Luận án Nghiên cứu sự thay đổi oxy máu và cơ học phổi trong thông khí nhân tạo tư thế nằm sấp trên bệnh nhân suy hô hấp cấp tiến triển

LỜI CẢM ƠN Để thực hiện luận án này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của rất nhiều các thầy, các cô cùng với nhiều cá nhân và tập thể khác. Nhân dịp hoàn thành công trình này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tất cả các thầy, các cô, các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin trân trọng cảm ơn: - Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học trường Đại học Y Hà Nội và Ban giám đốc Bệnh viện Bạch Mai, Phòng Kế hoạch tổng hợp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành luận án. - PGS. TS. Nguyễn Đạt Anh, PGS. TS. Đặng Quốc Tuấn cùng toàn thể các thầy, cô trong Bộ môn Hồi sức cấp cứu Trường Đại học Y Hà Nội đã tận tình chỉ bảo, động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. - Các nhà khoa học trong Hội đồng cấp cơ sở và các Giáo sư phản biện kín đã có những ý kiến vô cùng quý báu giúp tôi hoàn thiện luận án này. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS. Nguyễn Thị Dụ, TS. Đỗ Ngọc Sơn, những người thầy đã tận tình ủng hộ, động viên, và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn: - Tập thể các cán bộ công nhân viên Khoa Cấp cứu, Khoa Hồi sức tích cực bệnh viện Bạch Mai cùng toàn thể các học viên cao học, nội trú, chuyên khoa I, chuyên khoa II, nghiên cứu sinh chuyên ngành hồi sức cấp cứu đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài này. - Ban giám đốc Bệnh viện đa khoa tỉnh Thái Bình và tập thể cán bộ nhân viên Khoa Hồi sức tích cực - Chống độc Bệnh viện đa khoa tỉnh Thái Bình đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các bệnh nhân điều trị tại Khoa Cấp cứu, Khoa hồi sức tích cực Bệnh viện Bạch Mai đã tham gia vào đề tài nghiên cứu và giúp tôi hoàn thành luận án này. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới những người thân trong gia đình: bố, mẹ, anh, chị, vợ con và bạn bè đã luôn khích lệ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận án. Tôi xin ghi nhận những tình cảm và công lao ấy. Đỗ Minh Dương LỜI CAM ĐOAN Tôi là Đỗ Minh Dƣơng, nghiên cứu sinh khóa 32 Trƣờng Đại học Y Hà Nội, chuyên ngành Hồi sức cấp cứu và Chống độc, xin cam đoan: 1. Đây là luận án do bản thân tôi trực tiếp thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của Cô GS. TS. Nguyễn Thị Dụ và Thầy TS. Đỗ Ngọc Sơn. 2. Công trình này không trùng lặp với bất kỳ nghiên cứu nào khác đã đƣợc công bố tại Việt Nam 3. Các số liệu và thông tin trong nghiên cứu là hoàn toàn chính xác, trung thực và khách quan, đã đƣợc xác nhận và chấp thuận của cơ sở nơi nghiên cứu Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trƣớc pháp luật về những cam kết này. Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2017 Ngƣời viết cam đoan Đỗ Minh Dƣơng DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ALTMTT Áp lực tĩnh mạch trung tâm APACHE II Bảng điểm đánh giá mức độ nặng trong 24 giờ đầu (Acute Physiology and Chronic Health Evaluation) APRV Thông khí kiểm soát thể tích có điều chỉnh áp lực (Pressure Regulated Volume Control) ARDS Hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (Acute Respiratory Distress Syndrome) CI Chỉ số tim (Cardiac Index) CO Cung lƣợng tim (Cardiac Output) Compliance Độ giãn nở phổi EVLW Lƣợng nƣớc ngoài mạch máu ở phổi (Extravascular Lung Water) FiO2 Nồng độ oxy trong khí thở vào (Fraction of Inspired Oxygen) GEDV Tổng thể tích cuối tâm trƣơng (Global End Diastolic Volume) HATB Huyết áp trung bình I:E Tỷ lệ thời gian thở vào/thời gian thở ra (Inspiration/Expiration) LIS Điểm tổn thƣơng phổi (Lung Injury Score) MV Thông khí phút (Minute Volume) PaCO2 Phân áp riêng phần khí carbonic trong máu động mạch (Partial pressure of Carbon dioxide) PaO2 Phân áp riêng phần khí oxy trong máu động mạch (Partial pressure of Oxygen) PBW Cân nặng lý tƣởng (Pridicted Body Weight) PCV Thông khí kiểm soát áp lực (Pressure Controlled Ventilation) PEEP Áp lực dƣơng