Orocannula sáng tạo: Thiết bị qua đường miệng in 3D giúp theo dõi hô hấp an toàn trong quá trình an thần

Điểm nổi bật

Bài báo này trình bày thiết kế, phát triển và đánh giá lâm sàng của một thiết bị qua đường miệng mới—Orocannula—được chế tạo bằng công nghệ in 3D nhằm đồng thời cung cấp oxy và theo dõi carbon dioxide (CO2) trong quá trình an thần.

Các điểm nổi bật chính bao gồm khả năng chống tắc nghẽn dòng khí khi bị ép từ bên ngoài, khả năng tương thích với ống của canuyn oxy mũi hiện có, và tỷ lệ lưu giữ cao mà không bị xê dịch trong phẫu thuật.

Bối cảnh nghiên cứu

An thần thủ thuật, thường được sử dụng trong nhiều loại phẫu thuật xâm lấn tối thiểu, tiềm ẩn các nguy cơ suy giảm hô hấp, bao gồm giảm thông khí và giảm bão hòa oxy. Theo dõi thông khí liên tục bằng đo CO2 và cung cấp oxy là thiết yếu để ngăn ngừa thiếu oxy máu và các biến chứng liên quan. Canuyn oxy mũi thông thường chủ yếu cung cấp oxy nhưng có khả năng hạn chế hoặc không đáng tin cậy trong việc theo dõi CO2 thở ra, đặc biệt khi bệnh nhân thở bằng miệng. Để khắc phục khoảng trống này, một thiết bị qua đường miệng tích hợp cung cấp oxy và capnography có thể cải thiện kiểm soát đường thở và tăng độ an toàn cho người bệnh trong quá trình an thần.

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu bao gồm việc kỹ thuật hóa một thiết bị mới, Orocannula, bằng thiết kế hỗ trợ bởi máy tính và in 3D với thermoplastic polyurethane (TPU), một vật liệu mềm dẻo và tương thích sinh học thường được dùng trong thiết bị y tế. Mẫu nguyên mẫu được thiết kế để phù hợp với ống canuyn oxy tiêu chuẩn. Thử nghiệm dòng khí tiền lâm sàng đánh giá tốc độ dòng oxy trong điều kiện cơ bản và khi đặt một khối lượng ngoài 3 kg để mô phỏng tình trạng ép chèn.

Sau đó, đánh giá lâm sàng tuyển chọn 20 bệnh nhân trưởng thành được phẫu thuật dưới an thần. Tuổi trung bình của người tham gia là 65,8 tuổi, và 60% là nữ. Các tiêu chí đánh giá chính bao gồm độ bão hòa oxy trong mổ và giá trị CO2 cuối thì thở ra, độ ổn định của thiết bị, cũng như nhu cầu chỉnh lại vị trí hoặc điều chỉnh trong quá trình thủ thuật. Thời gian phẫu thuật trung bình là 52,7 phút.

Kết quả chính

Thử nghiệm tiền lâm sàng cho thấy ống canuyn oxy thông thường dễ bị tắc nghẽn dòng khí khi bị ép từ bên ngoài; lưu lượng trung bình giảm đáng kể (xuống 0,04 L/phút) khi đặt khối lượng 3 kg (p < 0,01). Ngược lại, lưu lượng oxy qua ống tích hợp trong Orocannula không khác biệt có ý nghĩa so với ban đầu (trung bình khoảng 3,57 L/phút, p = 0,43) và không bị ảnh hưởng bởi cùng mức tải bên ngoài (trung bình khoảng 3,66 L/phút, p = 0,52).

Kết quả lâm sàng khả quan: tất cả bệnh nhân hoàn tất thủ thuật với các thông số hô hấp đạt yêu cầu. Giá trị thấp nhất của độ bão hòa oxy ghi nhận trung bình là 94,8% (SD ± 2,9), cho thấy tình trạng oxy hóa được duy trì trong quá trình an thần. Đáng chú ý, thiết bị vẫn nằm chắc chắn tại chỗ, không có trường hợp nào bị tuột hoặc cần chỉnh lại vị trí ở 75% số ca, phản ánh độ khớp ổn định trong điều kiện phẫu thuật.

