PEEP tối ưu với thông khí phổi mở trong ARDS: PEEP tối ưu là gì?

Bài viết PEEP tối ưu với thông khí phổi mở trong ARDS được dịch bởi Bác sĩ Đặng Thanh Tuấn từ bài viết gốc: Optimal PEEP for open lung ventilation in ARDS

Các cách cài đặt PEEP “tối ưu”

1. Sử dụng PEEP cao một cách tùy ý: cài 15 – 20 cmH2O (các nghiên cứu CT hỗ trợ việc sử dụng PEEP khoảng 16 cmH2O).

2. Sử dụng các bảng tăng dần PEEP/FiO2 theo ARDSNet (đặt PEEP theo mức độ nặng của sự oxygen hóa).

3. Điều chỉnh PEEP theo độ giãn nở (compliance) tối đa, tức là đặt PEEP đạt được độ giãn nở tĩnh cao nhất (điều này có lợi thế là phù hợp với từng bệnh nhân cụ thể).

4. Đặt PEEP hơi cao hơn điểm uốn dưới của đường cong thể tích – áp suất một chút (tránh xẹp phổi có chu kỳ).

5. Sử dụng huy động phế nang từng bậc thang để tìm PEEP thấp nhất mà ở đó duy trì oxy hóa tối đa (điều này có lợi thế end-point là SpO2, rất thực dụng).

6. Điều chỉnh PEEP để đạt được shunt trong phổi nhỏ nhất bằng cách đặt catheter động mạch phổi và theo dõi SvO2 liên tục.

7. Điều chỉnh PEEP để đạt được độ chênh lệch PaCO2 – EtCO2 thấp nhất (tức mức PEEP mà ở đó khoảng chết là tối thiểu).

8. Sử dụng áp lực xuyên phổi thông qua đo áp lực bóng chèn thực quản, sử dụng áp lực thực quản (Pes) làm đại diện cho áp lực màng phổi (TPP = Pplat – Pes). Điều chỉnh PEEP để TPP cuối thì thở ra là 0-10.

9. Sử dụng chụp cắt lớp điện trở (EIT, electrical impedance tomography), điều chỉnh PEEP để đạt trở kháng lồng ngực cao nhất (tức là số lượng phổi thông khí lớn nhất).

10.Sử dụng CT scan liên tục với nhiều mức PEEP để xác định một cách trực quan thể tích phổi lớn nhất được huy động trong cuối thì thở ra.

Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để lựa chọn PEEP lý tưởng cho một bệnh nhân ARDS ?

Bài viết hay nhất về chủ đề này có thể là bài do Gattinoni và cộng sự viết (2015), vì nó đề cập một cách có cấu trúc và đơn giản. Bài báo này là nguồn chính cho bản tóm tắt dưới đây. Các ghi chú ngắn bổ sung có thể tìm thấy tại kho lưu trữ LITFL CCC.

PEEP “tối ưu” là gì?

PEEP tối ưu mục đích là để đạt được thông khí phổi mở. Tuy nhiên, không có PEEP “tối ưu”, và do đó không có phương pháp tối ưu để xác định giá trị PEEP huyền thoại này. Tuy nhiên, tại một số điểm bạn cần phải quyết định cài đặt máy thở.

Cái gì làm cho PEEP “tối ưu”? Cài đặt được cho là tối ưu khi:

• Oxygen hoá tối đa
• Xẹp phổi cuối thì thở ra ít nhất (tức là huy động phế nang cuối kỳ thở ra đạt tối đa)
• Quá căng phổi cuối thì hít vào là ít nhất

Một số phương pháp cài đặt PEEP nhằm mục tiêu oxy hóa tối ưu, trong khi những phương pháp khác lại áp dụng thông khí bảo vệ phổi. Không có phương pháp tiếp cận nào là hoàn hảo, và mỗi phương pháp đều có giá trị của nó.

Sử dụng giá trị PEEP tùy ý (cao)

Đây cơ bản là cách tiếp cận của người lười biếng. Bạn tự thuyết phục mình rằng không có dữ liệu tốt để ủng hộ một phương pháp xác định PEEP so với phương pháp khác, và bạn đi đến kết luận rằng tất cả các chuyện đó là nhảm nhí.

Bằng chứng thực nghiệm dường như chứng minh rằng PEEP cao hơn có liên quan đến cải thiện sự sống, vậy tại sao lại không đặt một PEEP cao và quên đi sự sai lầm về mặt học thuật.

Bạn sẽ hỏi “cao là cao bao nhiêu?” Có ba thử nghiệm để kiểm tra: ALVEOLI, LOVS và EXPRESS. Các nghiên cứu đã được tích hợp vào một meta-analysis. Nhóm PEEP cao khoảng 12 – 15 cm H2O; nhóm PEEP thấp khoảng 8 – 9 cm H2O. Mặc dù tổng thể không có lợi ích về tử vong trong bệnh viện, nhưng các tác giả buộc phải kết luận rằng có vẻ như có lợi ích nhỏ về tử vong (5%) trong nhóm BN bệnh nặng nhất, nghĩa là những người có tỷ lệ PaO2/FiO2 dưới 200.

Tóm lại, bệnh nhân ARDS của bạn càng nặng thì bạn nên sử dụng PEEP cao hơn, đến mức giới hạn có thể vào khoảng 15. Mặc dù theo protocol ARDSNet có thể lên tới 24, nhưng có thể bạn sẽ phải dừng trước khi đạt giá trị này (nhiều máy thở chỉ đặt được đến 20 cmH2O). Gattinoni và cộng sự (2015) cho thấy việc đặt 15 – 20 cmH2O đối với ARDS nặng “là cách tiếp cận hợp lý”.

Lên thang PEEP theo FiO2 (ARDSNet protocol)

Cách này giống với cách tiếp cận lười biếng. Thay vì chọn một PEEP tùy ý, bạn nhìn lên một bảng giá trị PEEP, dường như cũng tùy ý trên protocol ARDSNet:

Trong protocol này, tình trạng giảm ôxy máu giảm tương ứng với sự lên thang của PEEP, từ PEEP 5 cmH2O ở FiO2 30% lên đến PEEP 22-24 ở FiO2 100%. Những giá trị này là những giá trị được sử dụng trong thử nghiệm ARMA. Cuộc khảo sát mang tính bước ngoặt vào năm 2000 cho thấy cải thiện đáng kể về tử vong trong nhóm được thông khí với những điều kiện này.

Họ đã quyết định PEEP nào nên kết hợp với FiO2 nào? Vâng, nó đã không phải là khoa học chính xác. Theo các tác giả, PEEP/FiO2 của họ đại diện cho “sự đồng thuận của các nhà nghiên cứu và các BS lâm sàng về cân bằng tác động có lợi và bất lợi của PEEP vào năm 1995”. Vì vậy, nó dựa trên thực tế lâm sàng ở cuối những năm 1990, và nền tảng của nó là niềm tin của các tác giả ARMA. Sự nhất trí “cụ thể” mà họ nói đến có lẽ giống như nghiên cứu năm 1996 của Carmichae et al, “mức độ PEEP vừa phải đã được sử dụng theo kiểu tăng dần khi nhu cầu về FiO2 tăng lên”.

Có thể dự đoán, cách tiếp cận này không thể đảm bảo sự thành công. Ví dụ, Grasso và cộng sự (2007) nhận thấy rằng phương pháp này gây ra căng phổi và quá chướng phế nang.

Vấn đề chính có lẽ là bắt đầu PEEP ở mức thấp hơn nhiều so với trực giác của người sử dụng. Ví dụ, nếu bệnh nhân chỉ cần FiO2 30%, thì đề nghị một PEEP 5, có thể dưới mức PEEP tối ưu của hầu hết bệnh nhân ARDS. Các PEEP thấp trái ngược với cách tiếp cận phổi mở. Hơn nữa, những khuyến cáo của PEEP cao trong phạm vi FiO2 cao cũng chưa tính đến những tác động shunt trầm trọng như ở những bệnh nhân bị suy giảm chức năng thất trái và tăng áp phổi (không thường gặp ở nhóm ARDS).

Compliance tĩnh cao nhất

PEEP có thể được điều chỉnh lên hoặc xuống để xác định compliance tĩnh cao nhất. Tăng PEEP vượt quá điểm “huyền diệu” này sẽ làm ít cải thiện compliance và giảm PEEP xuống dưới giá trị này sẽ làm cho compliance trở nên tồi tệ hơn.

Đại diện là một nghiên cứu của Pintado và cộng sự (2013) sử dụng phương pháp xác định PEEP tối ưu từ compliance tĩnh, dựa trên một bài báo năm 1978 của Suter et al.

Tóm lại:

• Compliance tĩnh được đo ở từng mức tăng PEEP và ΔP không đổi.
• Compliance tĩnh được tính bằng VT chia cho (ΔP) vào cuối thì hít vào giữ trong 2 giây.
• PEEP tăng lên theo mỗi bước 2 cm H2O, bắt đầu từ 5 cm H2O.
• Compliance tĩnh cao nhất được coi là PEEP tốt nhất.

Đường cong Kamplain-Meyer cho tỉ lệ sống còn trong RCT nhỏ của 70 bệnh nhân. Nghiên cứu không đủ độ mạnh để phát hiện ra sự khác biệt về tử vong này, không có ý nghĩa thống kê, mặc dù có tác động đáng kể (tử vong 28 ngày giảm còn 20,6% so với 38,9%, có thể có giá trị nếu là một RCT lớn).

Thật không may, tất cả có thể phí công. Nhóm chứng được điều trị bằng phương pháp ARDSNet, mà trong hầu hết kết quả cho thấy PEEP trung bình giống như phương pháp theo compliance tốt nhất. Nói tóm lại, các nhóm này có PEEP tương tự như nhau, làm cho khác biệt về kết quả tử vong trở nên vô hiệu. Nhìn chung, 80% bệnh nhân sử dụng phương pháp compliance nhận “PEEP khác”, nhưng khác một giá trị không đáng kể (thường cao hơn 1 cm H2O). Dữ liệu đủ thú vị để tiếp tục làm cho thử nghiệm ART lo lắng nhiều hơn, nhưng không đủ thay đổi thực tế.

Truy tìm điểm uốn dưới

Một cách để tìm điểm uốn dưới của đường cong thể tích – áp lực. Nghệ thuật và khoa học về cách tìm ra điểm uốn được thảo luận ở nơi khác.

Phương pháp này đòi hỏi bệnh nhân phải dùng thuốc liệt cơ hoàn toàn. Người ta có thể sử dụng điểm uốn dưới (đại diện cho mở phế nang), hoặc có lẽ chính xác hơn, người ta nên sử dụng điểm uốn trên, nơi xảy ra tái xẹp. Trong cả hai trường hợp, không ai biết thực sự là các điểm này ở đâu trên đường cong áp lực – thể tích thực sự. Khi phải đối mặt với thách thức phải xác định PEEP tối ưu, một nhóm các nhà lâm sàng có xu hướng không đồng ý với mức 11 cmH2O.

Một giới hạn quan trọng khác của kỹ thuật này là thực tế sự huy động các đơn vị phổi không đồng nhất xảy ra ở điểm uốn dưới, mà là trên tất cả các vị trí trên đường cong áp lực – thể tích. Một số đơn vị phổi (lên tới 30% trong ARDS) có thể vẫn đóng ngay cả ở 30 cm H2O. Pelosi và cộng sự (2001) thấy rằng cần áp lực lên đến 45 – 60 cmH2O để mở các đơn vị này.

Thủ thuật mở phổi (hoặc tái xẹp) theo bậc thang

Phương pháp khác là mở tất cả các phế nang bằng cách huy động, và sau đó “làm việc ngược lại” từ áp lực cao, theo dõi SpO2 mỗi khi bạn thực hiện giảm dần PEEP. Một khi độ bão hòa giảm hơn 2%, người ta có thể kết luận rằng đó là nơi diễn ra tái xẹp, và đặt PEEP trở lại cao hơn mức này 2 cmH2O.