cuối thì thở ra (Positive End Expiratory Pressure) PiCCO Phƣơng pháp thăm dò huyết động xuyên phổi (Pulse Contour Cardiac Output) PIP Áp lực đỉnh thì thở vào (Peak Inspiratory Airway Pressure) Pmean Áp lực trung bình đƣờng thở Pplateau Áp lực cao nguyên PRVC Thông khí kiểm soát thể tích có điều chỉnh áp lực (Pressure Regular Volume Control) SOFA Bảng điểm đánh giá suy tạng (Sequential Organ Failure Assessment score) SpO2 Độ bão hòa oxy mao mạch ngoại vi (Saturation of Peripheral Oxygen) TKNT Thông khí nhân tạo VA/Q Tỷ lệ thông khí/tƣới máu (Ventilation/Perfution) VCV Thông khí kiểm soát thể tích (Volume Controlled Ventilation) VILI Tổn thƣơng phổi do máy thở (Ventilator Induced Lung Injury) Vte Thể tích khí lƣu thông thở ra (Tidal Volume Expiration) MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN ............................................................................... 3 1.1. HỘI CHỨNG SUY HÔ HẤP CẤP TIẾN TRIỂN ................................. 3 1.1.1. Lịch sử và các tiêu chuẩn chẩn đoán ARDS .................................... 3 1.1.2. Tỷ lệ mắc ARDS .............................................................................. 4 1.1.3. Yếu tố nguy cơ ................................................................................. 4 1.1.4. Cơ chế bệnh sinh của ARDS ............................................................ 5 1.1.5. Các biện pháp điều trị ngoài thông khí nhân tạo ........................... 13 1.2. THÔNG KHÍ NHÂN TẠO TRONG ĐIỀU TRỊ ARDS ...................... 18 1.2.1. Tổn thƣơng phổi do thở máy .......................................................... 18 1.2.2. Thông khí nhân tạo theo chiến lƣợc bảo vệ phổi ........................... 18 1.3. THÔNG KHÍ NHÂN TẠO TƢ THẾ BỆNH NHÂN NẰM SẤP ........ 22 1.3.1. Tác dụng của tƣ thế nằm sấp tới bệnh nhân ARDS ....................... 23 1.3.2. Ứng dụng TKNT tƣ thế nằm sấp trong điều trị ARDS .................. 30 1.3.3. Chống chỉ định của thông khí nhân tạo tƣ thế nằm sấp ................. 32 1.3.4. Tai biến của thông khí nhân tạo tƣ thế nằm sấp ............................. 32 1.3.5. Một số nghiên cứu về thông khí nhân tạo tƣ thế nằm sấp ............. 35 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 39 2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU .............................................................. 39 2.1.1. Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân ..................................................... 39 2.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ bệnh nhân ........................................................ 39 2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................ 40 2.2.1. Thiết kế nghiên cứu ........................................................................ 40 2.2.2. Chọn mẫu nghiên cứu .................................................................... 40 2.2.3. Phƣơng tiện nghiên cứu ................................................................. 41 2.2.4. Tiến hành nghiên cứu ..................................................................... 43 2.2.5. Thu thập các chỉ số nghiên cứu ...................................................... 53 2.2.6. Một số định nghĩa về các chỉ số nghiên cứu .................................. 56 2.2.7. Tính đạo đức y học ......................................................................... 58 2.2.8. Xử lý số liệu ................................................................................... 58 Chƣơng 3: KẾT QUẢ ................................................................................... 61 3.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA BỆNH NHÂN NGHIÊN CỨU ............... 61 3.1.1. Đặc điểm phân bố theo nhóm tuổi ................................................. 61 3.1.2. Đặc điểm phân bố về giới .............................................................. 61 3.1.3. Yếu tố nguy cơ gây ARDS ............................................................. 