào ngày 1 của nhập viện.
Phân tích đã được giới hạn ở những bệnh nhân có oxy máu bình thường ở ICU, do thực tế là
(1) thời gian tiếp xúc lâu hơn với hyperoxia trong ICU đã được nghiên cứu quá khứ;
(2) cách tiếp cận này cho phép chúng ta cô lập tốt hơn một phơi nhiễm hyperoxia tương đối ngắn (nghĩa là trong ED) để kiểm tra sự liên quan của nó với kết quả; và
(3) mối liên quan giữa hyperoxia ED và kết cục ở bệnh nhân thở máy đã không được nghiên cứu trước đó.
Các tiêu chí loại trừ như sau:
(1) tử vong hoặc ngưng thở máy trong vòng 24 giờ đặt nội khí quản;
(2) suy hô hấp mãn tính cần thông khí cơ học;
(3) sự hiện diện của phẫu thuật mở khí quản;
(4) chuyển sang bệnh viện khác; và
(5) sự có mặt của hội chứng suy hô hấp cấp (ARDS) trong khi ở ED (được xác định bởi tiêu chuẩn Berlin) [26].
Nghiên cứu này đã được phê duyệt bởi hội đồng đánh giá thể chế theo sự từ bỏ ý kiến thoả thuận.
Tiến trình
Dữ liệu nhân khẩu học, bệnh tật, xét nghiệm, các dấu hiệu sinh tồn, mức độ nặng của bệnh tật, thời gian nằm ED, và nguyên nhân gây suy hô hấp. Dữ liệu về các phương pháp điều trị được cung cấp trong ED bao gồm việc sử dụng thuốc vận mạch và kháng sinh và lượng dịch truyền tĩnh mạch.
Các cài đặt máy thở ở ED đã được thu thập, cùng với các thông số trao đổi khí, áp lực bình nguyên, độ giãn nở tĩnh của hệ thống hô hấp, và áp lực đẩy. Các cài đặt thông khí của ICU được thu thập hai lần mỗi ngày, tối đa là 2 tuần.
Kết cục chính là tử vong trong bệnh viện. Kết cục thứ phát là ngày không thở máy, ngày không nằm ICU, và ngày không nằm bệnh viện. Bệnh nhân được theo dõi đến khi xuất viện và tử vong.
Kết quả
Dân số nghiên cứu
Sơ đồ của tiêu chuẩn chọn lựa, loại trừ, và quần thể nghiên cứu cuối cùng được trình bày trong Hình 1. Tổng cộng 688 bệnh nhân có oxy máu bình thường trong ICU đã được đưa vào phân tích cuối cùng.
Các đặc điểm oxygen hóa và thông số thở máy
Median (IQR) FiO2 là 80% (50-100) ở những bệnh nhân ở nhóm ED hyperoxia, cao hơn đáng kể so với FiO2 ở bệnh nhân ED normoxia 68% (40-100) và ED hypoxia 60% (40 -80), P = 0,004. Ở nhóm ED hyperoxia, cũng có một PaO2 trung bình cao hơn đáng kể 189 mm Hg (146-249) và PaO2/FiO2 270 (198-360), P <0,001.
Không có sự khác biệt lâm sàng đáng kể giữa các nhóm về oxy hóa và các biến số thông khí cơ học đối với ngày 1 ICU, mặc dù một số khác biệt thống kê đã tồn tại. Các ôxy hóa và các biến số thông khí cơ học vẫn duy trì ổn định trong thời gian lưu trú của ICU, với sự khác biệt nhỏ giữa các biến số ngày 1 và các chỉ số tính toán trong toàn bộ thời gian thông khí cơ học (Phụ lục 2: Bảng S1).
Kết cục lâm sàng
Trong toàn bộ nghiên cứu, tỷ lệ tử vong ở bệnh viện xảy ra ở 162 (23,5%) bệnh nhân. Các bệnh nhân ED hyperoxia có tỷ lệ tử vong ở bệnh viện lớn hơn (29,7%), so với những người normoxia (19,0%) và hypoxia (13,2%). Về phân tích Kaplan-Meier, tỷ lệ sống sót phân chia rõ rệt giữa nhóm hyperoxia và normoxia (log-rank P = 0.021, hình 2).
Kết cục chính được trình bày trong Bảng 3. Mô hình đa biến được điều chỉnh theo độ tuổi, giới tính, APACHE II, lactate, thể tích khí lưu thông ED, áp lực bình nguyên của ED, ICU PaO2 và nhóm tiếp xúc với oxy. Sau khi phân tích hồi quy logistic đa biến, ED hyperoxia là một dự đoán độc lập về tử vong của bệnh viện (aOR 1.95 (1.34-2.85)). Kết quả mô hình đa biến đầy đủ được thể hiện trong Tệp bổ sung 3: Bảng S2.
Kết cục phụ cũng được trình bày ở Bảng 3. So với nhóm ED normoxia, nhóm ED hyperoxia có liên quan đến giảm thời gian không thở máy (mean difference 3.7; 95% CI 2.0 to 5.4), ngày không nằm ICU (mean difference 3.5; 95% CI 1.9 to 5.1) và số ngày không nằm bệnh viện (mean difference 2.9; 95% CI 1.5 to 4.3), P < 0,001 cho tất cả.
Post hoc analysis, kiểm tra tử vong trên các phân nhóm hyperoxia. Khi mức độ hyperoxia tăng, tỷ lệ tử vong ở bệnh viện cao hơn, (hyperoxia nhẹ 28,0%, hyperoxia mức trung bình 30,2%, hyperoxia nặng 34,8%), mặc dù điều này không khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các phân nhóm hyperoxia (Hình 3). Về phân tích Kaplan-Meier, tỷ lệ sống sót phân chia giữa nhóm normoxia và nhóm phụ hyperoxia (log-rank P <0,001, tập tin bổ sung 4: Hình S1).
Bàn luận
Những phát hiện chính
Nghiên cứu đoàn hệ quan sát này được tiến hành để kiểm tra mối liên hệ giữa tiếp xúc hyperoxia sớm và kết cục lâm sàng ở những bệnh nhân thở máy có normoxia trong thời gian lưu trú tại ICU. Chúng tôi thấy rằng sử dụng oxy tự do trong ED là phổ biến, với một trung bình (IQR) FiO2 là 70% (47-100), và tỉ lệ hyperoxia trước vào ICU là 43.6%.
Tiếp xúc với hyperoxia trong ED trước khi vào ICU có liên quan đến tỷ lệ tử vong là 29,7%, cao hơn ở bệnh nhân ở cả hai nhóm hypoxia (13,2%) và normoxia (19,4%). Sau khi kiểm soát các chất gây nhiễu, bao gồm các thành phần của thông khí bảo vệ phổi (thể tích khí lưu thông, áp lực bình nguyên), hyperoxia vẫn là một dự báo độc lập về tỷ lệ tử vong ở bệnh viện trong phân tích đa biến. Thêm vào đó, tỷ lệ tử vong ở bệnh viện càng xấu đi giữa các phân nhóm hyperoxia. Những dữ liệu này phù hợp với các nghiên cứu trước đó về tiếp xúc kéo dài với hyperoxia trong ICU, tuy nhiên theo chúng tôi, đây là nghiên cứu đầu tiên chứng minh mối liên quan giữa việc tiếp xúc sớm với hyperoxia trước khi đến ICU, và các kết cục lâm sàng nặng hơn của các bệnh nhân thở máy [28].
Mối quan hệ công việc trước đây
Các hướng dẫn lâm sàng đề xuất nhắm mục tiêu độ bão hòa oxy ở mức 94-98% đối với hầu hết các bệnh nhân bị bệnh nặng, và khuyến cáo giảm oxy điều trị ở những bệnh nhân bão hòa oxy đầy đủ. Trong một nghiên cứu quan sát 101 bệnh nhân thở máy trong ICU, bệnh nhân đã dùng > 70% tổng thời gian thông khí cơ học với trị số bão hòa oxy động mạch ngoại biên (SpO2) 96-100%, với giá trị PaO2 trung bình là 144 mm Hg [29]. Ở 51 bệnh nhân thở máy trong > 48 giờ, phần lớn thời gian sử dụng SpO2 > 98% và 50% trong tất cả các quan sát cho thấy có hyperoxia [4]. Một nghiên cứu của Hà Lan về 126.778 đo khí máu động mạch từ hơn 5.000 bệnh nhân thở máy ICU cho thấy PaO2 > 120 mmHg trong 25%, nhưng chỉ 25% trong số đó là FiO2 giảm [2]. Cuối cùng, dữ liệu từ một nghiên cứu đơn trung tâm và nhiều trung tâm đã chỉ ra rằng việc cung cấp FiO2 > 90% là thông thường và việc điều chỉnh oxy ít xảy ra trong khi bệnh nhân được thở bằng máy trong ED [21, 22]. Kết quả hiện tại của chúng tôi, cùng với các nghiên cứu trước đây trong lĩnh vực này, cho thấy rằng việc sử dụng oxy tự do là phổ biến và hyperoxia thường được dung nạp, và mở rộng những phát hiện này vào giai đoạn sau đặt nội khí quản ngay tại ED.