Một người có thể huy động bằng cách tăng PEEP từng bước, một người khác có thể huy động bằng cách giảm dần PEEP. Cả hai phương pháp đều có hiệu quả tương đương (hoặc không có hiệu quả) khi xác định PEEP tối ưu. Ưu điểm chính của phương pháp này là sự đơn giản (nguồn duy nhất mà bạn cần là thời gian, vì bệnh nhân đã theo dõi độ bão hòa). Tính chất thực dụng của end-point cũng là một phần thưởng: độ bão hòa oxy là một tham số quan trọng khi thông khí cho bệnh nhân ARDS.

Thật không may, không có protocol bậc thang “tiêu chuẩn”. Không có đồng thuận nhau về phương pháp huy động lý tưởng, mức PEEP khởi đầu lý tưởng, độ lớn của mức giảm, hoặc chọn cái nào để đánh giá: PaO2, hay SpO2, tỉ lệ shunt, hoặc cái gì khác nữa. Một hướng dẫn thực tế hợp lý được đưa ra trong một bài báo của Suh et al (2003). Các tác giả sử dụng chiến lược sau:

•  Thông khí với CPAP 35 cmH2O trong 45 giây.
• Sau đó, đặt một PEEP là 20 cmH2O.
• Nếu không đạt được thể tích khí lưu thông tối thiểu là 5 ml/kg, giảm PEEP xuống 2 cmH2O cho đến khi bạn đạt được thể tích khí lưu thông tối thiểu.
• Sau đó, giảm PEEP xuống 2 cmH2O mỗi 20 phút.
• Xem PaO2: quan sát kết quả mức PEEP nào sẽ giảm PaO2 xuống > 10%.
• PEEP thấp nhất mà không làm giảm PaO2 > 10% là PEEP “tối ưu”.
• Suh và cộng sự quyết định 8 cmH2O sẽ là PEEP tối thiểu cho phép của họ.

Điều này có lẽ không tốt hơn hoặc xấu hơn bất kỳ chiến lược nào khác. Một phương pháp khác được thực hiện bởi Tuxen và Hodgson. Họ cũng huy động lên và sau đó giảm xuống, sử dụng SpO2 thay vì PaO2. Các chi tiết được mô tả trong quy trình của thử nghiệm PHARLAP (2010) cũng như bài báo năm 2011 này. Hai mươi bệnh nhân ARDS dường như có hiệu quả, nhưng các đo lường kết cục còn xa bệnh nhân (mức IL-8 và TNF-α trong huyết tương).

Theo dõi tỉ lệ shunt trong phổi

Bằng cách này, người ta có thể tính lượng máu đi qua vùng phổi xẹp, không được trao đổi khí.

Về mặt lý thuyết, khi mở phổi nhiều hơn, tỉ lệ shunt sẽ cải thiện đến một mức – và sau đó xấu đi, do áp lực trong lồng ngực quá mức làm tăng shunting máu ra khỏi khu vực thông khí.

Một ví dụ điển hình về việc này là một bài viết năm 2011 của Mahmoud et al. Các tác giả đã sử dụng (Qs/Qt) để so sánh giữa hai chiến lược huy động khác nhau. Kỹ thuật này hoàn toàn là chuyện cũ, được mô tả từ những năm 1970 (Suter và cộng sự, 1975)

Độ chênh lệch PaCO2 – EtCO2

Bệnh nhân ARDS sẽ có độ chênh lệch lớn giữa PaCO2 và EtCO2, bởi vì thông khí khoảng chết bị “lãng phí”. Vì còn ít mô phổi thực sự trao đổi khí nên CO2 không thể thải ra. Vì vậy, PEEP được gọi là PEEP lý tưởng khi tỉ lệ VD/VT tối thiểu. Đây có lẽ cũng là PEEP mà theo đó compliance là tối đa. Murray và cs (1984) đã thử nghiệm trong mô hình ARDS ở chó (tiêm axit oleic) và nhận thấy rằng biến này thậm chí còn nhạy hơn so với tính toán của shunt trong phổi. Ưu điểm rõ ràng của kỹ thuật này là nó không đòi hỏi catheter động mạch phổi.

Thực tế, kỹ thuật này liên quan đến việc thử ABGs nhiều lần. Mỗi kết quả ABGs được so sánh với phép đo EtCO2 ngay khi thu mẫu. Sự khác nhau giữa PaCO2 và EtCO2 sau đó được vẽ lại. Mối quan hệ giữa PEEP và hiệu số của PaCO2 – EtCO2 được vẽ giống như biểu đồ này của Murray:

CT ngực:

Có thể xác định được PEEP lý tưởng bằng cách xem xét các đợt chụp cắt lớp CT lặp lại của bệnh nhân ở những áp lực khác nhau. Việc tiếp xúc với bức xạ đủ để làm cho nó trở thành một lựa chọn không mong muốn. Nhưng cần thiết phải có khảo sát từ máy quét CT với bệnh nhân ARDS không ổn định; kỹ thuật này thực sự hiệu quả ? Hóa ra, không.

Cressoni và cộng sự (năm 2014) đã đưa 51 bệnh nhân ra tra tấn bức xạ phân loại theo từng mức PEEP này và nhận thấy rằng khả năng mở phổi và các giá trị PEEP theo hình ảnh CT hoàn toàn không liên quan.

Giả định rằng PEEP là áp lực đòi hỏi chủ yếu để nâng lên phổi và thành ngực trước không đè lên vùng phổi khác, dẫn đến sự xẹp lại của vùng phổi phụ thuộc (dependent lung collapse). Phương pháp tiếp cận theo CT dựa trên giả thuyết cho rằng toàn bộ điểm của PEEP là vượt qua sự xẹp phổi do trọng lực này. Cressoni và các đồng nghiệp đã sử dụng toán học cơ bản để tính toán mức PEEP cần thiết để nâng thành ngực và vượt qua áp suất thủy tĩnh chèn ép tại đáy phổi, dựa trên hai lần chụp CT trên mỗi bệnh nhân (một ở 5 và một ở 45 cmH2O).

Các hình ảnh CT trên không phải từ bài báo cáo của Cressoni; mà lấy từ bài của Chiumello và cộng sự (2016). Nó thể hiện sự khác biệt giữa người có mở phổi và người không mở phổi. Một số bệnh nhân đáp ứng kém với áp lực 40 cmH2O, trong khi những người khác lại cải thiện đáng kể về thông khí phổi của họ.

Từ sự khác biệt về CT, các nhà nghiên cứu đã có thể ước lượng PEEP “tối ưu” cần thiết để vượt qua trọng lượng phổi và thành ngực. Kết quả là đáng ngạc nhiên. Họ nhận thấy rằng các giá trị PEEP có nguồn gốc CT không hoàn toàn liên quan đến số lượng huy động từ sự thay đổi áp lực 40 cmH2O.

“PEEP trung bình cần thiết cho bệnh nhân ARDS giữ cho phổi mở khoảng 16 cm H2O một cách độc lập vì thực tế số lượng mô được giữ mở ít nhất là 3% hoặc > 50% tổng trọng lượng phổi “.

Tức là, những bệnh nhân hầu như không mở phổi được ở 45 cmH2O và những bệnh nhân mở phổi rất dễ thì có cùng mức PEEP để giữ cho phổi của họ mở – khoảng 16 cmH2O. Có thể đó là thông điệp chính của cách tiếp cận CT. Cài đặt PEEP tối ưu không liên quan đến khả năng mở phổi.

Áp lực xuyên phổi và đo áp lực bóng chèn thực quản

Điều này đã trở thành một chủ đề nóng vào năm 2016. Về cơ bản, áp lực xuyên phổi là áp lực làm căng phồng phổi. Đó là sự khác biệt giữa áp lực bên trong phế nang (có sẵn như Pplat) và áp suất bên trong khoang màng phổi (không thể đo được, nhưng áp lực thực quản là một đại diện hợp lý).

Mặc dù điều này nghe có vẻ là một ý tưởng tuyệt vời, nó có nhiều hạn chế. Giải thích trong mục LITFL CCC cho chủ đề này dựa trên một bài viết xuất sắc của Sarge et al (2009). Một bài báo gần đây khác (Sahetya và cộng sự, 2016) cũng đưa ra một danh sách các lợi thế và bất lợi. Tóm tắt dưới đây đã được lồng với nhau từ những nguồn này.

