Giới thiệu
Gần một phần tư thế kỷ, trẻ sơ sinh thở máy được theo dõi chủ yếu bằng các phương tiện lâm sàng, bổ sung thêm dữ liệu xét nghiệm như phân tích khí máu và chụp X quang ngực. Rất ít kiến thức về cơ học phổi hoặc tương tác giữa em bé và máy thở. Trong thời đại đó, “tiêu chuẩn vàng” của cơ học phổi, phép đo phế dung, không sử dụng thực tế trong dân số sơ sinh.
Những nỗ lực sớm để đưa xét nghiệm chức năng phổi đến đơn vị chăm sóc tích cực sơ sinh (NICU) cũng không kém phần bực bộkhó khăni. Thiết bị này cực kỳ cồng kềnh, cần hiệu chỉnh cẩn thận và thường cung cấp những dữ liệu không thể giải thích được. Những tiến bộ lớn trong công nghệ vào giữa những năm 1980 đã mở ra kỷ nguyên của máy tính xách tay thực tế, cho phép đánh giá tại giường cùng lúc các kiểu sóng lưu lượng khí với sóng áp lực và thể tích ở trẻ sơ sinh bị bệnh nặng. Vì các thiết bị này độc lập, và không được tích hợp vào máy thở, kỹ thuật này được giới hạn trong việc lấy kiểu ngắt quãng, vì các thiết bị phải được đưa từ giường này sang giường khác và không thể sử dụng liên tục. Vào đầu thập niên 1990, hệ thống thông khí dựa trên bộ vi xử lý, cũng như sự ra đời của đồ họa phổi theo thời gian thực, đã theo dõi liên tục và có thể theo dõi cả cơ học phổi và xu hướng. Lần đầu tiên, các bác sĩ sơ sinh đã có thể nhìn thấy trên màn hình các dạng sóng và “vòng lặp” theo từng nhịp thở, để đạt được những lợi ích về xu hướng và lưu trữ dữ liệu, và để phản ánh kết quả điều trị với các chỉ số điều trị hẹp.
Nguyên tắc đồ họa phổi
Hệ thống giám sát đồ họa phổi (pulmonary graphic monitoring systems) bao gồm nhiều đơn vị hoạt động cùng nhau để tạo ra một màn hình hiển thị trực quan hoặc số. Hình 1.1 minh họa sơ đồ các thành phần chính.
Các tín hiệu quan tâm, chẳng hạn như lưu lượng và áp lực, được chuyển đổi bởi một bộ chuyển đổi (transducer) thành các tín hiệu tương tự điện (electrical analogues). Công cụ hiện nay thường được tự động hiệu chuẩn và các bộ lọc loại bỏ tín hiệu nhiễu (noise and interference). Tín hiệu tương tự điện được chuyển thành định dạng số (xử lý tín hiệu) và được gửi tới máy tính để phân tích dữ liệu. Kết quả cuối cùng là tín hiệu đo được, hoặc là số hoặc đồ họa, sau đó được giải thích lâm sàng.
Bộ chuyển đổi, cũng được gọi là cảm biến (sensor), là một thiết bị khoảng chết thấp, trọng lượng nhẹ được lắp vào đường dẫn khí gần (Hình 1.2). Ngày nay hầu hết các máy thở cơ học đều sử dụng công nghệ đo gió dây nóng (heated wire anemometer technology). Dây bạch kim, vonfram, hoặc bạch kim-iridium ở giữa cảm biến được làm nóng đến nhiệt độ cố định. Khi dòng khí chảy qua dây dẫn, làm mát nó, phải cung cấp thêm nguồn điện để đưa dây trở lại nhiệt độ cố định của nó. Số lượng cường độ dòng điện yêu cầu này sau đó có thể được chuyển đổi thành tín hiệu lưu lượng và thể tích. Đối với xác định dòng hai chiều, có thể thêm dây thứ hai. Cả hai áp lực hít vào và thở ra có thể được đo bằng đầu dò nằm trong máy thở hoặc thông qua việc sử dụng bộ chuyển đổi phụ kiện ở đường thở gần, giúp cải thiện độ chính xác của phép đo.
