1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI

VŨ THỊ THU GIANG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SIÊU ÂM
CƠ HOÀNH ĐỂ THEO DÕI CAI THỞ MÁY
Ở BỆNH NHÂN ĐỢT CẤP BỆNH PHỔI
TẮC NGHẼN MẠN TÍNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ Y HỌC

HÀ NỘI - 2019


2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI

BỘ Y TẾ

VŨ THỊ THU GIANG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SIÊU ÂM
CƠ HOÀNH ĐỂ THEO DÕI CAI THỞ MÁY

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS.Nguyễn Đạt Anh, Trưởng khoa Cấp
cứu A9 - Trưởng bộ môn hồi sức cấp cứu đã tạo điều kiện cho tôi được tiến
hành luận văn tại khoa Cấp cứu.
Tôi xin cám ơn các thầy cô trong bộ môn Hồi sức cấp cứu, các đồng
nghiệp của khoa Hồi sức tích cực, trung tâm chống độc - Bệnh viện Bạch Mai
đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại viện.
Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp tại khoa Hồi sức tích cực
chống độc bệnh viện đa khoa tỉnh Yên Bái nơi tôi công tác, đã hỗ trợ tôi rất
nhiều trong quá trình đi học.
Xin được gửi lời cám ơn đến bạn bè, những người đã yêu quý và giúp tôi
trong những giai đoạn khó khăn.
Đặc biệt, tôi xin gửi những lời yêu thương nhất đến ông bà, bố mẹ,
chồng con và những thành viên trong gia đình thân yêu, nguồn cổ vũ tinh thần
lớn lao cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa học.
Hà Nội, ngày 01 tháng 09 năm 2019

Vũ Thị Thu Giang


4

LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Vũ Thị Thu Giang, học viên cao học hồi sức cấp cứu khóa 26 của
Trường đại học Y Hà Nội, xin cam đoan:
1.

Đây là luận văn do bản thân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của
TS. Đỗ Ngọc Sơn và PGS.TS.Vũ Đăng Lưu.

2.

DE
Biên độ dao động cơ hoành (Diaphragm excursion)
DT
Độ dày cơ hoành (Diaphragm thickness)
Độ dày cơ hoành cuối thì hít vào
DTin
(Diaphragm thickness at end inspiration)
Độ dày cơ hoành cuối thì thở ra
DTex
(Diaphragm thickness at end expiration)
DTF
Tỷ lệ phần trăm độ dày cơ hoành (Diaphragm thickning fraction)
f
Tần số
FEV1
Thể tích thở ra gắng sức trong giây đầu tiên
FiO2
Tỷ lệ% Oxy trong khí thở vào
FVC
Dung tích sống thở mạnh
GOLD
Chiến lược toàn cầu cho việc chẩn đoán, quản lý và phòng
ngừa bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (Global Strategy for the
Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic
Obstructive Lung Disease)
HATB
Huyết áp trung bình
Hct
Hematocrit
HCO3Nồng độ bicarbonat trong máu

Vt
VIDD

Chỉ số thở nhanh nông (Rapid Shallow Breathing Index)
Độ bão hòa oxy mao mạch
Độ lệch chuẩn
Thông khí cơ học
Thể tích khí lưu thông (Total volume)
Rối loạn chức năng cơ hoành do thở máy
(Ventilator-induced diaphragm dysfunction)
Trung bình


7

MỤC LỤC


8

DANH MỤC BẢNG


9

DANH MỤC BIỂU ĐỒ


10


chỉ số này là đánh giá sức mạnh của cơ hô hấp - trong đó vai trò chính thuộc


12

về cơ hoành hay là một cách nhìn nhằm đánh giá gián tiếp hoạt động cơ
hoành. Tuy nhiên phép đo này phụ thuộc vào sự hợp tác của bệnh nhân tại
mỗi thời điểm đo, do đó giá trị cũng như độ chính xác của các yếu tố trên có
nhiều thay đổi ở các nghiên cứu khác nhau. Trong bối cảnh đó, siêu âm ra đời,
là phương pháp không xâm lấn, thực hiện tại giường nhằm quan sát và đánh
giá trực tiếp chức năng cơ hoành bao gồm đo độ dày cơ hoành và biên độ dao
động cơ hoành [5], [6], được chứng minh thể hiện ít nhất là bằng thậm chí tốt
hơn các chỉ số tiên lượng cai thở máy khác (MIP, RBSI..) [7]. Các chỉ số về
siêu âm cơ hoành được nghiên cứu và công nhận vai trò của nó trong tiên
lượng cai thở máy, ở nhiều nhóm bệnh nhân trong đó có nhóm bệnh nhân
COPD. Tuy nhiên tại Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu về chủ đề này, do
đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ứng dụng siêu âm cơ
hoành để theo dõi cai thở máy ở bệnh nhân đợt cấp bệnh phổi tắc nghẽn
mạn tính” nhằm hai mục tiêu sau:
1.