Ý nghĩa của biến này là gì? Làm thế nào để bạn sử dụng nó? Tóm lại, người ta cần phải thường xuyên thực hiện thủ thuật ngưng thì thở ra và ngưng thì hít vào để đo TPP. TPP thở ra thấp (hoặc thậm chí âm) sẽ dẫn đến tình trạng tái xẹp và xẹp phổi, trong khi đó một TPP cuối thì hít vào cao sẽ dẫn đến VILI.

Vì vậy:

• Cài PEEP giữ TPP khoảng 0-10 cmH2O ở cuối thì thở ra.
• Cài VT hoặc driving pressure để giữ

TPP không cao hơn 25 cmH2O ở cuối thì hít vào. TPP có lợi thế là tách compliance thành ngực khỏi compliance của phổi. Về mặt lý thuyết, tốt hơn là nên thông khí cho người béo phì quá mức và bệnh nhân có áp lực ở vùng bụng cao. Chẳng hạn, trong một bệnh nhân béo phì quá mức, áp lực màng phổi có thể rất cao. Giả sử nó là 15 cmH2O. Ở Pplat 30 cmH2O, TPP vẫn chỉ là 15. Với sự ngưng cuối thì thở ra PEEP là 10, Pplat kết thúc là 12 cmH2O, tạo thành một TPP là – 3 cmH2O. Trong kịch bản này, bệnh nhân béo phì sẽ bị xẹp phổi – cài đặt PEEP rõ ràng là cần thiết.

Các thông số ảnh hưởng đến Pes:

• Tính đàn hồi của thực quản
• Trương lực cơ thực quản
• Áp lực truyền qua các liên kết xung quanh: Áp lực màng phổi, Áp lực trung thất
• Tư thế (trọng lực theo chiều thẳng đứng)

Các tình trạng mà Pes không liên quan đến áp lực màng phổi:

•  Chênh lệch trong lực (khi BN không ở tư thế nằm ngữa)
• Các thay đổi tại chổ (ví dụ, áp lực do vùng phổi đông đặc)
• Bóng chèn thực quản gần thùy dưới phổi bên trái; vì vậy có thể không phản ánh áp lực màng phổi ở nơi khác (được thông khí tốt hơn).

Thuận lợi của cài đặt PEEP theo hướng dẫn của TPP: 

• Áp lực đường thở đơn thuần có thể lầm lẫn
• TPP nhằm giúp đánh giá tốt hơn lực căng (stress) trên nhu mô phổi
• Giúp cài đặt PEEP và VT.
• Đo TPP qua balloon thực quản là thủ thuật không xâm lấn

Bất lợi và giới hạn: 

• Phụ thuộc nhiều vào vị trí đúng của balloon
• Tính không đồng nhất của ARDS: có nghĩa là áp lực thực quản không đại diện cho TPP của toàn bộ phổi
• Không ai biết sẽ giải thích như thế nào nếu bệnh nhân ở tư thế nằm sấp
• Pes cao hơn mức áp lực màng phổi thật sự trong vùng phổi thông khí tốt và thấp hơn trong vùng phổi phụ thuộc (bị xẹp). Vì vậy, nó làm thay đổi vị trí bị VILI chứ không làm giảm độ nặng.

Chụp cắt lớp điện trở (EIT)

Trở kháng của lồng ngực đạt mức cao nhất lúc mà tất cả các phế nang có thể mở được đã được mở (Long et al, 2015); thêm một điều nữa là nó có khả năng đánh giá mức độ không đồng nhất (và thay đổi thủ thuật mở phổi như thế nào).

Thuận lợi của kỹ thuật này là không xâm lấn, không ảnh hưởng tia xạ (không cần chuyển đến phòng chụp CT). Mặc dù CT phổi được xem như “tiêu chuẩn vàng”, EIT có độ phân giải tốt hơn, có thể thấy được biểu đồ mở phổi theo thời gian. Đây là hình ảnh động học của phổi trong quá trình thở máy.

Review chi tiết nhất do Kobylianskii và cộng sự thực hiện (2016). Họ tìm được 67 nghiên cứu, và kết luận rằng EIT đã “cho thấy hữu ích”. Tuy nhiên, chưa có chứng cứ về kết cục. Các nghiên cứu hiện tại đều có cỡ mẫu nhỏ.