Sử dụng Oxy trong bệnh nặng (P1)

TÓM TẮT

Oxy là loại thuốc được sử dụng phổ biến nhất trong chăm sóc tích cực. Tuy nhiên, vì nó là một loại khí, hầu hết các bác sĩ lâm sàng và hầu hết bệnh nhân không coi nó là một loại thuốc. Vì lý do này, việc sử dụng oxy y tế trong thế kỷ qua đã được thúc đẩy bởi các “nguyên tắc phòng ngừa” tùy tiện, có tính thực hành và phòng thủ chứ không phải bởi các nguyên tắc khoa học. Oxy là một loại thuốc cứu sống cho những bệnh nhân bị thiếu oxy nặng, nhưng cũng như tất cả các loại thuốc khác, quá nhiều có thể gây hại. Trong nhiều thập kỷ, người ta đã biết rằng việc sử dụng oxy bổ sung là nguy hiểm đối với một số bệnh nhân mắc COPD và những bệnh nhân khác bị tăng carbon dioxide (tăng CO₂ máu). Gần đây, người ta đã nhận ra rằng liệu pháp oxy quá mức có liên quan đến tỷ lệ tử vong tăng đáng kể ở những bệnh nhân nguy kịch, ngay cả khi không có các yếu tố nguy cơ gây ra tăng CO₂ máu. Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan quan trọng về việc sử dụng oxy trong quá khứ và hiện tại cho các bệnh nhân nguy kịch và sẽ cung cấp hướng dẫn sử dụng oxy an toàn hơn tiền cứu.

GIỚI THIỆU

Các bệnh nặng như chấn thương nặng, viêm phổi, nhiễm trùng hoặc suy tim có thể gây ra nồng độ oxy trong máu thấp nguy hiểm (nghĩa là thiếu oxy máu), có thể gây ra tổn thương mô và tử vong.1 Vì lý do này, việc tránh thiếu oxy là một nguyên lý trung tâm của phản ứng y tế khẩn cấp đối với bệnh nặng. Hai yếu tố đầu tiên của hồi sức “ABC” liên quan đến việc đảm bảo oxy hóa bằng cách chú ý đến đường thở và hơi thở, và yếu tố thứ ba (nghĩa là tuần hoàn) cũng rất quan trọng để cung cấp oxy cho các mô. Vì những lý do này, liệu pháp oxy đã trở thành một thành phần trung tâm của hồi sức và quản lý bệnh nặng trong thế kỷ 20. Triết lý phổ biến liên quan đến việc sử dụng oxy trong thế kỷ đó là rằng càng nhiều thì càng tốt. Trong thế kỷ 20, không có nhận thức rằng liệu pháp oxy nồng độ cao có thể gây hại, ngoài các trường hợp đặc biệt như chăm sóc bệnh nhân tăng CO₂ máu với các đợt cấp của COPD, được biết đến từ những năm 1960 để điều trị bằng oxy có kiểm soát và chăm sóc trẻ sinh non, trong đó liệu pháp oxy quá mức đã được công nhận từ những năm 1950 là nguyên nhân gây mù.1,2 Không có cách nào đáng tin để biết liệu bệnh nhân có được thở oxy đầy đủ cho đến khi họ đến bệnh viện và đo khí máu xâm lấn. Bên ngoài các đơn vị chăm sóc tích cực, các xét nghiệm khí máu chỉ có thể được thực hiện không liên tục và lấy mẫu động mạch lặp đi lặp lại làm chấn thương cho bệnh nhân. Trong những trường hợp này, không thể chịu đựng được rằng các bác sĩ lâm sàng thế kỷ 20 quản lý bệnh nhân mắc bệnh nặng đã sử dụng oxy một cách quá mức để tránh thiếu oxy và họ không lo ngại về tác hại có thể có của chứng tăng oxy máu bên ngoài các nhóm bệnh nhân đặc biệt đã đề cập ở trên.

Tuy nhiên, với sự ra đời của các máy đo độ bão hòa oxy giá rẻ và có thể có ở khắp nơi vào đầu thế kỷ 21, bên cạnh sự hiểu biết ngày càng tăng về sự nguy hiểm của chứng tăng oxy máu và thiếu bằng chứng về bất kỳ lợi ích nào từ liệu pháp oxy tích cực, việc sử dụng oxy trong chăm sóc tích cực trong thế kỷ 21 nên rất khác với những gì đã xảy ra trong thế kỷ trước. Năm 2002, trong bài giảng khoa học trước Đại hội hô hấp quốc tế lần thứ 48 của Hiệp hội chăm sóc hô hấp Hoa Kỳ, John Downs đã kết luận rằng oxy bổ sung được sử dụng quá mức. Ông đã tiết lộ 3 ngụy biện sẽ được thảo luận thêm trong tổng quan này. Đầu tiên, có một niềm tin rằng việc tiếp xúc với oxy bổ sung ở nồng độ lên tới 60% là không có tác dụng phụ. Thứ hai, người ta cho rằng bệnh nhân có nguy cơ bị thiếu oxy máu động mạch có thể được bảo vệ bằng cách sử dụng oxy bổ sung. Thứ ba, người ta cho rằng thường xuyên sử dụng oxy bổ sung là hữu ích, vô hại và được chỉ định lâm sàng trên cơ sở dự phòng.

Từ năm 2002, đã có nhiều ấn phẩm ủng hộ quan điểm của Downs rằng oxy bổ sung đã bị lạm dụng, nhưng thực hành lâm sàng đã chậm phát triển. Tổng quan này sẽ giải thích các nguyên tắc cơ bản của liệu pháp oxy hiện đại cùng với phác thảo sử dụng oxy trong quản lý bệnh nhân bị bệnh nghiêm trọng trong quá khứ và hướng dẫn sử dụng oxy an toàn trong quản lý bệnh nặng tiền cứu. Các tác giả sẽ cố gắng giải thích tại sao thực hành lâm sàng trong lĩnh vực này lại thay đổi quá chậm và tại sao việc dịch các kết quả nghiên cứu thành chăm sóc thông thường lại rất khó khăn.