Nhận xét kết quả siêu âm cơ hoành tại các thời
điểm hỗ trợ khác nhau của máy thở PS0, PS5,
PS10, PS15 trong quá trình cai thở máy

2. Đánh giá một số chỉ số của siêu âm cơ hoành trong tiên lượng cai
máy ở bệnh nhân đợt cấp COPD


13


cells, nang lympho (lymphoid aggregates) và CD8+ T-cells, nhất là ở khu vực
đường thở nhỏ.
1.1.1.3. Chẩn đoán xác định COPD
Tiếp xúc với yếu tố nguy cơ: hút thuốc lá, thuốc lào, khói bụi nghề
nghiệp, hoá chất, khói bếp và khói của nhiên liệu đốt.
Ho khạc đờm 3 tháng/năm và liên tiếp trong 2 năm trở lên.
Khó thở: Có tính chất tiến triển và liên tục, tăng lên khi gắng sức, khi có
nhiễm khuẩn đường hô hấp.
Khám: Có thể thấy các dấu hiệu của co thắt phế quản. Ở giai đoạn muộn
có thể thấy các dấu hiệu của suy tim phải.
Chẩn đoán xác định COPD: Khi chỉ số FEV1/FVC < 70%
sau test HPQ.
1.1.2. Đợt cấp COPD [8]
1.1.2.1. Khái niệm về đợt cấp COPD
Đợt cấp COPD được định nghĩa là đợt cấp tính xấu đi của triệu chứng
hô hấp và cần phải điều trị phối hợp thêm.
1.1.2.2. Các yếu tố khởi phát đợt cấp COPD
Tình trạng mệt cơ hô hấp: Tình trạng căng phổi quá mức làm cho cơ
hoành bẹt ra, vùng chêm (vùng tiếp xúc giữa cơ hoành và thành ngực cuối thì
thở ra) giảm xuống làm chức năng hoạt động của cơ hoành kém hiệu quả. Bên
cạnh đó, việc sử dụng corticoid liều cao trong điều trị, chế độ ăn thừa
cacbonhydrat, tình trạng suy dinh dưỡng cũng làm mệt cơ hô hấp.
Các yếu tố khác khởi phát đợt cấp COPD: Nhiễm khuẩn hô hấp (là
nguyên nhân thường gặp nhất), rối loạn điện giải, suy dinh dưỡng, suy tim,
điều trị sai, tràn khí màng phổi...
1.1.2.3. Chẩn đoán đợt cấp COPD


15


16

Chỉ định thở máy xâm nhập ở bệnh nhân đợt cấp COPD
Không có khả năng chịu đựng NIV hay thất bại với NIV
Tình trạng ngừng thở hay ngừng tim
Giảm dần nhận thức, cơn kích động thần kinh không kiểm soát được
hiệu quả bằng thuốc an thần.
Phải hút dịch nhiều hoặc nôn liên tục.
Không có khả năng bài tiết các chất tiết đường hô hấp.
Bất ổn huyết động nặng mà không đáp ứng với dịch truyền và các
thuốc vận mạch.
Rối loạn nhịp thất hoặc trên thất.
Giảm oxy máu đe dọa đến tính mạng ở những bệnh nhân không chịu
được NIV.
Chiến lược thở máy xâm nhập trong đợt cấp COPD: Cải thiện oxy hóa
máu, giảm CO₂ về mức nền, cân bằng điện giải.
1.2. Cai thở máy
1.2.1. Định nghĩa cai thở máy và bỏ máy
Bỏ máy là chuyển ngay từ máy thở sang tự thở hoàn toàn. Thường áp dụng
cho những trường hợp thở máy ngắn ngày, có chức năng tim phổi bình thường.
Cai thở máy là quá trình tách bỏ dần sự phụ thuộc vào máy thở ở bệnh
nhân đang thở máy. Do vậy, quá trình cai thở máy là sự chuyển dần công hô hấp
cho bệnh nhân từ công máy thở đến khi bệnh nhân có thể tự thở tự nhiên [9].
1.2.2. Một số yếu tố tiên lượng cai thở máy
Thời gian thở máy
Thời gian thở máy càng kéo dài càng làm tăng tỷ lệ cai thở máy thất bại,
và làm tăng tỷ lệ tử vong. Chậm trễ cai thở máy được định nghĩa là thở máy trên
2 tuần mà không có các yếu tố ngoài hô hấp gây cản trở cai thở máy [10]


