Chiến lược sử dụng thiết bị trợ thở, máy thở và oxy hóa qua màng ngoài cơ thể (ECMO) trong điều trị hội chứng suy hô hấp cấp do nhiễm COVID-19 ( Phần 1)

Thiết bị hỗ trợ hô hấp (máy trợ thở – respirator)

Máy trợ thở là loại thiết bị giống như một mặt nạ, thường được làm bằng loại gạc chuyên dụng để che phủ lên miệng, hoặc cả mũi lẫn miệng nhằm ngăn ngừa hít phải các chất độc hại.Các nhân viên chăm sóc sức khỏe thường mang mặt nạ trợ thở (thường gọi khẩu trang) để lọc bỏ các loại virus có thể xâm nhập, và nhờ vậy họ mới tránh được nhiễm COVID-19 trong quá trình chăm sóc người bệnh.

Trung tâm kiểm soát bệnh tật (center for disease control – CDC) đặc biệt khuyến cáo nhân viên y tế sử dụng loại mặt nạ trợ thở N95 (N95 respirators).Sử dụng loại mặt nạ này thường dễ ôm khít với khuôn mặt, mũi và miệng hơn so với loại mặt nạ y tế thường qui hoặc loại mặt nạ phẫu thuật.Một loại mặt nạ khác có thể được sử dụng là PAPR, là mặt nạ có gắn máy lọc sạch làm không khí tinh khiết (powered air-purifying respirators), loại mặt nạ này bao phủ toàn bộ phần đầu và được gắn một máy quạt gió để lọc sạch không khí.Mặt nạ trợ thở được xem là thiết bị bảo hộ cá nhân(PPE – personal protective equipment).Một số thiết bị bảo hộ cá nhân khác để ngăn ngừa COVID-19 như kính bảo hộ, găng tay và loại áo choàng chuyên dụng dành cho nhân viên y tế.

Đối với bệnh nhân, ngoài mục đích phòng ngừa hít phải các chất độc hại và ngăn cản sự phóng thích các tác nhân lây nhiễm ra môi trường xung quanh qua các giọt bắn hô hấp, thì mặt nạ hỗ trợ hô hấp còn là thiết bị được thiết kế thêm phần trợ thở qua đó giúp cung cấp luồng khí ôxy một cách chủ động theo chỉ định cụ thể của liệu pháp oxy trong điều trị suy hô hấp.Hình vẽ bên dưới là loại mặt nạ ôxy thường được sử dụng nhất cho những bệnh nhân COVI-19 bị suy hô hấp tại các buồng bệnh nội trú.

Hình 1. Loại mặt nạ trợ thở thường sử dụng theo chỉ định liệu pháp ôxy khi điều trị suy hô hấp

Thông khí cơ học (mechanical ventilation ;máy thở – ventilator )

Trong y khoa, máy thở (ventilator) là máy hỗ trợ thêm sức cho người bệnh thở.Máy thở giúp bơm luồng khí ôxy (O2) vào trong phổi và loại thải khí cacbonic (CO2) qua một ống thở được luồn vào trong khí quản của người bệnh.Khái niệm thở máy(ventilate) có nghĩa là mang oxy (oxygenating) thêm vào máu (hay còn gọi là cung cấp oxy) hoặc có nghĩa là trợ giúp thở cho người bệnh bởi một máy thở (mechanical ventilator).

COVID-19 là loại bệnh lý hô hấp, có thể dẫn đến viêm phổi (pneumonia), vì vậy nó có thể gây khó thở và suy hô hấp.Do đó, chúng ta có thể hiểu tại sao máy thở là rất cần thiết trong điều trị cho những bệnh nhân bị nhiễm loại virus này. Thời gian này, đại dịch do virus corona trên khắp toàn cầu đã làm cho ngành y tế trên toàn cầu trở nên bị quá tải, trong đó, sự thiếu hụt số lượng máy thở đang là một vấn đề bức thiết ngay cả ở những nước có nền y học phát triển như Mỹ và Châu Âu. Chiến lược tăng sản xuất máy thở đang được triển khai tại nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam chúng ta, nhằm đáp ứng nhu cầuchăm sóc và bảo vệ sức khỏe người dân.Chúng tôi trình bày những đặc điểm chính dưới đây nhằm cung cấp thêm thông tin về các loại thiết bị máy thở chuyên dụng trong điều trị cứu sống cho những bệnh nhân bị suy hô hấp nghiêm trọng này.

1.1. Loại máy thở sử dụng trong các đơn vị hồi sức cấp cứu (ICU)

Phổi của người bệnh có thể được thông khí nhân tạo bằng cách làm giảm áp lực lồng ngực (thông khí áp lực âm) trong thì thở ra hoặc bằng cách làm tăng áp lực trong đường thở (thông khí áp lực dương) trong thì hít vào (hình vẽ).

Hình 2. Biểu đồ thể tích phổi và lưu lượng khí trong một chu kỳ hô hấp tạo bởi loại máy thở được thiết kế theo nguyên lý tạo nguồn áp lực bơm khí và tạo dòng lưu lượng dẫn khí hô hấp.

Đa số các loại máy thở ngày nay đều có công nghệ tương tự nhau.Hình vẽ bên dưới là sơ đồ lược giản về nguyên lý máy thở.Luồng dẫn khí hô hấp được nén trong buồng tạo áp lực sau đó được bơm vào phổi của người bệnh thông qua một van thở vào.Van thở vào được thiết kế giúp kiểm soát lưu lượng thở vào thông qua một bộ phận điều khiển điện tử. Áp lực và lưu lượng đường thở của luồng khí bơm vào phổi của người bệnh được theo dõi bởi các bộ phận nhận cảm (sensors) ghi nhận giá trị áp lực và lưu lượng khí thở vào. Lưu lượng khí thở ra cũng có thể được theo dõi nhằm phát hiện sự thất thoát (dò) khí và phát hiện mỗi khi mất kết nối đoạn dây thở nối từ máy thở đến bệnh nhân.Đây là kiểu thiết kế hiện nay cho các loại máy thở hoạt động theo nguyên lý tạo áp lực hoặc nguyên lý tạo lưu lượng.

Hình 3.Sơ đồ nguyên lý máy thở hiện đại (vùng mờ biểu thị luồng dẫn khí trong thì thở vào).