KHÁM PHÁ VỀ OXY

Vào thế kỷ 18, người ta đã nghĩ rằng quá trình đốt cháy đã tạo ra một hóa chất gọi là phlogiston; bây giờ người ta biết rằng quá trình đốt cháy (và hô hấp động vật) thường liên quan đến việc tiêu thụ oxy. Một nhà khoa học, nhà thần học và polymath người Anh tên là Joseph Priestley (người phát minh ra nước soda và do đó trong tất cả các loại đồ uống có ga) đã cô lập một loại khí không màu bằng cách đun nóng oxyt thủy ngân. Khí này cho phép nến cháy sáng hơn và lâu hơn, và nó kéo dài tuổi thọ của chuột trong các hộp kín. Priestley nghĩ rằng anh ta đã phát hiện ra thứ mà anh ta gọi là không khí hư hỏng. Một khám phá tương tự được thực hiện bởi một nhà hóa học người Thụy Điển tên Carl Scheele vào cùng thời điểm đó, nhưng Priestley nhận được phần lớn tín dụng vì ông đã xuất bản đầu tiên. Chính nhà hóa học người Pháp, Lavoisier, đã nhận ra rằng Priestley và Scheele đã thực sự phát hiện ra một loại khí mới, mà ông gọi là oxy. Thật thú vị khi quan sát rằng Priestley đã nhận ra tiềm năng sử dụng oxy trong y tế, cũng như những nguy cơ tiềm ẩn của việc tăng tốc quá trình oxy hóa khi anh ta nhìn thấy nến bùng lên trong loại khí mới này. Ông đã ban hành những lời tiên tri sau vào năm 1776:

“Từ sức mạnh và sự bùng lên mạnh mẽ hơn của ngọn lửa của ngọn nến, trong không khí thuần khiết này, nó có thể được phỏng đoán, rằng nó có thể đặc biệt hữu ích đối với phổi trong một số trường hợp bệnh tật, khi không khí chung sẽ không đủ để thực hiện phlogistic effridvium đủ nhanh. Nhưng, có lẽ, chúng ta cũng có thể suy luận từ những thí nghiệm này, rằng mặc dù không khí thuần khiết này có thể hữu ích như một loại thuốc, nhưng nó có thể không phù hợp với chúng ta trong trạng thái bình thường khỏe mạnh của cơ thể; vì một ngọn nến cháy hết nhanh hơn nhiều so với trong không khí thông thường, vì vậy chúng ta có thể, sống quá nhanh, và sức mạnh của động vật sẽ sớm cạn kiệt trong loại không khí thuần khiết này.

LỊCH SỬ SỬ DỤNG OXY CỦA Y TẾ

Nỗ lực sử dụng oxy cho lợi ích y tế bắt đầu vào cuối thế kỷ 18 trong vòng vài năm kể từ khi phát hiện ra oxy, và những nỗ lực này tiếp tục trong suốt thế kỷ 19. Đầu năm 1798, Thomas Beddoes đã thành lập tổ chức khí nén để trị liệu khí hít ở Bristol bằng cách sử dụng oxy và các loại khí khác, bao gồm oxyt nitơ (tức là khí cười) do nhà khoa học nổi tiếng Humphrey Davy sản xuất. Trong hơn 100 năm, chỉ định phổ biến nhất cho việc sử dụng oxy là trong điều trị bệnh lao phổi, đây là nguyên nhân phổ biến gây tử vong trong thế kỷ 19. Thật không may, nguồn cung cấp oxy bị hạn chế vào thời điểm đó và việc sử dụng oxy không liên tục qua mặt nạ nguyên thủy có lẽ ít có lợi ích lâm sàng đối với bệnh nhân tím tái với bệnh lao phổi giai đoạn cuối, do đó không có cách điều trị hiệu quả cho đến khi giữa thế kỷ 20.

Oxy y tế lần đầu tiên được sử dụng rộng rãi trong việc điều trị những người lính hít phải khí độc trong Thế chiến I. Người tiên phong của công việc này là một nhà sinh lý học người Scotland, John Scott Haldane, người cũng đã phát minh ra mặt nạ phòng độc. Giống như Priestley, Haldane có một dự đoán rằng việc xử lý oxy sẽ có hại nếu sử dụng quá mức. Ông đã viết như sau trong ấn phẩm lịch sử của mình về việc sử dụng oxy vào năm 1917: “Nguy cơ có thể xảy ra khi sử dụng oxy nguyên chất kéo dài phải được ghi nhớ và nếu cần thiết phải cân bằng với các nguy cơ cho phép oxy muốn tiếp tục”.

Những lời tiên tri của Priestley và Haldane đã không được ai để ý trong suốt thế kỷ 20, và oxy không chỉ được sử dụng cho những bệnh nhân bị thiếu oxy máu mà còn cho hầu hết mọi trường hợp khẩn cấp y tế đến mức có mặt của mặt nạ oxy trở thành chỗ dựa thiết yếu trong mọi cảnh phim liên quan đến bệnh cấp tính. Một cuộc kiểm tra sử dụng oxy tại Vương quốc Anh năm 2008 cho thấy 34% bệnh nhân xe cứu thương được điều trị bằng oxy bổ sung, mặc dù chỉ có 17% bị bão hòa oxy < 94% và chỉ 7% bị thiếu oxy đáng kể với độ bão hòa < 90%.4

LÝ DO NÊN SỬ DỤNG OXY TRONG CHĂM SÓC TÍCH CỰC

Nhiều bệnh nghiêm trọng dẫn đến thiếu oxy do suy giảm trao đổi khí trong phổi, do đó có thể gây ra bởi nhiều yếu tố, bao gồm chấn thương phổi trực tiếp (ví dụ như viêm phổi hoặc chấn thương) và các nguyên nhân gián tiếp như huyết động học bị rối loạn trong nhiễm trùng huyết, sốc, ngừng tim hoặc thuyên tắc phổi. Thiếu oxy cũng có thể là kết quả của việc giảm thông khí do hậu quả của thuốc giảm đau opioid hoặc đau do thở (ví dụ sau mổ lồng ngực). Bởi vì oxy là nhiên liệu chính cho quá trình trao đổi chất của tế bào và các cơ quan của động vật và con người, sự sụt giảm nghiêm trọng nồng độ oxy trong mô sẽ gây ra tổn thương nhanh và nghiêm trọng cho một số cơ quan, đặc biệt là não, là cơ quan dễ bị tổn thương nhất trong điều kiện thiếu oxy. Tình trạng thiếu oxy thường gặp trong bệnh nặng và tổn thương não do thiếu oxy là một trong những tác nhân đáng sợ nhất của tình trạng thiếu oxy. Hơn nữa, một tỷ lệ cao bệnh nhân trong các đơn vị chăm sóc tích cực đòi hỏi phải thở máy, thường liên quan đến việc sử dụng oxy bổ sung trên mức không khí trong phòng (tức là 21% oxy). Đó là vì những lý do này mà oxy bổ sung được cung cấp cho phần lớn bệnh nhân trong các đơn vị chăm sóc tích cực.

Bệnh nhân bị cấp cứu y tế bị thiếu oxy có nhiều khả năng tử vong hơn so với những bệnh nhân có nồng độ oxy trong máu bình thường.5 Tuy nhiên; trong hầu hết các trường hợp, thật khó để biết liệu nguy cơ tử vong tăng lên có phải là hậu quả của mức độ oxy trong máu thấp hay chỉ là một dấu hiệu của mức độ nghiêm trọng của bệnh. Một điều hiển nhiên là một đợt viêm phổi đủ nghiêm trọng để gây thiếu oxy sẽ nghiêm trọng hơn (và có khả năng dẫn đến tử vong) hơn là một đợt viêm phổi nhẹ ở bệnh nhân bình thường. Điều chưa biết là tác dụng của liệu pháp oxy đối với khả năng sống sót trong những trường hợp này. Mức độ giảm oxy máu nguy hiểm đến tính mạng con người vẫn chưa được biết và có thể thay đổi tùy thuộc vào nguyên nhân gây thiếu oxy, tốc độ khởi phát của tình trạng thiếu oxy và tình trạng bệnh căn nguyên của bệnh nhân. Trong thời gian chờ nghiên cứu tiền cứu, người ta tin rằng bệnh nhân mắc bệnh nghiêm trọng và bão hòa oxy < 90% có khả năng được hưởng lợi từ liệu pháp oxy bổ sung.1,6,7

Tuy nhiên, như được thảo luận chi tiết dưới đây, có rất ít lợi ích từ việc sử dụng oxy cho bệnh nhân mắc SpO₂ trên mức này, và có bằng chứng về tác hại nếu bệnh nhân bị tăng oxy máu do sử dụng oxy bổ sung.

Oxy được sử dụng trong quá khứ như là một biện pháp bổ sung thông thường mà ít suy nghĩ về mục đích của điều trị này. Tuy nhiên, như được thảo luận dưới đây, hiện nay đã nhận ra rằng việc cung cấp quá nhiều oxy có thể nguy hiểm như cung cấp quá ít oxy, mặc dù hậu quả của tăng oxy máu không phải là ngay lập tức và cũng không rõ ràng đối với người bệnh vì hậu quả của thiếu oxy đột ngột.

LỊCH SỬ SỬ DỤNG OXY TRONG CHĂM SÓC TÍCH CỰC

Các đơn vị chăm sóc đặc biệt và phân tích khí máu được phát triển lần đầu tiên tại Copenhagen vào những năm 1950 để đối phó với dịch bệnh bại liệt, gây ra hàng trăm trường hợp suy hô hấp. Chuyên khoa chăm sóc đặc biệt được phát triển thêm ở Hoa Kỳ và Châu Âu trong những năm 1960 và 1970.8 Máy thở đầu tiên là các thiết bị curaisse sắt không nhất thiết phải liên quan đến liệu pháp oxy. Những thứ này đã sớm thành công nhờ máy thở cơ học, đòi hỏi phải có khí ga. Thông khí xâm lấn hầu hết luôn liên quan đến việc sử dụng oxy trên mức môi trường là 21%. Các đơn vị chăm sóc đặc biệt cũng phát triển khả năng hỗ trợ nhân tạo các hệ thống cơ quan khác bao gồm thay thế thận, hỗ trợ tim mạch và dinh dưỡng qua đường ruột và đường tiêm.

Những thập kỷ đầu của y học chăm sóc tích cực liên quan đến các biện pháp ngày càng tích cực để bình thường hóa thông số sinh vật học và sinh hóa học của bệnh nhân. Đáng buồn thay, hầu hết các biện pháp này, chẳng hạn như truyền máu tích cực, hiện được biết là có hại. Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng điều này cũng đúng với liệu pháp oxy tích cực hoặc không cần thiết.

Hầu hết các bệnh nhân chăm sóc tích cực và hầu như tất cả các bệnh nhân chăm sóc tích cực được thở máy đều được sử dụng oxy bổ sung ở nồng độ cao hơn không khí xung quanh, chứa 21% oxy. Liệu pháp oxy bổ sung có thể dao động từ 24% đến 100% oxy, nhưng mức độ oxy an toàn nhất cho bệnh nhân chăm sóc tích cực không được biết đến, và mục tiêu oxy tối ưu có lẽ nên được điều chỉnh theo hoàn cảnh cụ thể của bệnh nhân. Ví dụ, người ta thường đồng ý rằng bệnh nhân bị tổn thương phổi cấp tính nên có mục tiêu oxy hóa thấp hơn so với các bệnh nhân chăm sóc tích cực khác.9 Thật không may, chúng tôi chưa biết mức độ oxy nào là tốt nhất cho hầu hết các tình trạng bệnh lý.

Nồng độ oxy trong các đơn vị chăm sóc tích cực được theo dõi bằng cách sử dụng phương pháp đo độ bão hòa oxy liên tục, hiển thị tỷ lệ phần trăm (SpO₂). Các giá trị độ bão hòa oxy 94-98% thường được coi là bình thường và các giá trị 2 và PaCO₂), ngoài ra pH máu, bicarbonate và lactate cũng được đo xen kẽ trong các mẫu máu động mạch lấy từ ống thông động mạch, lấy mẫu động mạch quay trực tiếp hoặc mẫu mao mạch động mạch.1 Một hội nghị đồng thuận về thở máy năm 1993 được kết luận như sau:

Mục tiêu quan trọng của thở máy là để đạt được và duy trì mức độ oxy hóa máu động mạch chấp nhận được trong môi trường lâm sàng, sử dụng F_IO₂ cũng được chấp nhận. Trong hầu hết các ứng dụng hỗ trợ thông khí, điều này có nghĩa là SaO₂ > 90% (gần tương đương với PaO₂ > 60 mm Hg hoặc 8 kPa, giả sử vị trí bình thường của đường cong phân ly oxyhemoglobin), mặc dù các điểm cuối khác phù hợp trong một số bối cảnh nhất định. Không có bằng chứng lâm sàng nào cho thấy PaO₂ lớn hơn bình thường là thuận lợi.6

Bất chấp hướng dẫn này từ 26 năm trước, mãi cho đến gần đây, khi nồng độ oxy trong máu ở mức cao nhất của mức bình thường hoặc ở mức độ tăng oxy máu khác nhau là tiêu chuẩn của các đơn vị chăm sóc tích cực trên toàn thế giới. Ví dụ, PaO₂ trung bình của 36.307 đối tượng chăm sóc tích cực được thở máy ở Hà Lan năm 1999-2006 là 12,4 kPa (93 mm Hg) và PaO₂ trung bình trong số 152.680 đối tượng chăm sóc tích cực được thở máy ở Úc và New Zealand là 20,3 kPa (152 mm Hg) trong khoảng thời gian 2000-2009, mặc dù phạm vi bình thường chỉ là 75-100 mm Hg (10,5-13,5 kPa).10,11 Một cuộc kiểm tra 17.292 mẫu khí máu từ ICU tại Bệnh viện Hoàng gia Salford ở Vương quốc Anh năm 2015 cho thấy độ bão hòa oxy trung bình là 95,7%.12 Tỷ lệ mẫu với độ bão hòa > 98% giảm từ 57% năm 2005 xuống 43% vào năm 2010, và nó đã giảm xuống còn 29% trong cuộc kiểm tra lặp lại năm 2015. Năm 2005, PaO₂ trung bình của bệnh nhân chăm sóc tích cực Salford là 15,1 kPa (113 mm Hg). Con số này đã giảm xuống còn 14,9 kPa trong năm 2010 và 13,5 kPa năm 2015. Những phát hiện này cho thấy việc sử dụng oxy trong chăm sóc tích cực đã trở nên thận trọng hơn trong những năm gần đây, phù hợp với tài liệu đang phát triển cho thấy tác hại có thể xảy ra từ áp lực oxy máu rất cao như được thảo luận dưới đây. Hướng dẫn gần đây cho bệnh nhân thở máy trên các đơn vị chăm sóc tích cực khuyến nghị nên nhắm mục tiêu điều trị mức oxy máu bình thường hoặc xem xét tình trạng thiếu oxy cho phép. Bằng chứng cho chiến lược sau bị hạn chế và chủ yếu dựa trên dữ liệu quan sát.¹³

BẰNG CHỨNG VỀ TÁC HẠI CỦA VIỆC SỬ DỤNG QUÁ NHIỀU OXY TRONG CHĂM SÓC TÍCH CỰC

Tỷ lệ áp lực oxy máu tăng cao ở các đơn vị chăm sóc tích cực ở một số quốc gia (đã thảo luận ở trên) rất đáng quan tâm vì một số nghiên cứu quan sát hồi cứu và một nghiên cứu ngẫu nhiên tiền cứu đã xác định tỷ lệ tử vong gia tăng liên quan đến tăng oxy máu cũng như dự kiến tăng tỷ lệ tử vong có liên quan đến giảm oxy máu.

Có bằng chứng cho thấy nồng độ cao của oxy hít vào có hại trực tiếp đến mô phổi. Vào thế kỷ 19, phơi nhiễm với 73% oxy ở áp suất khí quyển trong 4 ngày đã được báo cáo là gây viêm phổi gây tử vong ở chuột, và các vấn đề tương tự đã được mô tả ở chuột, có khả năng qua trung gian là hoạt động của các chủng oxy phản ứng (ROS, reactive oxygen species) tăng cường.14-16

Griffith et al vào năm 1986, báo cáo rằng việc thở 50% oxy trong 45 giờ đã dẫn đến bằng chứng rò rỉ phổi và viêm phổi ở những người tình nguyện bình thường.¹⁷

Oxy cũng được biết là dẫn đến xẹp phổi và co mạch vành và mạch máu não.18,19 Ngoài tác dụng trực tiếp và gián tiếp của liệu pháp oxy, một số bệnh nhân rất khó thở, và có thể các chiến lược tích cực được sử dụng để bình thường hóa độ bão hòa oxy (ví dụ, áp lực hít vào cao) có thể gây hại cho phổi. Một số nghiên cứu hồi cứu và 4 tổng quan hệ thống đã kết luận rằng tăng oxy máu liên quan đến tăng tỷ lệ tử vong tại bệnh viện trong một số tập hợp con của các đối tượng bị bệnh nghiêm trọng.^20-23

Người sống sót sau Hồi sức tim phổi

Kilgannon et al24 đã báo cáo tăng nguy cơ tử vong trong bệnh viện (tỷ lệ chênh lệch được điều chỉnh cho tử vong = 1,8) cho 6.326 đối tượng sau khi hồi sức tim phổi có PaO₂ > 300 mm Hg (> 40 kPa) trong lần đo khí máu đầu tiên của họ. Một bài báo tiếp theo của Kilgannon et al25 cho thấy đây là mối quan hệ tuyến tính đáp ứng liều (dose-response relationship). Bellomo et al26 đã xem xét mức oxy thấp nhất (độ dốc A-a ít nhất) trong 24 giờ đầu tiên ở đơn vị chăm sóc tích cực cho 12.108 đối tượng sau hồi sức và họ đã báo cáo tỷ lệ tử vong là 59% ở nhóm hyperoxia (PaO₂ > 300 mm Hg) so với với tỷ lệ tử vong là 47% giữa các đối tượng có PaO₂ trong phạm vi 60-300 mm Hg. Tỷ lệ chênh được điều chỉnh cho tử vong là 1,2, mặc dù các nhà điều tra kết luận rằng “hyperoxia đã không có mối liên hệ có thể tái tạo mạnh mẽ hoặc liên tục với tỷ lệ tử vong”. Thật kỳ lạ, đối với một nghiên cứu về tác động của tăng oxy máu, họ đã không nhìn vào mức oxy trung bình hoặc cao nhất của những đối tượng này, có thể phù hợp hơn. Elmer et al27 đã báo cáo một nghiên cứu nhỏ ở một trung tâm vào năm 2015 trong đó tăng oxy máu nặng (PaO₂ > 300 mm Hg hoặc 40 kPa) có liên quan đến tăng tỷ lệ tử vong của bệnh viện, trong khi tăng oxy máu trung bình (101-299 mm Hg) không liên quan đến giảm sự sống còn. Một số nghiên cứu nhỏ hơn cũng đã được công bố, và một đánh giá có hệ thống và phân tích tổng hợp của Wang và cộng sự20 đã kết luận rằng chứng tăng oxy máu dường như tương quan với tăng tỷ lệ tử vong trong bệnh viện ở những người sống sót sau ngừng tim ở người trưởng thành, mặc dù kết quả nên được giải thích thận trọng vì tính không đồng nhất đáng kể và số lượng nghiên cứu hạn chế được phân tích.