chính xác dự trữ hô hấp, được đo bằng khí áp kế Boehringer, giá trị bình thường


18

(giảm dần theo độ tuổi) là 111 ± 34 cmH2O. Theo Nguyễn Văn Tín [17], điểm
cut MIP ≥40 cmH2O có khả năng rút ống nội khí quản thành công cao
(p
trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ phải hỗ trợ thở máy kéo dài, nhưng chưa đưa ra được cơ
chế bệnh sinh [22]. Nghiên cứu về tình trạng teo cơ và rối loạn chức năng co
bóp của cơ hoành trên động vật gặm nhấm xuất hiện năm 1994 [23]. Nghiên
cứu này chỉ ra sau 48 giờ từ khi thở máy kiểm soát sẽ xuất hiên tình trạng


20

giảm khối lượng và vận tốc co cơ hoành. Trên con người, tới năm 2008, nhiều
nghiên cứu đã thực hiện và chứng minh khá rõ ràng thở máy dẫn tới hậu quả
teo cơ và rối loạn chức năng co bóp của cơ hoành [24], [25].
Thở máy gây teo cơ hoành
Trên động vật: Các nghiên cứu thực hiện trên nhiều loài động vật báo
cáo rằng thở máy gây teo đáng kể sợi cơ hoành [26], [27], [28].
Trên người: Có ba nghiên cứu độc lập đánh giá ảnh hưởng của thở máy
kéo dài liên quan đến teo cơ hoành. Teo các sợi tơ của cơ hoành xảy ra đáng kể
ở những bệnh nhân được thở máy kiểm soát trong 24h, mức độ teo cơ có mối
liên quan với thời gian thở máy [29]. Ngoài ra các nghiên cứu sử dụng siêu âm
đánh giá cơ hoành chứng minh sự teo cơ hoành xảy ra trong vòng 24 đến 48h
sau thở máy kiểm soát, đồng thời xác nhận teo cơ hoành xảy ra như một hàm
tuyến tính với thời gian thở máy với tỷ lệ teo trung bình mất 6% độ dày trên
mỗi ngày thở máy [24]. Hơn nữa, trên cả người và động vật, teo cơ hoành xảy
ra ở cả thở máy kiểm soát cũng như hỗ trợ một phần [30].
Cơ chế bệnh sinh gây teo cơ hoành trong thở máy: Kích thước các
sợi cơ xương được điều chỉnh cân bằng giữa quá trình tổng hợp và thoái hóa
protein. Cụ thể tăng co bóp làm tăng tổng hợp protein, ngược lại, sự giảm
hoạt động cơ hoành lại giảm tổng hợp protein [31]. Sự suy giảm tổng hợp
protein lúc đầu trong thở máy kiểm soát có thể do giảm quá trình dịch mã
protein bởi các phân tử mARN trong chuỗi nặng của sợi cơ myosin [32], [33].
Giảm tổng hợp protein


22

Hình 1.1. Minh họa dấu hiệu Akt Và mTOR gây giảm tổng hợp
protein trong cơ hoành khi thở máy


