Tổn thương phổi do máy thở: Đặc điểm và Cơ chế

Tổn thương phổi do máy thở (ventilator-induced lung injury – VILI) là một tác động không mong muốn có thể có của thông khí nhân tạo. VILI có thể gây ra thêm tổn thương cho mô phổi và làm tình trạng của bệnh nhân trở nên nghiêm trọng hơn, có thể dẫn đến tử vong. Do đó, hiểu cơ chế của VILI và có  các chiến lược để ngăn ngừa có vai trò rất quan trọng trong chiến lược can thiệp thông khí bằng máy hỗ trợ.

1. Đặc điểm của tổn thương phổi do máy thở

Tổn thương phổi do máy thở thường được quan sát ở bệnh nhân được thở máy vì hội chứng nguy kịch hô hấp cấp (Acute respiratory distres syndrome – ARDS), nhưng trong những năm gần đây, rõ ràng rằng nó cũng cũng có thể  xảy ra ở những bệnh nhân được thở máy vì các lý do khác ngoài ARDS.

Ở bệnh nhân ARDS, bởi vì các biểu hiện của VILI gần như không thể phân biệt được với ARDS, nên tần suất xảy ra thực sự không rõ ràng nhưng được cho là cao hơn so với bệnh nhân không có ARDS. Bệnh nhân ARDS có nguy cơ chấn thương phổi tiếp tục vì phổi đã bị tổn thương (“được mồi trước”). Ngoài ra, cơ chế bệnh lý nền tảng của bối cảnh ARDS càng khiến phổi dễ bị tổn thương do căng phồng (do một phần lớn của phổi không được sử dụng để thông khí) và tổn thương phổi do xẹp phế nang (atelectrauma).

Ở bệnh nhân suy hô hấp không phải do ARDS, tần suất xảy ra VILI ở bệnh nhân được thở máy không phải ARDS cũng chưa được biết đến. Trong một nghiên cứu quan sát các bệnh nhân được thở máy vì những nguyên nhân không phải ARDS, các yếu tố nguy cơ cho VILI bao gồm thể tích dòng khí cao (> 6 mL trên kg trọng lượng cơ thể dự đoán), truyền các sản phẩm máu, toan hóa máu (pH <7,35) và các bệnh lý phổi làm hạn chế dòng khí lưu thông. Cũng có khả năng rằng nguy cơ tương tự cũng tồn tại ở bệnh nhân ARDS.

2. Một số cơ chế gây tổn thương phổi do máy thở

Căng phồng phế nang quá mức, xẹp phổi và tổn thương sinh học ( sự viêm) là các cơ chế chính gây ra chấn thương phổi trong quá trình thở máy cơ học, tuy nhiên tầm quan trọng của mỗi cơ chế này chưa được làm rõ. Tổn thương phổi càng nặng nề khiến độ thấm của phế nang càng cao, phù nề phế nang và mô kẽ, xuất huyết vào lòng phế nang, hình thành màng trong, mất chức năng chất hoạt động bề mặt (surfactant) và xẹp phế nang (tức là các đặc điểm tương tự như trong hội chứng nguy kịch hô hấp cấp).

Tổn thương do thể tích (volutrauma) đại diện cho nhóm cơ chế gây tổn thương phổi do các đơn vị phế nang phổi bị căng phồng do áp suất bên trong tăng cao. Các mô hình nghiên cứu trên động vật đã chứng minh rằng thể tích dòng khí cao (hoặc thể tích phế nang cao do ứ khí phế nang), chứ không phải do áp suất đường thở cao mà gây ra chấn thương phổi. Ở những bệnh nhân được đặt nội khí quản vì các nguyên nhân khác ngoài ARDS, căng phồng từ thể tích dòng khí cao cũng đã được chứng minh là tăng nguy cơ VILI (odd ratio 1,3, 95% CI 1,12-1,51, cho mỗi mL trên 6 mL trên kg trọng lượng cơ thể lý tưởng). Ngoài ra, tránh căng phồng bằng cách sử dụng chiến lược thể tích lưu thông khí thấp được chứng minh là  có lợi cho bệnh nhân ARDS.

Không phải lúc nào cũng cần thể tích lưu thông quá lớn để gây ra căng phồng phế nang. Khi có tình trạng thông khí không đồng đều hoặc xẹp (ví dụ: bệnh nhân với ARDS), thể tích khí lưu thông trong mỗi nhịp thở có thể phân chia một các không đồng đều đến các vùng phổi. Điều này có thể gây ra căng phồng phế nang từng khu vực của phổi và gây ra VILI mặc dù cung cấp thể tích lưu thông thông thường dựa trên cân nặng cơ thể. Một quá trình tương tự xảy ra khi độ đàn hồi phổi giảm như xơ hóa phổi nặng hoặc thông khí một bên phổi thay vì là hai.

Tổn thương phổi do áp lực (barotrauma) là dạng tổn thương phổi do các mức áp lực không phù hợp tác động lên phế nang và đường dẫn khí. Tất cả bệnh nhân được thở máy đều có nguy cơ tổn thương phổi do áp lực. Chu kỳ hô hấp bình thường, nhịp thở tự phát phụ thuộc vào áp suất âm. Tuy nhiên, thông khí cơ học xâm nhập thực hiện các nhịp thở hỗ trợ hay bắt buộc bằng cách cung cấp các mức ăp lực dương. Điều này có thể gây ra vỡ phế nang hoặc thập chí là tràn khí vào khoang màng phổi.

Tổn thương phổi do xẹp phế nang (atelectrauma) là thuật ngữ chỉ tổn thương do sự căng phồng và đóng xẹp lập đi lập lại của các phế nang trong quá trình thông khí cơ học. Quá trình này tạo ra “shear force” (áp lực gây ra bởi ứng suất cắt) có thể gây tổn thương cho các phế quản và phế nang kế cận. Quá trình này còn được gọi là xẹp phế nang chu kỳ (cyclical atelectasis), hay atelectrauma. Sự thiếu hụt hoặc mất chức năng của lớp surfactanat có thể đóng vai trò trong atelectrauma.

Tổn thương sinh học (Biotrauma)  được đặc trưng bởi sự giải phóng các chất trung gian gây viêm từ các tế bào của phổi bị tổn thương trong quá trình thông khí cơ học.  Cả sự căng phồng phế nang và atelectrauma đều được chứng minh trong các nghiên cứu động vật gây ra tăng sản sinh các chất trung gian của quá trình viêm, bao gồm TNF-alpha, IL-6, IL-8, matrix metalloproteinase -9 và  NF-kB

Khi sử dụng máy thở nhân tạo, các chuyên gia y tế tại Vinmec luôn cập nhật kiến thức và kỹ năng để áp dụng các kỹ thuật tiến bộ và cung cấp chăm sóc tốt nhất cho bệnh nhân..

Tham khảo: