Đại dịch COVID-19 đã tạo ra một tia laser công khai tập trung vào một thiết bị y tế mà hầu hết chúng ta có thể không nghĩ nhiều đến trước đây. Hình ảnh: DAVID JOEL / GETTY IMAGES

Khi Hoa Kỳ và phần còn lại của thế giới đang cố gắng chống chọi với đại dịch COVID-19, các bệnh viện đang phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng máy thở.

Các bệnh viện Hoa Kỳ có khoảng 160.000 máy thở, với 12.700 máy khác được cung cấp từ Dự trữ Chiến lược Quốc gia của chính phủ liên bang, tờ New York Times đưa tin ngày 18 tháng 3 năm 2020. Nhưng người ta e rằng sẽ chẳng có nơi nào đủ để đối phó với tất cả những người có thể bị bệnh nặng.

Tất cả những điều này đột nhiên tập trung sự chú ý vào một thiết bị y tế mà hầu hết chúng ta có lẽ không nghĩ đến nhiều hơn là chúng ta nghĩ về chính việc thở. Nhưng đối với những người không thể tự thở, thiết bị này – có giá dao động từ 25.000 đến 50.000 USD, theo Washington Post – có thể là một trợ giúp cần thiết.

Quạt thông gió hoạt động như thế nào?

Máy thở hỗ trợ bệnh nhân với một số tình trạng khác nhau. “Chúng có thể được sử dụng để giúp mọi người thở trong khi phẫu thuật thông thường hoặc cũng có thể khi bệnh nhân bị ốm và khó thở do bệnh của họ”, Tiến sĩ Paul F. Currier, Giám đốc Đơn vị Chăm sóc Cấp tính Hô hấp của Bộ phận Phổi và Chăm sóc Quan trọng tại Bệnh viện Đa khoa Massachusetts, giải thích qua email. Một tỷ lệ nhỏ những người bị nhiễm COVID-19 có thể bị viêm phổi. “Một tỷ lệ nhỏ hơn trong số những bệnh nhân này có thể bị suy hô hấp được điều trị tốt nhất bằng máy thở.”

“Hãy coi phổi như một quả bóng đàn hồi.” Kenneth Lutchen, trưởng khoa Kỹ thuật và là giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Boston (BU), cho biết: “Bạn có thể mở rộng quả bóng bay bằng cách để áp suất ở phần miệng lớn hơn áp suất ở phía bên kia của nó. Thông thường, chúng ta thở bằng cách để các cơ mở rộng lồng ngực, điều này làm giảm áp lực xung quanh phổi bên trong cơ thể.

“Nhưng nếu phổi chứa đầy chất lỏng hoặc bị viêm nặng – cả hai điều này đều có thể xảy ra ở coronavirus – thì áp lực tiêu cực xảy ra với nhịp thở bình thường sẽ không đủ để phổi giãn nở đủ và kết quả là trao đổi O2 và CO2 sẽ không đủ.” Lutchen tiếp tục.” Giải pháp thay thế sau đó là ‘đẩy’ không khí vào phổi bằng cách sử dụng máy thở tạo ra một áp suất dương ở miệng – đầu vào đến ống đặt nội khí quản – đủ lớn để đẩy đủ không khí trong lành vào và thở ra mỗi lần thở. . Hy vọng rằng điều này có thể giữ cho nồng độ O2 và CO2 trong máu ở mức gần bình thường cho đến khi tình trạng viêm và tích tụ chất lỏng giảm bớt và người bệnh có thể tự thở trở lại. ”

Thiết bị cơ học hình hộp với màn hình kỹ thuật số ở phía trên thường nằm trên một chiếc xe đẩy bên cạnh như trang web của Viện Tim, Phổi và Máu Quốc gia giải thích, bệnh nhân được kết nối với thiết bị bằng một ống thở được đưa qua mũi hoặc miệng xuống cổ họng, được giữ cố định bằng băng dính hoặc dây đeo. vừa vặn quanh đầu. Ống trong đường thở có thể gây ra một số khó chịu và cũng ảnh hưởng đến khả năng nói chuyện hoặc ăn uống của bệnh nhân. Đó là lý do tại sao nhóm chăm sóc có thể chèn một ống khác vào tĩnh mạch để cung cấp chất dinh dưỡng cho bệnh nhân, hoặc – nếu người đó sẽ thở máy trong một thời gian dài – luồn một ống thông mũi dạ dày đi thẳng vào dạ dày hoặc ruột non qua một lỗ mở được tạo ra bằng phẫu thuật.

Sơ đồ này mô tả thiết kế và chức năng cơ bản của máy thở hô hấp.