Thông khí cho bệnh nhân chăm sóc tích cực

de Jonge et al10 đã xem xét việc quản lý 36.307 đối tượng chăm sóc tích cực được thông khí và báo cáo tỷ lệ tử vong tăng (tỷ lệ chênh lệch = 1,23) nếu PaO₂ trung bình trong 24 giờ đầu ở bệnh viện là > 16,4 kPa (123 mm Hg). Tỷ lệ sống tối ưu nằm trong nhóm đối tượng có PaO₂ = 8,910,6 kPa (67-79 mm Hg), tương đương với độ bão hòa khoảng 93-96% ở pH bình thường. Eastwood et al11 đã xem xét mức oxy thấp nhất trong 24 giờ đầu tiên (độ dốc A-a tồi tệ nhất) đối với 152.680 đối tượng chăm sóc tích cực được thở máy với PaO₂ = 20 kPa (150 mm Hg). Họ đã báo cáo một mối liên quan của giảm oxy máu (nhưng không phải là tăng oxy máu) với tỷ lệ tử vong.

Một nghiên cứu quan sát năm 2017 của Helmerhorst et al28 đã chỉ ra rằng tỷ lệ tử vong ở các đối tượng ICU đã tăng lên với chứng tăng oxy máu rõ rệt (> 200 mm Hg hoặc 27 kPa), và thời gian bị tăng oxy máu cho thấy mối quan hệ tuyến tính với tỷ lệ tử vong của bệnh viện. Hai tổng quan hệ thống gần đây với phân tích tổng hợp đã đề cập đến chủ đề này.21,22 Cả hai nghiên cứu đều kết luận rằng tăng oxy máu có liên quan đến tăng tỷ lệ tử vong của bệnh viện, nhưng cần thận trọng khi giải thích kết quả vì sự không đồng nhất trong các nghiên cứu được đưa vào, bao gồm các định nghĩa khác nhau về tăng oxy máu.

Bệnh nhân đột quỵ ở các đơn vị chăm sóc tích cực

Rincon et al29 đã phân tích 2.894 đối tượng đột quỵ được điều trị tại các đơn vị chăm sóc tích cực và báo cáo tỷ lệ chênh lệch thô là 1,7 đối với tỷ lệ tử vong tại bệnh viện trong số các đối tượng có PaO₂ > 300 mm Hg so với oxy máu bình thường. Sau khi phân tích đa biến, tỷ lệ chênh lệch được điều chỉnh là 1,2 (95% CI 1,04 1,5). Trong một thử nghiệm bán ngẫu nhiên, tỷ lệ tử vong tăng cũng được báo cáo ở các đối tượng đột quỵ ở các khoa tổng quát với mức độ nhẹ đến trung bình của đột quỵ đã được cung cấp oxy.30 Tuy nhiên, điều này không được xác nhận trong một nghiên cứu lớn hơn nhiều về các đối tượng đột quỵ được quản lý bên ngoài các đơn vị chăm sóc tích cực (N = 8,003 đối tượng).31 Nghiên cứu này cho thấy điều trị oxy liều thấp thường quy ở 2-3 L/phút từ ống thông mũi không làm giảm (hoặc tăng) tỷ lệ tử vong hoặc cải thiện khả năng phục hồi ngay cả đối với các đối tượng có độ bão hòa oxy trong khoảng 90-94%.

Bệnh nhân chấn thương sọ não ở các đơn vị chăm sóc tích cực

Rincon et al32 báo cáo tăng nguy cơ tử vong tại bệnh viện trong số 1.212 đối tượng thở máy bị chấn thương sọ não ở các đơn vị chăm sóc tích cực nếu họ bị phơi nhiễm hyperoxia (tỷ lệ chênh lệch thô (và tỷ lệ chênh lệch được điều chỉnh) cho tử vong là 1,5 nếu tiếp xúc với PaO₂ > 300 mm Hg). Tỷ lệ tử vong cũng tăng khi tiếp xúc với giảm oxy máu (tỷ lệ chênh lệch thô đối với tử vong tại bệnh viện là 2,3 đối với các đối tượng có PaO₂ < 60 mm Hg (7,99 kPa, tương đương với độ bão hòa khoảng 90-91%) hoặc tỷ lệ PaO₂/F_IO₂ ≤ 300.

Nhồi máu cơ tim

Bệnh nhân nghi ngờ nhồi máu cơ tim đã được cung cấp oxy bổ sung thường xuyên trong nhiều thập kỷ với hy vọng rằng điều này có thể làm tăng lượng oxy đến vùng thiếu máu cục bộ của cơ tim. Mới gần đây nhất là năm 2010, một bài xã luận của Tạp chí Y học Anh đã tuyên bố rằng việc tiếp tục cung cấp oxy cho những người bị nhồi máu cơ tim cấp tính là điều hợp lý.33 Lời khuyên này được đưa ra trên cơ sở rằng tỷ lệ tử vong gia tăng có liên quan đến tăng oxy máu trong một xem xét hệ thống không đạt được ý nghĩa thống kê. Gợi ý kiểu này (rằng một loại thuốc nên được sử dụng cho tất cả các bệnh nhân mắc bệnh thông thường, nơi không có bằng chứng về lợi ích nhưng bằng chứng yếu về tác hại) không phải là duy nhất đối với oxy. Kể từ thời điểm đó, đã có 3 thử nghiệm ngẫu nhiên về sử dụng oxy trong bệnh nhồi máu cơ tim.34-36 Không có nghiên cứu nào cho thấy bất kỳ lợi ích nào so đối với các đối tượng oxy máu bình thường, nhưng nghiên cứu của Stub và công sự, 35 được thực hiện ở môi trường trước bệnh viện với các đối tượng đã được xác nhận nhồi máu cơ tim, đã báo cáo mức độ men tim cao hơn và kích thước ổ nhồi máu lớn hơn trên quét cộng hưởng từ theo dõi trong các trường hợp ngẫu nhiên để nhận oxy bổ sung. Một phân tích tổng hợp năm 2018 của các thử nghiệm này và tất cả các thử nghiệm trước đó không tìm thấy bằng chứng về lợi ích của oxy bổ sung ở các đối tượng oxy máu bình thường với nhồi máu cơ tim nhưng không thể loại trừ tác dụng có hại.37 Điều quan trọng cần lưu ý là một tỷ lệ đối tượng trong một số những thử nghiệm được chọn ngẫu nhiên trong nhóm thở khí trời đã nhận được oxy trong chăm sóc trước bệnh viện trước khi ngẫu nhiên, vì vậy những nguy cơ thực sự của việc sử dụng oxy thường quy ở những bệnh nhân nghi ngờ nhồi máu cơ tim có thể được đánh giá thấp trong một số nghiên cứu được đưa vào.

