1. ĐẠI CƯƠNG
Chức năng chủ yếu của phổi bao gồm: chức năng thông khí, khuyếch tán khí, trao đổi khí. Ngoài ra phổi còn có nhiều chức năng khác như chức năng chuyển hoá, thanh thải, dự trữ máu, thăng bằng kiềm toan. Thăm dò chức năng hô hấp [CNHH] chủ yếu là xét nghiệm thông khí phổi [Ventilation test], cơ học hô hấp [Respiratory mechanis] và khuyếch tán khí [Diffusion] .
Các rối loạn chức năng hô hấp bao gồm:
– Rối loạn chức năng thông khí phổi .
– Rối loạn tuần hoàn phổi .
– Rối loạn trao đổi khí .
– Rối loạn có liên quan đến hệ thống thần kinh trung ương .
Chỉ định đo CNHH:
– Đánh giá các thể và mức độ rối loạn thông khí phổi .
– Đánh giá các triệu chứng khó thở, ho và các triệu chứng khác .
– Xác định các rối loạn chức năng thông khí:
+ Xác định vị trí tổn thương của tắc nghẽn đường thở: tổn thương ở đường thở trung tâm hay ngoại vi; tổn thường đường thở trên hay đường thở dưới .
+ Phát hiện sớm rối loạn thông khí tắc nghẽn: xác định tắc nghẽn đường thở nhỏ .
– Theo dõi đáp ứng của điều trị, đặc biệt ở bệnh nhân hen phế quản và bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính .
– Đánh giá tình trạng chức năng phổi trước phẫu thuật .
– Giám định các bệnh nghề nghiệp .
Khi phân tích kết quả chức năng hô hấp cần phối hợp với đặc điểm lâm sàng, Xquang và các xét nghiệm khác để đưa ra chẩn đoán bệnh chính xác .
2. THĂM Dò THÔNG KHí PHổI
2.1. Các chỉ tiêu thông khí phổi và phương pháp đo
– Các thể tích và dung tích:
+ Các thể tích động: là các thể tích chuyển động khi thở .
+ Các thể tích tĩnh: là các thể tích không chuyển động khi thở .
– Các lưu lượng: là đơn vị thể tích/ đơn vị thời gian, ví dụ FEV1, PEF .
– Các chỉ số: chỉ số Tiffeneau [FEV1/VC], Gaensler [FEV1/FVC] .
Ghi chú:
Vt: thể tích lưu thông [Tidal volume]
VC: dung tích sống [Vital Capacity], FVC: dung tích sống thở mạnh [Forced Vital Capacity ]
FEV1: thể tích thở ra gắng sức trong 1 giây đầu tiên [forced expiratory volume in one second]
IRV: thể tích dự trữ hít vào [Inspiratory reserve Volume]
ERV: thể tích dự trữ thở ra [Expiratory reserve Volume]
FRC: dung tích cặn chức năng [Functional residual Capacity]
TLC: dung tích toàn phổi [Total lung capicity]
RV: thể tích cặn [residual volume]
IC: dung tích hít vào [inspiratory capacity]
2.1.1. Các thể tích phổi động
– Khí lưu thông [Vt]: là thể tích khí thở vào hoặc thở ra bình thường [thở tĩnh trong 1 phút ] .
– Thể tích dự trữ hít vào [IRV]: là lượng khí hít vào chậm và cố hết sức sau khi hít vào bình thường .
– Thể tích dự trữ thở ra [ERV]: là lượng khí thở ra chậm và cố hết sức sau khi thở ra bình thường .
– Dung tích sống [VC] [Dung tích sống thở chậm-Slow vital capacity-SVC]: là thể tích khí thở ra chậm cố sau một hít vào cố sức.Dung tích sống thở mạnh [Forced vital capacity-FVC]] là thể tích khí thở ra mạnh cố sức sau một hít vào cố .
+ Đo các thể tích động bằng các phương pháp đo thể tích thở [Spirometry], hoặc phương pháp phế lưu [Pneumotachgraphy]. Hiện nay thường đo bằng máy hô hấp kế tự động [Autospiro]. Một số phương pháp mới thăm dò chức năng thông khí phổi:
+ Đo áp lực âm ở thì thở ra [Negative expiratory pressure] .
+ Phế dung kế siêu âm [Ultrasound spirometry] .
2.1.2. Các thể tích phổi tĩnh và dung tích phổi
– Thể tích khí cặn [RV]: là thể tích khí còn lại trong phổi sau khi thở ra chậm và cố hết sức .
– Dung tích cặn chức năng [FRC]: là thể tích còn lại trong phổỉ sau khi thở ra bình thường. FRC = ERV + RV.
– Dung tích toàn phổi [TLC]: là thể tích khí chứa ở trong phổi sau khi hít vào tối đa .
Phương pháp đo các thể tích tĩnh: đo FRC bằng ba phương pháp:
– Phương pháp thể tích ký thân [Body plethysmography]: là phương pháp chính xác nhất [được coi như tiêu chuẩn vàng đo các thể tích phổi-“Gold standard”]. Phương pháp thể tích kí thân gồm 3 loại:
+ Thể tích kí thân áp lực [Pressure [closed type] plethymograph] .
+ Thể tích kí thân áp lực [Volume [open type] plethymograph] .
+ Thể tích kí thân áp lực [Pressure-volume plethymograph] .
Nguyên lý của phương pháp thể tích kí toàn thân : theo định luật Boyle và Mariotte [ở nhiệt độ hằng định, sự tạo nên thể tích và áp lực khí cũng hằng định]. Thể tích phổi được tính theo công thức sau :
VL= PA x d VL/d PA .
Trong đó : VL là thể tích phổi [Lung volume], PA là áp lực phế nang [Alveolar pressure], d VL biến thiên của thể tích phổi PA biến thiên của áp lực phế nang .
– Phương pháp pha loãng khí [Gas dilusion methods]: dùng khí Heli và Nitơ là chất khí chỉ thị .
– Phương pháp Xquang [Roentgenographic methods]: đo trên phim thẳng, nghiêng từ đó tính ra TLC và RV. Hiện nay có thể dùng thêm chụp cắt lớp vi tính, nhưng phương pháp này có sai số nhiều hơn cả .
2.1.3. Các lưu lượng
Được tính từ các thể tích thông khí khi đo thông khí .
– Thể tích thở ra gắng sức trong 1 giây [FEV1]: là thể tích khí thở ra trong 1 giây đầu tiên khi đo FVC. FEV1 là chỉ tiêu chính xác định rối loạn thông khí tắc nghẽn. Chỉ tiêu này ít dao động, dễ đo và hay dùng .
– Lưu lượng tối đa nửa giữa FVC hoặc còn gọi là lưu lượng thở ra tối đa ở đoạn từ 25%-75% của FVC [forced expiratory flow between 25% and 75% of the FVC ], viết tắt là FEF 25%-75% hoặc MMEF [Maximal mide expiratory flow rate]: là lưu lượng khí thở ra ở giai đoạn giữa của dung tích sống. FEF25%-75% giảm sớm khi có tắc nghẽn đường thở nhỏ và giảm rõ rệt khi rối loạn thông khí tắc nghẽn .
– Các lưu lượng tại từng thời điểm:
+ Lưu lượng tại vị trí còn lại 75% thể tích cuả FVC [Maximal expiratory flow when 75% of the remais in the lung-MEF75%] .
+ Lưu lượng vị trí còn lại 50% thể tích của FVC [Maximal expiratory flow when 50% of the remais in the lung-MEF50%] .
+ Lưu lượng vị trí còn lại 25% thể tích của FVC [Maximal expiratory flow when 25% of the remais in the lung-MEF25%] .
Các chỉ tiêu này có giá trị xác định tắc nghẽn đường thở nhỏ .
– Lưu lượng đỉnh [Peak expiratory flow-PEF hoặc PEFR]: là lưu lượng thở ra tối đa đạt được khi đo FVC. PEF giảm trong một số bệnh gây tắc nghẽn đường thở [hen phế quản, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính, tắc nghẽn đường thở trên]. Là chỉ tiêu thông dụng hay dùng để chẩn đoán và theo dõi hen vì dụng cụ đo đơn giản, cơ động, rẻ tiền, bệnh nhân có thể tự đo được [dụng cụ đo cá nhân đo lưu lượng đỉnh: Peak flow meters] .