Hình 1.1 Sơ đồ dòng sơ đồ thể hiện xử lý tín hiệu, hiển thị và phân tích đồ họa phổi
Hình 1.2 Cảm biến đường thở gần (bộ chuyển đổi)
Màn hình đồ họa (graphic screen)
Một màn hình điều khiển đồ họa điển hình được mô tả trong hình 1.3. Một đường biểu diễn sơ đồ được hiển thị phía trên (Hình 1.3a) và một đường biểu diễn thực tế được hiển thị ở phía dưới (Hình 1.3b). Ở phía bên trái của màn hình, cột số hiển thị giá trị đo thực tế. Các bác sĩ có thể chọn bất kỳ thông số quan tâm. Hàng số ở cuối màn hình hiển thị các thông số thông khí do bác sĩ cài đặt. Trung tâm của màn hình có thể được sử dụng để hiển thị dạng sóng, vòng lặp, màn hình xu hướng hoặc màn hình điều khiển số (chúng được thảo luận chi tiết sau).
Hình 1.3 Màn hình giám sát đồ họa điển hình (a, sơ đồ; b, thực tế). Trong ví dụ này, áp lực, tần số thở, thể tích hít vào, thể tích thở ra và thể tích hít vào/kg được đo được hiển thị trên trục thẳng đứng; các thông số cá nhân hóa thường có thể tùy chỉnh và các thông số khác có thể được hiển thị. Các tham số được cài đặt bởi người vận hành máy được hiển thị trên trục ngang; trong ví dụ này, chúng bao gồm tần số, áp lực hít vào, thời gian hít vào, PEEP, kích hoạt lưu lượng và FiO2. Chúng thường được nhà sản xuất cài đặt và có thể không được thay thế. So sánh kết quả hai nhóm trị số này cho phép người sử dụng để xác định những gì (nếu có) đóng góp của bệnh nhân vào các giá trị hỗ trợ đã cài đặt.
Hầu hết các màn hình sử dụng màn hình màu, có thể rất hữu ích trong việc giải thích dữ liệu. Màn hình cụ thể này phân biệt hít vào với thở ra bằng mã màu. Hít vào được vẽ bằng màu đỏ nếu nó được khởi động bằng máy và có màu vàng nếu nó được khởi đầu bởi bệnh nhân. Thở ra được biểu thị bằng màu xanh lam. Thỉnh thoảng một đường màu xanh lá cây xuất hiện, cho biết thiết bị đang tự động hiệu chỉnh.
Không phải tất cả các thiết bị đều có chức năng tự động chỉnh tỷ lệ (auto-scale function). Khi có mặt, chức năng tự động chỉnh tỷ lệ mở rộng quy mô lựa chọn các trục thích hợp cho dạng sóng và vòng lặp và làm cho nhận dạng kiểu dễ dàng hơn. Nếu không có chức năng tự động chỉnh tỷ lệ, các bác sĩ phải chú ý đến các trục và điều chỉnh chúng cho phù hợp. Các trục phải được đặt để chứa toàn bộ dạng sóng hoặc vòng lặp và phải gần với tỷ lệ 1: 1 nhất có thể.
Hạn chế
Một nhược điểm lớn là các thiết bị cần thiết để đo lường và hiển thị cơ học và đồ họa phổi đã không được chuẩn hóa. Giải thích đồ họa phổi yêu cầu nhận dạng kiểu. Thật không may, điều này có thể bị bóp méo bởi việc nhân rộng các trục không đúng cách, và thậm chí cả hướng của các vòng thể tích – lưu lượng có thể là theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ. Một số giá trị tham chiếu vẫn còn thiếu. Thay đổi đáng kể giữa các bệnh nhân và cùng bệnh nhân ở thời điểm khác nhau đã được báo cáo. Các bác sĩ lâm sàng cần phải lưu ý rằng những gì đang được đo lường là các tính chất cơ học của phổi và đường thở (cơ học phổi), và không phải là sự trao đổi khí thực sự (chức năng phổi). Cuối cùng, chúng ta phải nhận thức được rằng việc sử dụng các ống nội khí quản không bóng chèn sẽ dẫn đến một mức độ rò rỉ nào đó, và điều này có thể có tác động quan trọng đến chức năng của hệ thống.