Nghiên cứu thí điểm về quản lý oxy bảo tồn cho bệnh nhân chăm sóc tích cực thở máy

Có 4 nghiên cứu thí điểm được công bố về quản lý oxy bảo thủ trong các đối tượng chăm sóc tích cực.38-41 Tất cả các nghiên cứu này đã chứng minh rằng cách tiếp cận như vậy là an toàn và khả thi. Suzuki và cộng sự38 đã thành lập một nghiên cứu thử nghiệm trước và sau 105 đối tượng vào năm 2014 rằng liệu pháp oxy điều trị cho các đối tượng thở máy (mục tiêu SpO₂ = 90 92%) là khả thi và không có kết quả sinh hóa, sinh lý, hoặc lâm sàng bất lợi trong khi cho phép giảm đáng kể lượng oxy dư thừa. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã báo cáo tỷ lệ xẹp phổi thấp hơn trên X quang lồng ngực ở những đối tượng được phân bổ cho liệu pháp oxy bảo tồn (tỷ lệ chênh lệch = 0,28, 95% CI 0,12-0,66, P = 0,003) và cai máy thành công trước đó từ máy thở cơ học (hazard ratio đã điều chỉnh = 2,96, 95% CI 1,73-5,05, P < 0,001).38,39 Eastwood và các đồng nghiệp đã báo cáo trong một nghiên cứu được liên kết với 100 đối tượng mà phạm vi bão hòa oxy mục tiêu là 88-92% là khả thi đối với những người sống sót sau ngừng tim được thở máy và dẫn đến việc sử dụng nhiều hơn chế độ thông khí tự phát (nghĩa là thông khí bắt buộc ít hơn), thông khí nhiều hơn trên không khí (F_IO₂ = 0,21) và thời gian lưu trú ngắn hơn ở khoa chăm sóc tích cực.⁴⁰

Panwar et al41 đã hoàn thành thử nghiệm thí điểm đa trung tâm, ngẫu nhiên, có kiểm soát về điều trị oxy bảo tồn (phạm vi mục tiêu 88 92%) so với liệu pháp oxy tự do (phạm vi mục tiêu ≥ 96%) cho 103 đối tượng thở máy. Họ đã báo cáo sự phân tách rõ ràng nồng độ oxy và mặc dù tỷ lệ tử vong 90 ngày đã giảm trong nhóm oxy bảo tồn (hazard ratio được điều chỉnh = 0,77, 95% CI 0,40-1,5, P = 0,44), điều này không đáng kể trong nghiên cứu nhỏ này. Họ không xác định được bất kỳ sự khác biệt nào trong thời gian thở máy hoặc ngày không thở máy giữa các nhóm đối tượng.

Helmerhorst42 đã báo cáo một nghiên cứu trước và sau trong đó phạm vi mục tiêu được đặt ở SpO₂ = 92-95% hoặc PaO₂ = 55-86 mm Hg (7.3 -11,5 kPa). Họ đã báo cáo thời gian thở máy ngắn hơn (tăng 0,55 ngày không thở máy) trong giai đoạn 1 thực hiện (95% CI 0,25-0,84) và 0,44 ngày trong giai đoạn 2 (95% CI 0,11 0,86). Họ cũng báo cáo không có sự khác biệt về tỷ lệ tử vong của đơn vị chăm sóc tích cực được điều chỉnh hoặc ngày không dùng máy thở, nhưng tỷ lệ tử vong của bệnh viện giảm. Tỷ lệ chênh được điều chỉnh trong các giai đoạn 1 và 2 lần lượt là 0,84 (0,74 - 0,96) và 0,82 (0,69 - 0,96).

Những nghiên cứu thí điểm này ủng hộ quan điểm rằng quản lý oxy bảo thủ có thể làm giảm tỷ lệ tử vong và thời gian thông khí. Điều quan trọng là, không có nghiên cứu thí điểm nào trong số 4 nghiên cứu nêu lên bất kỳ mối lo ngại về an toàn nào liên quan đến việc sử dụng oxy trong các đơn vị chăm sóc tích cực.

CÁC THỬ NGHIỆM NGẪU NHIÊN CỦA LIỆU PHÁP OXY TRONG CÁC CƠ SỞ CHĂM SÓC TÍCH CỰC

Một thử nghiệm ngẫu nhiên về liệu pháp oxy bảo tồn ở các đối tượng chăm sóc tích cực với thời gian nằm trong đơn vị chăm sóc tích cực dự kiến > 72 giờ đã được công bố vào tháng 10 năm 2016.43 Nghiên cứu này của Ý đã báo cáo tỷ lệ tử vong của ICU là 11,6% đối tượng được chọn ngẫu nhiên trong phạm vi độ bão hòa mục tiêu là 94-98% (trung bình PaO₂ = 11,6 kPa) so với tỷ lệ tử vong của ICU 20,2% với liệu pháp thông thường (median PaO₂ = 13,6 kPa). Mức giảm nguy cơ tuyệt đối là 8,6% (P = 0,01) và tỷ lệ tử vong của bệnh viện là 24,2% so với 33,9% (giảm nguy cơ tuyệt đối 9,9% (P = 0,03). Các tác giả kêu gọi thận trọng trong việc giải thích các kết quả này vì thử nghiệm đã kết thúc sớm do tuyển dụng chậm, mặc dù ý nghĩa thống kê đã đạt được đối với các điểm cuối chính và phụ. Một thử nghiệm lớn hơn về sử dụng oxy trong chăm sóc tích cực (nghiên cứu ICU-ROX) sắp được báo cáo; nghiên cứu thí điểm cho thấy thời gian chăm sóc tích cực có thể được rút ngắn bằng cách sử dụng liệu pháp oxy bảo tồn.44

