Điểm nổi bật
Nghiên cứu này sử dụng chụp cắt lớp vi tính bốn chiều (four-dimensional computed tomography, 4D-CT) để ghi nhận các tác động tức thì, trong vòng 3–5 phút, sau khi hạ áp lực dương cuối thì thở ra (positive end-expiratory pressure, PEEP) từ 15 xuống 5 cmH2O ở bệnh nhân hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (acute respiratory distress syndrome, ARDS) đã ổn định. Kết quả cho thấy thể tích phổi cuối thì thở ra (end-expiratory lung volume, EELV) giảm rõ rệt, phản ánh tình trạng mất huy động phế nang đáng kể, đồng thời giảm có ý nghĩa mức độ quá giãn phế nang cả ở cuối thì hít vào và trong toàn bộ thì thở khí lưu thông. Ngược lại, huy động khí lưu thông tăng rất ít và vẫn ở mức thấp, gợi ý rằng các đơn vị phế nang dễ xẹp sẽ nhanh chóng đóng lại và tiếp tục ở trạng thái đó sau khi PEEP giảm.
Bối cảnh nghiên cứu
Hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển (ARDS) là một tình trạng bệnh nặng đặc trưng bởi tổn thương phế nang lan tỏa, dẫn đến giảm oxy máu nặng và giảm độ giãn nở phổi. Thông khí cơ học, đặc biệt là áp dụng PEEP, là nền tảng trong điều trị ARDS nhằm ngăn xẹp phế nang (atelectasis) và duy trì oxy hóa. Tuy nhiên, tối ưu hóa PEEP là một quá trình phức tạp, đòi hỏi cân bằng giữa huy động phế nang và nguy cơ quá căng giãn, vốn có thể làm nặng thêm tổn thương phổi do máy thở.
Việc hiểu rõ các đáp ứng cơ học sớm của phổi trước thay đổi PEEP là rất quan trọng để tinh chỉnh cài đặt máy thở, giảm tổn thương phổi và cải thiện kết cục người bệnh. Các phương thức chẩn đoán hình ảnh truyền thống và theo dõi cơ học hô hấp chỉ cung cấp được cái nhìn hạn chế về tính không đồng nhất không gian và thời gian của thông khí trong các chu kỳ thở. Chụp cắt lớp vi tính bốn chiều (4D-CT), kết hợp hình ảnh theo thời gian với chi tiết giải phẫu theo thể tích, cho phép định lượng cơ học phổi trong từng nhịp thở, phân biệt rõ các vùng huy động, quá giãn và mất huy động với độ phân giải cao.
Thiết kế nghiên cứu
Đây là một nghiên cứu sinh lý tiến cứu, đơn trung tâm, bao gồm 40 bệnh nhân trưởng thành được chẩn đoán ARDS đã ổn định, phần lớn ở mức độ nhẹ đến trung bình (77,5% có PaO2/FIO2 ≥150). Người bệnh được duy trì thông khí cơ học kiểm soát thể tích theo chiến lược bảo vệ phổi, với PEEP trung vị ban đầu là 8 cmH2O.
Can thiệp gồm hạ PEEP cấp tính từ 15 cmH2O xuống 5 cmH2O. Chụp CT bốn chiều được thực hiện tại mức PEEP 15 cmH2O và lặp lại sau 3–5 phút kể từ khi giảm PEEP. Huy động khí lưu thông được định lượng bằng cách đo các vùng phổi có thay đổi đậm độ trong khoảng -200 đến +100 đơn vị Hounsfield (Hounsfield Units, HU), biểu thị động học mở và đóng của phế nang. Quá giãn được đánh giá ở các vùng phổi có mật độ từ -1000 đến -901 HU, đại diện cho các phế nang tăng căng.
Tiêu chí đánh giá chính là thay đổi sớm về tỷ lệ huy động khí lưu thông và quá giãn, tính theo trọng lượng mô phổi hoặc thể tích phổi, cũng như thay đổi của thể tích phổi cuối thì thở ra (EELV). Các phân tích thứ cấp bao gồm đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ huy động/giãn căng (recruitment-to-inflation, R/I) đối với huy động khí lưu thông.
Kết quả chính
Nghiên cứu cho thấy tại PEEP cao (15 cmH2O), huy động khí lưu thông ban đầu thấp, trung bình 1,15% trọng lượng mô thì thở ra. Sau khi giảm PEEP xuống 5 cmH2O, huy động khí lưu thông tăng nhẹ lên 1,84% (P<.001), cho thấy có sự tăng nhẹ của hiện tượng mở và đóng luân phiên của phế nang trong thì thở khí lưu thông. Mặc dù có ý nghĩa thống kê, mức tăng này vẫn rất nhỏ về mặt lâm sàng.
Các thay đổi đáng kể hơn được ghi nhận ở chỉ số quá giãn. Mức quá giãn cuối thì hít vào giảm có ý nghĩa từ 11,9% xuống 5,2% thể tích phổi cuối thì hít vào (P<.001), trong khi quá giãn trong thì thở khí lưu thông giảm mạnh từ 42,5% xuống 18,3% thể tích khí lưu thông (P<.001). Những phát hiện này cho thấy hạ PEEP làm giảm đáng kể mức độ căng giãn quá mức của phế nang.
Đáng chú ý, thể tích phổi cuối thì thở ra giảm rõ rệt với mức trung vị 787 mL (khoảng tin cậy 95% [CI]: -952 đến -743 mL, P<.001), và mức mất thể tích này vượt quá dự đoán chỉ dựa trên hồi phục đàn hồi thụ động của phổi. Điều này cho thấy có mất huy động phế nang đáng kể, tức là các phế nang mất tính thông khí và góp phần vào giảm thể tích ngoài biến dạng đàn hồi.
Phân tích thăm dò không cho thấy tỷ lệ R/I ảnh hưởng có ý nghĩa đến đáp ứng huy động khí lưu thông, gợi ý rằng cơ chế cơ học tức thời của mở và đóng phế nang sau khi giảm PEEP tương đối đồng nhất trong nhóm bệnh nhân này.
Nhận định chuyên gia
Các kết quả này cung cấp cái nhìn cơ chế quan trọng về hậu quả phổi tức thì của việc giảm PEEP nhanh ở ARDS. Tác động chủ đạo quan sát được khi hạ PEEP là mất huy động phế nang kèm theo giảm tương ứng của EELV, đây là một quá trình có thể dự đoán trước nhưng tiềm ẩn gây hại nếu không được kiểm soát. Mức tăng tối thiểu của huy động khí lưu thông cho thấy các phế nang dễ xẹp sẽ nhanh chóng đóng lại và trong ngắn hạn vẫn tiếp tục ở trạng thái đóng, qua đó hạn chế hiện tượng mở và đóng lặp lại—điều có lợi vì xẹp và tái mở phế nang lặp đi lặp lại có thể làm nặng thêm tổn thương phổi.
Mức giảm đáng kể của quá giãn củng cố rằng cài đặt PEEP cao có thể gây tăng căng phế nang, một yếu tố có hại tiềm tàng, và việc hạ PEEP có thể làm giảm nguy cơ này, dù phải đánh đổi bằng mất huy động. Do đó, thầy thuốc cần cân nhắc thận trọng các nguy cơ đối nghịch này khi chỉnh PEEP, đặc biệt trong giai đoạn sớm sau điều chỉnh.
Việc nghiên cứu sử dụng 4D-CT là một điểm mạnh, vì phương pháp này cung cấp độ phân giải không gian và thời gian chưa từng có về cơ học phổi, vượt trội hơn các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh và đo sinh lý truyền thống. Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn có hạn chế, bao gồm thiết kế đơn trung tâm, quần thể bệnh nhân tương đối ổn định với phần lớn ARDS mức độ trung bình, và đánh giá chỉ giới hạn trong cửa sổ sớm 3–5 phút sau thay đổi PEEP. Tác động dài hạn và ảnh hưởng lên kết cục lâm sàng vẫn cần được tiếp tục nghiên cứu.
Kết luận
Nghiên cứu 4D-CT này cho thấy việc giảm cấp tính PEEP từ 15 xuống 5 cmH2O ở bệnh nhân ARDS đã ổn định dẫn đến mất thể tích cuối thì thở ra nhanh và đáng kể, kèm theo mất huy động phế nang và giảm rõ rệt tình trạng quá giãn phổi. Sự tăng nhẹ của huy động khí lưu thông gợi ý rằng các đơn vị phế nang dễ xẹp có xu hướng đóng lại và duy trì ở trạng thái đóng thay vì mở và đóng lặp lại. Những hiểu biết này cung cấp định hướng hữu ích cho chiến lược quản lý máy thở nhằm tối ưu bảo vệ phổi bằng cách cân bằng thận trọng giữa nguy cơ mất huy động và quá căng giãn trong quá trình chỉnh PEEP.
Các nghiên cứu tương lai nên khảo sát ảnh hưởng sinh lý và lâm sàng dài hạn của các điều chỉnh PEEP như vậy, bao gồm các quần thể ARDS không đồng nhất, đồng thời đánh giá tác động đối với tổn thương phổi do máy thở và kết cục người bệnh.
Kinh phí và đăng ký thử nghiệm
Nghiên cứu được đăng ký tại University Hospital Medical Information Network Clinical Trials Registry (UMIN) với số đăng ký UMIN000049583.