Việc đặt ống dẫn xuống cổ họng hẳn là không dễ chịu, nhưng điều đó rất quan trọng. Lutchen giải thích: “Nếu không có nội khí quản, một số thứ có thể đe dọa khả năng thực hiện công việc của máy thở. “Có lẽ điều quan trọng nhất là nếu máy thở chỉ thổi vào miệng, thể tích phân phối có thể không đi hết vào phổi. Một số có thể lọt ra mũi – nơi thông với miệng – hoặc một số có thể mở rộng má. của con người hơn là đi vào phổi. ”

Vai trò của bác sĩ trị liệu hô hấp

Để tất cả điều này hoạt động, các bệnh viện phụ thuộc vào chuyên môn của các chuyên gia được đào tạo chuyên sâu được gọi là bác sĩ trị liệu hô hấp. Timothy R. Myers, chuyên gia trị liệu hô hấp và giám đốc kinh doanh của Hiệp hội Chăm sóc Hô hấp Hoa Kỳ, giải thích: “Bác sĩ trị liệu hô hấp sẽ xác định các cài đặt phù hợp với nhu cầu hô hấp của bệnh nhân dựa trên tình trạng bệnh tiềm ẩn.” Từ thời điểm đó, họ cung cấp theo dõi và đánh giá liên tục và sửa đổi cài đặt khi tình trạng của bệnh nhân cải thiện hoặc xấu đi. Điều này sẽ bao gồm theo dõi không xâm lấn và các phép đo từ phân tích máu để xem mức độ oxy và carbon dioxide.”

Myers giải thích, điều này đòi hỏi rất nhiều sự quản lý cẩn thận vì phổi khá phức tạp. Mặc dù rất hữu ích khi coi phổi như một quả bóng cho mục đích minh họa, nhưng trên thực tế, chúng “giống một mạng lưới hàng triệu quả bóng bay phải chuyển khí giữa phổi và hệ thống tuần hoàn. Khi phổi bị tổn thương hoặc bị bệnh, mỗi lá phổi và hàng triệu quả bóng bay yêu cầu không khí vào và ra khác với khi khỏe mạnh. Mỗi bệnh nhân rất khác biệt. ”

Trong những năm gần đây, đã có một số tiến bộ trong cách sử dụng máy thở. Currier giải thích: “Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sử dụng kích thước hơi thở thấp và áp suất thấp sẽ cải thiện kết quả.” Ngoài ra, những bệnh nhân suy hô hấp nặng đôi khi có thể nằm sấp khi đang thở máy, một quá trình được gọi là nằm sấp, thường có thể cải thiện nồng độ oxy của họ. Cuối cùng, đối với một số bệnh nhân có nồng độ oxy vẫn thấp mặc dù đã được thở máy , họ có thể nhận được Oxygen Extra-Corporeal Membranous Oxygenation (ECMO) tại một số trung tâm rất chuyên biệt. Liệu pháp chuyên sâu này có thể lưu thông máu bên ngoài cơ thể để cung cấp thêm oxy. ”

Nghiên cứu của Lutchen tập trung vào việc phát triển máy thở cơ học an toàn hơn. Ông nói: “Ban đầu máy thở đang hoạt động để cứu một mạng người bằng cách giữ mức O2 và CO2 thích hợp.” Nhưng nó thực hiện điều này bằng cách đẩy không khí vào và để phổi chịu áp suất bất thường, thường là áp suất lớn hơn để giúp mở rộng phổi cứng hơn và / hoặc hẹp hơn. Ngoài ra, máy thở cũng được lập trình để cung cấp hơi thở chính xác mỗi khi nhịp thở bình thường thay đổi một chút từ hơi thở này đến hơi thở khác và định kỳ chúng ta thở một hơi lớn. Nếu bạn phải thở máy trong thời gian rất dài, có nguy cơ áp lực lớn lặp đi lặp lại gây do máy loạn ra Tổn thương phổi thở (VILI) có thể tạo điều kiện cho Hội chứng rối hô hấp cấp tính (ARDS). Bây giờ máy thở có thể không còn cung cấp đủ O2 và trao đổi CO2 nữa. ”

Đó là lý do tại sao Lutchen đang làm việc với điều tra viên chính Bela Suki, giáo sư kỹ thuật y sinh tại BU, về một khái niệm gọi là thông gió thay đổi, trong đó máy thở mang lại hơi thở biến đổi tương tự như kiểu thở tự nhiên, để tránh áp lực bất thường lặp lại ở cùng một vị trí khi một người thở. “Có một số bằng chứng trên động vật cho thấy cách tiếp cận này ít có khả năng dẫn đến VILI và có thể tạo điều kiện phục hồi sau ARDS,” Lutchen nói. “Nhưng phương pháp này vẫn chưa được thử nghiệm trên người.”

Nguồn: HowStuffWorks