Một thử nghiệm ngẫu nhiên về tăng oxy máu ở những đối tượng bị sốc nhiễm trùng cho thấy sự gia tăng không đáng kể về tỷ lệ tử vong trong 28 ngày liên quan đến tăng oxy máu (43% so với 35%, P = 0,12).45 Thật không may, thử nghiệm đã bị chấm dứt sớm vì tăng 2 điểm cuối thứ phát trong nhóm hyperoxia (nghĩa là xẹp phổi và yếu cơ liên quan ICU).

TẠI SAO CÁC BÁC SĨ LÂM SÀNG SỬ DỤNG QUÁ NHIỀU OXY TRONG NHIỀU THẬP KỶ?

Đầu tiên, thói quen cũ chết cứng. Việc sử dụng oxy tích cực cho những bệnh nhân bị bệnh nặng với nồng độ oxy trong máu chưa được biết đến đã được chứng minh 100 năm trước, nhưng điều này không còn đúng nữa. Bệnh lao và viêm phổi là phổ biến vào đầu thế kỷ 20, và không có phương pháp điều trị hiệu quả cho một trong những điều kiện này. Trong những trường hợp này, việc điều chỉnh giảm oxy máu có thể ngăn ngừa tử vong cho đến khi cơ chế phòng thủ tự nhiên của cơ thể đã vượt qua các tổn thương phổi. Điều này cũng được áp dụng cho các nạn nhân của các vụ tấn công bằng khí trong Thế chiến I. Vào thời điểm đó, không có cách nào để theo dõi nồng độ oxy trong máu, vì vậy các bác sĩ lâm sàng đã kiểm tra oxy một cách mù quáng. Việc sử dụng oxy phòng ngừa đã trở thành thông lệ tiêu chuẩn, và thói quen này vẫn tồn tại rất lâu sau khi áp dụng lấy mẫu khí máu thông thường vào những năm 1970 và sự sẵn có của các máy đo độ bão hòa oxy rẻ tiền và đáng tin cậy vào đầu thế kỷ 21.

Một lý do khác cho thói quen lâu đời này là các nhân viên y tế nhanh chóng tiếp nhận các phương pháp điều trị mới, ngay cả khi chi phí cao và lợi ích còn khiêm tốn. Điều này đặc biệt đúng với các sản phẩm được quảng bá rầm rộ bởi các công ty dược phẩm, nhà sản xuất thiết bị và các bác sĩ lâm sàng nhiệt tình. Tuy nhiên, cùng các bác sĩ lâm sàng có xu hướng chậm thay đổi với các thực hành truyền thống, ngay cả khi chúng đã được chứng minh là không hiệu quả hoặc có hại. Thật không may, có rất nhiều đòn bẩy và khuyến khích để thúc đẩy sự gia tăng của các loại thuốc và phương pháp điều trị mới, nhưng có rất ít đòn bẩy để hạn chế các thực hành đã lỗi thời.

Hơn nữa, sinh lý đơn giản có xu hướng bị lãng quên hoặc bỏ qua. Oxy là phương pháp điều trị thiếu oxy, không điều trị khó thở. Tuy nhiên, hầu hết người dân và nhiều bác sĩ đều nghĩ rằng triệu chứng khó thở được gây ra chủ yếu là do nồng độ oxy trong máu thấp và oxy sẽ làm giảm điều này, ngay cả khi độ bão hòa oxy trong máu chỉ là bình thường.46,47 Từ chối sai lầm này chỉ cần một tình nguyện viên và một máy đo độ bão hòa oxy. Rất ít người có thể nín thở đủ lâu để làm giảm đáng kể độ bão hòa oxy trong máu vì cảm giác khó thở của chúng ta trong khi nín thở chủ yếu là do không thể thải khí thải CO₂ (carbon dioxide). Nồng độ carbon dioxide tăng cao trong quá trình giữ hơi thở gây khó thở rất lâu trước khi mức oxy trong máu giảm. Sự thiếu hiểu biết về thực tế này đã gây ra nhiều cái chết trong số các thợ lặn tự do, những người có thể thở nhanh trước khi lặn để kéo dài thời gian lặn của họ bằng cách lấy thêm oxy. Tuy nhiên, tăng thông khí dẫn đến chỉ tăng khoảng 2% hàm lượng oxy trong máu do sự gia tăng độ bão hòa oxy huyết sắc tố từ 98% đến 100% ở một đối tượng khỏe mạnh điển hình. Điều này trái ngược với mức giảm 47% nồng độ carbon dioxide trong máu có thể đạt được chỉ sau hai phút tăng thông khí tự nguyện.48 Điều này làm chậm sự khởi phát của chứng tăng CO₂ máu trong quá trình lặn và cho phép một thợ lặn ở dưới nước lâu hơn trước sự khởi đầu của khó thở. Thật không may, một thợ lặn đã thở nhanh có thể vẫn chìm đủ lâu để tình trạng thiếu oxy phát triển. Triệu chứng đầu tiên của chứng thiếu oxy là rối loạn chức năng tâm thần (bắt đầu từ bão hòa <~ 80%), sau đó là khởi phát bất tỉnh khi độ bão hòa oxy giảm xuống <~ 56% ở những người khỏe mạnh.49-52 Nếu điều này xảy ra trước khi thợ lặn nổi lên trên mặt nước, hậu quả có khả năng gây tử vong.