62 3.1.4. Các bệnh mạn tính kèm theo .......................................................... 63 3.1.5. Đặc điểm lâm sàng trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ........................... 64 3.1.6. Khí máu động mạch trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ......................... 65 3.1.7. Xét nghiệm huyết học trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ....................... 66 3.1.8. Xét nghiệm sinh hóa trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ......................... 67 3.1.9. Đặc điểm tình trạng nặng của bệnh ................................................ 68 3.1.10. Các phƣơng thức thở máy đƣợc sử dụng ..................................... 68 3.1.11. Sử dụng thuốc an thần, giảm đau, giãn cơ ................................... 69 3.1.12. Tỷ lệ tử vong và xin về ................................................................ 69 3.2. THAY ĐỔI OXY MÁU VÀ CƠ HỌC PHỔI ...................................... 70 3.2.1. Thay đổi oxy máu trong TKNT tƣ thế nằm sấp ............................. 70 3.2.2. Thay đổi cơ học phổi trong TKNT tƣ thế nằm sấp ........................ 72 3.3. THAY ĐỔI THÔNG SỐ MÁY THỞ .................................................. 75 3.3.1. Thể tích khí lƣu thông, thông khí phút, tần số thở ......................... 75 3.3.2. Tỷ lệ FiO2 và PEEP ........................................................................ 75 3.4. CÁC TAI BIẾN CỦA TKNT TƢ THẾ NẰM SẤP ............................. 76 3.4.1. Tai biến liên quan đến huyết động ................................................. 76 3.4.2. Tai biến trào ngƣợc dịch dạ dày ..................................................... 79 3.4.3. Tai biến do thay đổi tƣ thế ............................................................. 79 Chƣơng 4: BÀN LUẬN ................................................................................. 80 4.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG NHÓM BỆNH NHÂN NGHIÊN CỨU ........... 80 4.1.1. Đặc điểm nghiên cứu về tuổi và giới ............................................. 80 4.1.2. Yếu tố nguy cơ dẫn đến ARDS. ..................................................... 81 4.1.3. Các bệnh mạn tính kèm theo .......................................................... 82 4.1.4. Đặc điểm lâm sàng trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ........................... 83 4.1.5. Khí máu động mạch trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ......................... 84 4.1.6. Một số xét nghiệm trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ............................ 85 4.1.7. Tình trạng nặng của bệnh nhân trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ........ 86 4.1.8. Các phƣơng thức thở máy đƣợc sử dụng ....................................... 87 4.1.9. Sử dụng thuốc an thần, giảm đau, giãn cơ ..................................... 88 4.1.10. Tỷ lệ tử vong và xin về ................................................................ 90 4.2. THAY ĐỔI OXY MÁU VÀ CƠ HỌC PHỔI ...................................... 91 4.2.1. Thay đổi oxy máu trong TKNT tƣ thế nằm sấp ............................. 91 4.2.2. Thay đổi cơ học phổi trong TKNT tƣ thế nằm sấp ........................ 95 4.3. THAY ĐỔI THÔNG SỐ MÁY THỞ ................................................ 102 4.3.1. Thể tích lƣu thông, thông khí phút và tần số thở. ........................ 102 4.3.2. Tỷ lệ oxy trong khí thở vào .......................................................... 104 4.3.3. Thay đổi áp lực dƣơng cuối thì thở ra .......................................... 105 4.4. CÁC TAI BIẾN CỦA TKNT NẰM SẤP .......................................... 106 4.4.1. Tai biến liên quan đến huyết động ............................................... 106 4.4.2. Tai biến liên quan đến tiêu hóa .................................................... 113 4.4.3. Tai biến do thay đổi tƣ thế ........................................................... 114 4.4.4. Các tai biến khác .......................................................................... 