Không ghi nhận biến cố bất lợi nào liên quan đến việc sử dụng thiết bị, nhấn mạnh tính an toàn và khả thi của phương pháp này trong bối cảnh chu phẫu.

Nhận định chuyên gia

Việc tích hợp một thành phần theo dõi CO2 qua đường miệng cùng với cung cấp oxy trong cùng một thiết bị là một bước tiến đáng kể đối với kiểm soát đường thở liên quan đến an thần. Canuyn oxy mũi truyền thống có thể kém hiệu quả nếu bệnh nhân chủ yếu thở bằng miệng hoặc nếu độ khít bị ảnh hưởng. Thiết kế của Orocannula dường như khắc phục các hạn chế này bằng cách cung cấp một đường vào miệng an toàn, cho phép đồng thời cung cấp oxy và theo dõi capnography.

Việc sử dụng in 3D với TPU mang lại khả năng tạo mẫu nhanh và tùy biến, giúp thiết bị này có thể thích ứng với nhiều kiểu giải phẫu người bệnh và các yêu cầu thủ thuật khác nhau. Tuy nhiên, nghiên cứu hiện tại bị hạn chế bởi cỡ mẫu tương đối nhỏ và thiết kế đơn trung tâm; cần có các thử nghiệm quy mô lớn hơn để xác nhận khả năng khái quát hóa và hiệu quả dài hạn.

Ngoài ra, việc tích hợp với các hệ thống theo dõi và quy trình làm việc hiện có, cũng như đánh giá mức độ thoải mái của người bệnh trong các thủ thuật kéo dài hơn, vẫn là những lĩnh vực cần nghiên cứu thêm.

Kết luận

Orocannula là một đổi mới đầy hứa hẹn trong công nghệ thiết bị đường thở dành cho bệnh nhân được an thần. Thiết bị này cung cấp oxy đáng tin cậy và theo dõi CO2 với nguy cơ tắc nghẽn dòng khí tối thiểu và khả năng lưu giữ cao trong quá trình thủ thuật. Khả năng tương thích với ống canuyn oxy mũi tiêu chuẩn giúp dễ dàng triển khai mà không cần thay thế hoàn toàn thiết bị hiện có.

Mặc dù dữ liệu ban đầu khả quan, vẫn cần các nghiên cứu đa trung tâm với cỡ mẫu lớn hơn và bối cảnh thủ thuật đa dạng hơn để xác lập vai trò của thiết bị này trong thực hành gây mê thường quy. Thiết bị này có tiềm năng nâng cao an toàn người bệnh bằng cách cung cấp theo dõi hô hấp chính xác hơn và hỗ trợ oxy hóa trong quá trình an thần, qua đó giải quyết một nhu cầu lâm sàng quan trọng chưa được đáp ứng.

Tài trợ và ClinicalTrials.gov

Báo cáo không nêu rõ nguồn tài trợ hoặc thông tin đăng ký thử nghiệm lâm sàng.

Tài liệu tham khảo

1. Oyer SL, Thornton N, Epps M, Hassan K, Sande W, Mandava S, Thames M, Gutierrez C. Design and Development of Novel Airway Device for Transoral Respiratory Monitoring During Sedation. The Laryngoscope. 2026 Jul 9. PMID: 42423283.
2. Benumof JL. Monitoring carbon dioxide in the spontaneously breathing patient. Anesthesiology. 1987 Jul;67(1):1-17.
3. Ovassapian A, et al. Airway management in sedation and anesthesia for GI endoscopy. Gastrointest Endosc Clin N Am. 2014;24(3): 477-503.
4. Nelson LS, et al. Capnography for detection of respiratory depression during procedural sedation. Am J Emerg Med. 2006;24(6):703-706.