23

Thở máy gây rối loạn chức năng co bóp của cơ hoành: Trong hai thập kỉ
qua, nhiều nghiên cứu đã báo cáo rằng thở máy dẫn tới rối loạn chức năng co
bóp của cơ hoành. Cho đến nay, chỉ có hai báo cáo được xuất bản tồn tại liên
quan đến tác động của thở máy kéo dài lên cơ hoành ở người. Trong cả hai
nghiên cứu, việc sản xuất lực cơ hoành được đánh giá trong cơ thể bằng kích
thích từ tính của dây thần kinh hoành, theo sau là đo hoặc áp lực xuyên cơ
hoành hoặc thay đổi áp lực trong nội khí quản như chỉ số lực cơ hoành. Cả hai
báo cáo chứng minh rằng thở máy kéo dài gây ra hiện tượng giảm trương lực
cơ hoành [28], [29]. Giống hệt với các cơ xương khác, sarcomere là yếu tố
chức năng cơ bản của các sợi cơ hoành. Trong sarcomere, sự tương tác giữa
các protein sarcomeric (ví dụ actin và myosin) cung cấp đơn vị cơ bản để sản
xuất lực. Mặc dù tác động của thở máy kéo dài lên tính chất co bóp cơ hoành
được mô tả rõ, cơ chế chịu trách nhiệm những thâm hụt này vẫn chưa được
biết rõ. Tuy nhiên, gần đây, các nghiên cứu đã cung cấp manh mối về các cơ
chế tiềm năng chịu trách nhiệm về thiếu hụt lực co bóp do thở máy gây ra bao
gồm cả giảm co bóp do oxy hóa quá mức, rối loạn chức năng và/hoặc tổn
thương sarcomere. Một nghiên cứu sử dụng mô hình lợn cho thấy thở máy
kéo dài dẫn đến giảm độ nhạy với canxi của sợi cơ hoành [40], hoạt hóa canxi
kém hiệu quả của sợi cơ hoành (nghĩa là, số lượng cầu nối myosin tương đối
thấp hơn được đính kèm ở trạng thái liên kết mạnh ở nồng độ canxi tối đa).
Cơ chế phân tử chịu trách nhiệm cho sự suy giảm độ nhạy cảm này do thở

hấp phụ thuộc hoàn toàn vào máy thở. Cơ hoành ở trạng thái nghỉ hoạt động
nhanh chóng dẫn đến teo cơ, rối loạn chức năng co bóp, làm giảm sức mạnh của
cơ. Thở máy kiểm soát dẫn đến teo cơ hoành nhanh chóng, xảy ra trong vòng
12h đầu tiên sau khi thở máy ở động vật, mà không thấy dấu hiệu teo cơ ngoại
biên [32]. Levine S [42] đã phát hiện vấn đề tương xảy ra ở người. Nghiên cứu
này chỉ ra rằng trong 12-48h sau thở máy kiểm soát, số lượng sợi cơ type 1 và
type 2 giảm tới 53-57% trong sinh thiết cắt ngang mặt cơ hoành khi so sánh với
người bình thường. Thở máy kiểm soát gây nên những biến đổi trong cấu trúc cơ


25

theo thời gian. Đầu tiên là bất thường các sợi tơ cơ do thay đồi cấu trúc của
myofibrillar (yếu tố protein nội cơ) và đường Z. Tiếp theo là quá trình tái tạo lại
cơ không có hiện tượng viêm. Cuối cùng là hiện tượng tăng không bào lipid của
nguyên sinh chất có thể do tăng quá trình thực bào [43]. Thở máy kiểm soát gây
nên rối loạn chức năng co bóp cơ hoành và cũng xuất hiện sớm trong vòng 12h
sau thở máy. Nhiều nghiên cứu cho thấy áp lực hít vào tối đa ở bệnh nhân thở
máy kiểm soát kéo dài thấp hơn có ý nghĩa so với nhóm chứng [44]. Cả vấn đề
teo cơ và rối loạn chức năng cơ hoành là hậu quả của việc giảm tổng hợp song
song với tăng phân hủy protein. Việc tổng hợp protein có thể giảm tới 30% sau
6h sau thở máy. Việc tăng phân giải protein liên quan đến việc kích hoạt các con
đường phân giải (hệ thống calpain, capase-3 và ubiquitin-proteasome-chết theo
chương trình) [3]. Hooijman P.E [45] đã phân tích hoạt động của con đường
ubiquitin-proteasome trong các mẫu sinh thiết cơ hoành cắt ngang từ bệnh nhân
thở máy trong phẫu thuật lồng ngực. Bệnh nhân có sự gia tăng đáng kể trong con
đường này cho thấy mất khoảng 25% cả hai sợi cơ hoành chậm và nhanh, giảm
sức mạnh co bóp.
Từ thực tế trên, một số tác giả đã gợi ý rằng: Khác với thở máy kiểm
soát, thở máy hỗ trợ áp lực PSV (Pressure Support Ventilation) đòi hỏi bệnh