115 4.5. MỘT SỐ ĐIỂM HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI ........................................ 117 KẾT LUẬN .................................................................................................. 119 KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 120 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Đặc điểm phân bố theo nhóm tuổi ............................................ 61 Bảng 3.2. Các yếu tố nguy cơ gây ARDS ................................................. 62 Bảng 3.3. Các bệnh mạn tính kèm theo .................................................... 63 Bảng 3.4. Đặc điểm lâm sàng trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ...................... 64 Bảng 3.5. Đặc điểm về khí máu động mạch trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ... 65 Bảng 3.6. Xét nghiệm huyết học trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ................. 66 Bảng 3.7. Xét nghiệm sinh hóa trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ................... 67 Bảng 3.8. Tình trạng nặng của bệnh trƣớc TKNT tƣ thế nằm sấp ............ 68 Bảng 3.9. Sử dụng thuốc an thần, giảm đau, giãn cơ ................................ 69 Bảng 3.10. Thể tích khí lƣu thông, thông khí phút, tần số thở ................... 75 Bảng 3.11. Tỷ lệ FiO2 và PEEP ................................................................... 75 Bảng 3.13. Tổng thể tích cuối tâm trƣơng và lƣợng nƣớc ở phổi ............... 78 Bảng 3.14. Tai biến khi do thay đổi tƣ thế .................................................. 79 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1. Đặc điểm phân bố về giới ....................................................... 61 Biểu đồ 3.2. Các phƣơng thức thở máy đƣợc sử dụng ................................ 68 Biểu đồ 3.3. Tỷ lệ tử vong và xin về ........................................................... 69 Biểu đồ 3.4. Bão hòa oxy máu mao mạch ................................................... 70 Biểu đồ 3.5. Thay đổi áp lực riêng phần oxy trong máu động mạch .......... 70 Biểu đồ 3.6. Thay đổi tỷ lệ PaO2/FiO2 ........................................................ 71 Biểu đồ 3.7. Tỷ lệ bệnh nhân có cải thiện oxy máu .................................... 71 Biểu đồ 3.8. Thay đổi áp lực cao nguyên khi bệnh nhân nằm sấp .............. 72 Biểu đồ 3.9. Thay đổi áp lực đỉnh đƣờng thở ............................................. 72 Biểu đồ 3.10. Thay đổi áp lực trung bình đƣờng thở .................................... 73 Biểu đồ 3.11. Thay đổi áp lực đẩy vào .......................................................... 73 Biểu đồ 3.12. Thay đổi độ giãn nở phổi khi bệnh nhân nằm sấp .................. 74 Biểu đồ 3.13. Tƣơng quan giữa PaO2/FiO2 và độ giãn nở phổi tĩnh ............. 74 Biểu đồ 3.14. Thay đổi tần số tim khi bệnh nhân nằm sấp ........................... 76 Biểu đồ 3.15. Thay đổi huyết áp trung bình khi bệnh nhân nằm sấp ............ 76 Biểu đồ 3.16. Thay đổi áp lực tĩnh mạch trung tâm ...................................... 77 Biểu đồ 3.17. Liều lƣợng Noradrenaline khi bệnh nhân nằm sấp ................. 78 Biểu đồ 3.18. Trào ngƣợc dịch dạ dày .......................................................... 79 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cấu tạo màng phế nang - mao mạch ............................................. 6 Hình 1.2. Phế nang bình thƣờng và phế nang tổn thƣơng trong ARDS ....... 9 Hình 1.3. Hình ảnh chụp cắt lớp phổi bệnh nhân ARDS ........................... 10 Hình 1.4. Phế nang bệnh nhân ARDS giai đoạn tăng sinh và tạo xơ ......... 11 Hình 1.5. Mở phổi theo từng bậc ................................................................ 21 Hình 1.6. Hình ảnh chụp cắt lớp phổi bệnh nhân ở tƣ thế nằm sấp............ 24 Hình 2.1. Máy thở dùng trong nhiên cứu.................................................... 41 Hình 2.2. Máy phân tích khí máu động mạch ............................................. 42 Hình 2.3. Máy monitor theo dõi bệnh nhân ................................................ 42 Hình 2.4. Bệnh nhân TKNT tƣ thế nằm sấp ............................................... 48 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1. Tóm tắt cơ chế bệnh sinh ARDS ................................................ 13 Sơ đồ 1.2. Ảnh hƣởng của tƣ thế nằm sấp lên huyết động .......................... 30 Sơ đồ 2.1. Sơ đồ nghiên cứu TKNT tƣ thế nằm sấp .................................... 60 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (ARDS) là tình trạng bệnh lý nặng nề, thƣờng gặp trong khoa Hồi sức cấp cứu. Tại Mỹ hàng năm có khoảng 150.000 bệnh nhân ARDS [1]. Theo một số tác giả trên thế giới thì tỷ lệ tử vong của ARDS từ 40 - 60% [2],[3]. Tại khoa Hồi sức tích cực bệnh viện Bạch Mai, theo nghiên cứu của một số tác giả nhƣ Nguyễn Minh Nghĩa và Phạm Đức Lƣợng năm 2011 thì tỷ lệ tử vong của bệnh nhân ARDS là 52,6% và 54,8% [4],[5]. Đặc trƣng của ARDS là tổn thƣơng màng phế nang - mao mạch lan tỏa, làm cho dịch và các chất có trọng lƣợng phân tử cao từ trong lòng mạch thoát ra ngoài khoảng kẽ và vào phế nang. Vùng phổi phía lƣng trở nên đông đặc và không còn khả năng thông khí. Trong khi đó ở phía xƣơng ức thì các phế nang lại bị căng giãn quá mức. Hậu quả làm bất tƣơng xứng tỷ lệ thông khí/tƣới máu và gây giảm oxy máu trơ [6],[7]. Cho đến nay, thông khí nhân tạo (TKNT) theo chiến lƣợc bảo vệ phổi với Vt thấp và huy động phế nang vẫn là biện pháp cơ bản trong điều trị bệnh nhân ARDS [8]. Tuy nhiên khi bệnh nhân nằm ngửa thì do tác động của trọng lực làm cho vùng phổi phía lƣng bị xẹp nên không đƣợc thông khí, còn vùng phổi phía xƣơng ức lại bị thông khí quá mức [9]. Vì vậy các nhà nghiên cứu đã đề xuất biện pháp TKNT ở tƣ thế bệnh nhân nằm sấp với mục đích làm tăng huy động phế nang ở vùng phổi phía lƣng, đồng thời làm giảm sự căng giãn phế nang quá mức ở vùng phổi phía xƣơng ức. Phƣơng pháp TKNT tƣ thế nằm sấp lần đầu tiên đƣợc Piehl áp dụng vào năm 1976 trên 5 bệnh nhân ARDS thì thấy có sự cải thiện rõ rệt về oxy máu khi chuyển bệnh nhân từ tƣ thế nằm ngửa sang nằm sấp [10]. Hầu hết các nghiên cứu sau đó cũng cho thấy TKNT tƣ thế nằm sấp có tác dụng làm tăng 2 oxy máu trên 60 - 80% bệnh nhân, đồng thời làm cải thiện cơ học phổi nhƣng không làm giảm tỷ lệ tử vong [11],[12]. Dựa trên những tiến bộ về hiểu biết cơ chế bệnh sinh của ARDS, năm 2013 Guerin và cộng sự tiến hành nghiên cứu đa trung tâm trên 466 bệnh nhân ARDS có tỷ lệ PaO2/FiO2 ≤ 150, trong đó có 234 bệnh nhân nằm sấp 17 giờ/ngày và đƣợc TKNT với Vt thấp (khoảng 6 ml/kg). Kết quả tỷ lệ tử vong ngày thứ 28 giảm từ 32,8% xuống 16% với p < 0,001 [13]. Phân tích gộp của Sud và cộng sự năm 2014 về hiệu quả của TKNT tƣ thế nằm sấp ở bệnh nhân ARDS cũng cho thấy bệnh nhân ARDS nặng đƣợc TKNT với Vt thấp ở tƣ thế nằm sấp trên 16 giờ/ngày thì làm cải thiện tỷ lệ tử vong với p < 0,01 [14]. Tuy nhiên khi thực hiện TKNT tƣ thế nằm sấp cũng có thể xảy ra một số tai biến nguy hiểm nhƣ ngừng tim, tụt huyết áp, tắc hay tuột ống nội khí quản, tuột catheter. Các tai biến ít nghiêm trọng nhƣng cũng hay gặp là nôn và tổn thƣơng vùng tỳ đè...[15],[16],[17]. Do đó TKNT tƣ thế nằm sấp tuy đƣợc khuyến cáo trong điều trị bệnh nhân ARDS nhƣng những vấn đề về lợi ích và nguy cơ của biện pháp này hiện nay vẫn còn nhiều tranh cãi. Tại Việt Nam, cho đến nay mới có một vài trƣờng hợp thử nghiệm về TKNT tƣ thế nằm sấp trên bệnh nhân ARDS nhƣng vẫn chƣa có đề tài nào đƣợc nghiên cứu. Vì vậy để đánh giá một số tác dụng và nguy cơ có thể xảy ra khi TKNT tƣ thế nằm sấp trong điều trị bệnh nhân ARDS, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sự thay đổi oxy máu và cơ học phổi trong thông khí nhân tạo tư thế nằm sấp trên bệnh nhân suy hô hấp cấp tiến triển” nhằm mục tiêu: 1. Nghiên cứu sự thay đổi oxy máu và cơ học phổi trong thông khí nhân tạo tư thế nằm sấp trên bệnh nhân suy hô hấp cấp tiến triển. 2. Nhận xét các tai biến có thể gặp khi áp dụng thông khí nhân tạo tư thế nằm sấp trong điề