Đối với kết cục lâm sàng, trong thập kỷ vừa qua số lượng dữ liệu được xuất bản trong lĩnh vực này đã tăng lên [6]. Các dữ liệu này chủ yếu bao gồm các nghiên cứu thuần tập quan sát với độ không đồng nhất cao trong số các phương pháp, định nghĩa hyperoxia, và thời điểm đánh giá tiếp xúc với hyperoxia [5, 6]. Tuy nhiên, các chủ đề chung cho thấy có mối liên quan giữa hyperoxia và tác hại trong phần lớn các nghiên cứu. Hyperoxia dường như có sự kết hợp phụ thuộc vào thời gian và phụ thuộc liều với kết cục, do đó hyperoxia sớm và nặng trong ICU đặc biệt gây thương tích và tiếp xúc kéo dài [6, 9]. Ngoài việc sản sinh ra các gốc tự do, hyperoxia có thể gây co mạch và giảm nghịch lý lượng oxy cung cấp trong vòng vài phút trong một số khu vực (tức là tim, não, thận) [30, 31]. Những sự kiện này có thể giúp giải thích những phát hiện trong nghiên cứu hiện tại, vì hyperoxia quan sát thấy trong cuộc điều tra hiện tại là giai đoạn ngay sau đặt nội khí quản, và được phát hiện nhiều hơn, PaO2 189 mm Hg (146-249) khi so sánh với bệnh nhân normoxic PaO2 88 mm Hg (76-101). Ngoài ra, dữ liệu của chúng tôi cho thấy tác dụng chỉ của ED hyperoxia, vì bệnh nhân có normoxia trong thời gian nằm ICU (Bảng 2), điều này cho thấy việc nhắm mục tiêu oxy máu bình thường từ khi bắt đầu thở máy có thể cải thiện kết quả, và có ý nghĩa sinh lý hoàn chỉnh.
Tầm quan trọng của kết quả nghiên cứu
Một thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên trong một trung tâm gần đây cho thấy giảm nguy cơ tỷ lệ tử vong tuyệt đối ở bệnh viện là 8,2% khi normoxia được nhắm mục tiêu vào các bệnh nhân ICU; tương tự như sự khác biệt 8,3% về tỷ lệ tử vong giữa nhóm normoxia và hyperoxia quan sát được trong nghiên cứu này, với các đường cong sống sót xuất hiện tương tự [32]. Tuy nhiên, một RCT gần đây đã thất bại trong việc chứng minh bất kỳ lợi ích sống sót nào với mục tiêu oxy bảo thủ ở các bệnh nhân thở máy, mặc dù đây là một nghiên cứu khả thi thí điểm không lấy kết cục là tử vong [33]. Nghiên cứu của chúng tôi ủng hộ ý kiến cho rằng các bác sĩ lâm sàng tự do chỉnh oxy trong thời gian ngay lập tức sau thông khí cơ học và thường xuyên chấp nhận (và thậm chí là có thể nhắm mục tiêu) hyperoxia. Nó cũng ủng hộ rằng thực hành này có thể có hại. Mặc dù không có khuyến cáo cụ thể nào về PaO2 tối ưu trong các bệnh nhân ED thở máy, dữ liệu của chúng tôi cho thấy có ít nhược điểm nhắm đến normoxia ngay lập tức và cung cấp dữ liệu để gợi ý một cơ hội để nghiên cứu sâu hơn trong ED.