Tăng độ bão hòa oxy động mạch trên phạm vi sinh lý (khoảng 96-98% đối với người trẻ tuổi và 94 - 98% đối với người cao tuổi) có rất ít ảnh hưởng đến hàm lượng oxy trong máu vì theo định nghĩa, các phân tử hemoglobin trong máu hầu như được bão hòa hoàn toàn với oxy. Ở các mức bão hòa này và rất ít oxy được vận chuyển đến các mô bằng bất kỳ phương tiện nào khác.1 Đưa ra liệu pháp oxy bổ sung để tăng PaO₂ lên > 100 mm Hg ở bệnh nhân có SpO₂ = 98% có thể làm tăng độ bão hòa oxy chỉ 2%, ngay cả khi PaO₂ được tăng lên tới 400 mm Hg bằng cách sử dụng oxy nồng độ cao.

Ngoài những lý do này, oxy đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ vì lý do phòng ngừa trong các tình huống như chăm sóc sau phẫu thuật, trong đó một số bệnh nhân có thể bị thiếu oxy bất ngờ, đôi khi khởi phát đột ngột. Thực hành này có thể đã được chứng minh vào đầu thế kỷ 20 khi mức độ oxy trong máu chưa được biết. Bây giờ, các máy đo độ bão hòa oxy gần như có sẵn trên toàn cầu, việc sử dụng oxy có thể thực sự trì hoãn việc nhận biết tình trạng xấu đi trên lâm sàng và có thể hạn chế các lựa chọn điều trị. Như thảo luận của Downs3 năm 2002, một bệnh nhân bị suy hô hấp trong khi thở không khí phòng có khả năng bị giảm dần các trị số SpO₂ thông thường, điều này sẽ cảnh báo cho đội ngũ lâm sàng về tình trạng xấu đi, và họ có thể bắt đầu liệu pháp oxy bổ sung để ổn định bệnh nhân, trong khi điều trị dứt điểm các bệnh căn nguyên, như viêm phổi hoặc suy tim, được bắt đầu. Ngược lại, nếu cùng một bệnh nhân sử dụng oxy bổ sung trên cơ sở phòng ngừa, nồng độ SpO₂ có khả năng duy trì ở mức cao một cách yên tâm ngay cả khi sinh lý của bệnh nhân xấu đi. Khi SpO₂ cuối cùng rơi xuống, bệnh nhân sẽ ở giai đoạn xấu hơn, và các lựa chọn điều trị bị hạn chế hơn vì bệnh nhân hiện đang bị thiếu oxy mặc dù điều trị bằng oxy và có thể phải chuyển nhanh đến đơn vị chăm sóc tích cực. Do đó, biện pháp phòng ngừa thế kỷ 20 đã trở thành mối nguy hiểm cho bệnh nhân thế kỷ 21.

Tuy nhiên, một lý do khác khiến oxy bị lạm dụng là liệu pháp oxy đã trở thành bình thường hóa và được thể chế hóa. Bệnh nhân và nhiều bác sĩ lâm sàng coi oxy là một phần của chăm sóc y tế tiêu chuẩn cho mọi bệnh nhân bị bệnh nặng, thời trang có khả năng bị ảnh hưởng bởi sự nổi bật của mặt nạ oxy trong các bộ phim truyền hình y tế và trong các bộ phim thế kỷ 20. Ngay cả trong thế kỷ 21, vẫn có một ấn tượng chung giữa các bệnh nhân và các chuyên gia chăm sóc sức khỏe rằng oxy có lợi ở hầu hết các bệnh nhân mắc bệnh.46,47 Bệnh nhân khó thở và hầu hết tất cả các bệnh nhân bị bệnh nặng đều phải điều trị bằng oxy và các bác sĩ lâm sàng có xu hướng đáp ứng mong đợi này ngay cả khi độ bão hòa oxy của bệnh nhân đang thở không khí với mức bình thường.

Người ta tin rằng oxy luôn có lợi song song với sự thiếu hiểu biết rộng rãi về tác dụng phụ tiềm tàng của liệu pháp oxy, cho đến gần đây.46,47 Ngoài ra, các bác sĩ lâm sàng muốn được nhìn thấy làm gì đó, và đôi khi người ta nói rằng các bác sĩ lâm sàng tự điều trị khi họ đưa ra một phương pháp điều trị có thể nhìn thấy rõ như oxy cho bệnh nhân bị bệnh nghiêm trọng bất kể trị số độ bão hòa oxy, đặc biệt là nếu bệnh nhân bị khó thở.⁴⁷

Cuối cùng, từ góc độ pháp lý y tế, tử vong do thiếu oxy trong các tình huống như ngắt kết nối ống khí gây mê hoặc bình oxy rỗng có xu hướng dễ xác định và thường dẫn đến khiếu nại pháp lý y tế. Tuy nhiên, tử vong do tăng oxy máu cũng giống như tử vong do ô nhiễm không khí. Có nhiều bằng chứng cho thấy cả hai yếu tố này có thể làm tăng tỷ lệ tử vong ở những nhóm dân số dễ bị tổn thương. Rất ít trường hợp tử vong cá nhân được cho là do thiếu oxy hoặc ô nhiễm không khí, mặc dù có khả năng cả hai yếu tố này gây ra cái chết của hàng ngàn người Mỹ mỗi năm. Nếu Chu và đồng nghiệp23 đúng, bệnh nhân mắc bệnh nặng có độ bão hòa oxy trong máu tăng trên 96% với oxy bổ sung có thể có nguy cơ tử vong cao hơn 21% so với điều trị bằng liệu pháp oxy bảo tồn. Nhiều bác sĩ lâm sàng tiếp tục làm cho bệnh nhân của họ bị tăng oxy máu bằng cách sử dụng oxy trên cơ sở phòng ngừa, có thể bị ảnh hưởng một phần bởi nỗi sợ bị kiểm duyệt hoặc yêu cầu pháp lý. Rất hiếm khi các bác sĩ lâm sàng như vậy phải chịu bất kỳ sự kiểm duyệt nào. Ngược lại, hầu hết các bác sĩ lâm sàng sẽ bị kỷ luật hoặc tệ hơn nếu một bệnh nhân tử vong có thể là kết quả của tình trạng thiếu oxy không được điều trị. Các bác sĩ lâm sàng cũng sẽ bị chỉ trích nếu họ từ chối các bệnh nhân bị bệnh nghiêm trọng một phương pháp điều trị mới làm giảm 21% tỷ lệ tử vong, nhưng hiện tại họ không bị chỉ trích vì điều trị không cần thiết có thể làm tăng tỷ lệ tử vong.

Bảng 1. Nguyên tắc chính của liệu pháp oxy