Cuộc điều tra này có một số hạn chế. Đây là một nghiên cứu đơn lẻ, và các thực hành về oxy và tỷ lệ mắc chứng hyperoxia của ED có thể không có hiệu lực bên ngoài hoặc áp dụng cho các trung tâm khác. Việc sử dụng quá mức FiO2 trong các bệnh nhân thở máy đã được ghi chép lại trong tài liệu, gợi ý rằng những dữ liệu này có thể khái quát hóa bên ngoài bệnh viện của chúng tôi [2, 29]. Với thiết kế nghiên cứu, các yếu tố gây nhiễu không liên quan đến hyperoxia có thể đã chiếm tỷ lệ tử vong vượt trội ở nhóm hyperoxia. Ví dụ, bác sĩ lâm sàng có thể bị nhầm lẫn về mặt hyperoxia trong các điều kiện liên quan đến việc cung cấp oxy thấp hơn (thiếu máu, cung lượng tim thấp), giảm tưới máu nhiều hơn, hoặc mức độ nặng hơn của bệnh.
Tuy nhiên, so với nhóm normoxia, bệnh nhân hyperoxia có mức hemoglobin tương tự, huyết áp, sử dụng thuốc vận mạch, lactate, mức độ nặng nhẹ của bệnh và sử dụng dịch truyền. Sự mất cân bằng trong các đặc tính cơ bản cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả, mặc dù chúng đã được điều chỉnh trong phân tích đa biến của chúng ta. Tuy nhiên, các kết quả hiện tại cung cấp thêm bằng chứng cho việc tránh oxy dư thừa, mà không phải là cung cấp bất kỳ lợi ích điều trị bổ sung. Trong khi không thể thiết lập được mối liên hệ với thiết kế, các kết quả phù hợp với phần lớn các dữ liệu về chủ đề này. Hơn nữa, đáp ứng liều cho thấy mối quan hệ nhân quả, và tỷ lệ tử vong cao hơn đã được quan sát qua các phân nhóm tăng ED hyperoxia.
Nghiên cứu cũng phản ánh thực tiễn trong quản lý oxy, vì nó được thực hiện bên ngoài sự khống chế của một thử nghiệm ngẫu nhiên được kiểm soát ngẫu nhiên. Có khả năng lựa chọn thiên vị cho số lượng bệnh nhân bị loại trừ trong nghiên cứu. Phần lớn các trường hợp loại trừ là do tử vong sớm hoặc rút nội khí quản trong vòng 24 giờ; ít có khả năng hyperoxia cấp tính sẽ ảnh hưởng đến kết cục ở bệnh nhân cấp tính hoặc những người đủ ổn định để được rút nội khí quản trong vòng 24 giờ. Ngoài ra, để phân lập mối liên quan giữa tiếp xúc với oxy của ED, phân tích được hạn chế đối với những bệnh nhân normoxia trong khi ở ICU.
Cuối cùng, thời gian của các phân tích khí máu động mạch đã không có được như là một phần của protocol chính thức do đó chính xác thời gian tiếp xúc với hyperoxia là không rõ. Tuy nhiên, chúng tôi đã quan sát thấy sự khác biệt rõ rệt giữa ED và dữ liệu oxy hóa ngày 1 ICU, cho thấy rằng phơi nhiễm cơ bản do ED thực hiện. Hơn nữa, có sự khác biệt nhỏ giữa số liệu 1 ngày của ICU và dữ liệu được tính toán trong suốt thời gian thông khí cơ học, cho thấy sự ổn định của dữ liệu oxy hóa theo thời gian (tức là những lần phơi nhiễm ngắn trong ICU ít có khả năng hơn). Tuy nhiên, nếu không theo dõi tất cả các thông số oxy hóa và thông khí cơ học trong ICU theo thời gian, vẫn có khả năng hyperoxia trong ICU ảnh hưởng đến một số kết quả của chúng tôi, mặc dù chúng tôi nghi ngờ điều này là thấp. Trong tương lai, cần xác định thời gian chính xác của tất cả các thay đổi của máy thở cơ khí, dữ liệu ôxy hóa, và lấy mẫu máu động mạch để đảm bảo rằng độ phơi nhiễm (và thời gian) được xác định chắc chắn.
Kết luận
Phơi nhiễm hyperoxia ED là phổ biến và kết hợp với tử vong tăng lên ở những bệnh nhân thở máy đạt được normoxia sau khi nhập viện. Điều này cho thấy hyperoxia trong giai đoạn ngay sau đặt nội khí quản có thể đặc biệt gây thương tích, và nhắm mục tiêu normoxia khi bắt đầu thở máy có thể cải thiện kết cục.