– Đường cong lưu lượng-thể tích [Flow-volume curves]: là đồ thị biểu diễn mối liên quan giữa lưu lượng và thể tích khí từ TLC tới RV. Các máy hô hấp kế thế hệ mới khi đo thông khí phổi cho bệnh nhân, máy tự động vẽ đồ thị đường cong lưu lượng-thể tích. Giá trị của đường cong lưu lượng-thể tích là:
+ Định hướng chẩn đoán tắc nghẽn đường thở trên .
+ Phân biệt giữa những trường hợp bị tắc nghẽn đường thở trung tâm và ngoại vi .
+ Định hướng chẩn đoán sớm tắc nghẽn đường thở nhỏ .
+ Phân biệt sơ bộ rối loạn thông khí tắc nghẽn hay rối loạn thông khí hạn chế .
2.1.4.Các chỉ số
– Chỉ số Tiffeneau [FEV1/VC]: bình thường ³ 75%, chỉ số này giảm khi rối loạn thông tắc nghẽn và rối loạn thông khí hỗn hợp .
– Chỉ số Gaensler [FEV1/ FVC]: bình thường chỉ số này ³ 70%, giảm khi khi rối loạn thông tắc nghẽn và rối loạn thông khí hỗn hợp .
2.1.4. Thông khí tối đa [Maximum voluntary ventilation-MVV]
Là thể tích lớn nhất được thở trong 1 phút khi gắng sức chủ động, đơn vị là lít/phút. Khi đo bệnh nhân phải thở sâu, nhanh ở mức có thể. MVV có thể ước tính = FEV1 [lít] x 40. MVV đánh giá tình trạng cơ hô hấp, độ đàn hồi của lồng ngực, sức cản của đường thở và nhu mô phổi. MVV giảm ở các bệnh lí tắc nghẽn đường thở trung bình và nặng. Chỉ số % MVV lí thuyết / % VC lí thuyết gọi là chỉ số tốc độ khí [air velocity index] .
2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị các chỉ tiêu thông khí phổi
Kết quả đo thông khí phổi phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị của các chỉ tiêu thông khí phổi bao gồm:
– Thể trạng:
+ Chiều cao ảnh hưởng rõ rệt đến giá trị chỉ tiêu thể tích tĩnh và động .
+ Cân nặng ít ảnh hưởng hơn so với chiều cao trừ khi có béo phì .
– Giới tính: giá trị của các chỉ tiêu thông khí của nam giới cao hơn nữ .
– Chủng tộc: người gốc Châu Âu có VC và TLC cao hơn nhóm người khác từ 10-15% [ người cùng chiều cao, giới…] .
– Yếu tố môi trường: nhiệt độ, độ ẩm phòng đo cũng ảnh hưởng đến kết quả đo thông khí phổi .
– Hút thuốc lá: những người hút thuốc không có triệu chứng lâm sàng các chỉ tiêu thông khí phổi đều giảm hơn người không hút thuốc [FEV1, VC, FEV1/ VC đều giảm] .
– Tuổi và từng giai đoạn phát triển của cơ thể cũng có giá trị các chỉ tiêu thông khí khác nhau:
+ Trẻ con đến thanh niên giá trị của các thể tích , lưu lượng tăng dần cao nhất từ 18-20 tuổi, sau 25 tuổi giảm dần, tuổi càng cao độ co đàn hồi của phổi càng giảm nhưng TLC ít thay đổi [do RV tăng theo tuổi] .
+ VC và FEV1 và các lưu lượng giảm theo tuổi, tỷ lệ RV/TLC tăng theo tuổi .
– Tư thế của đối tượng khi được đo cũng ảnh hưởng đến giá trị tông khí phổi, đặc biệt khi nằm ngửa [FRC giảm, VC cũng giảm khoảng 15%] .
– Tâm lý của đối tượng và sự hợp tác của đối tượng khi được đo cũng ảnh hưởng rõ rệt đến giá trị của các chỉ tiêu thông khí .
2.3. Thông khí phổi bình thường
– Để đánh giá kết quả đo thông khí phổi người ta dùng số đo được so với số tham chiếu [còn gọi là số lí thuyết-SLT]. SLT của mỗi chỉ tiêu phụ thuộc vào các yếu tố của từng cá thể: tuổi, giới, chiều cao, tuổi. Dựa vào các yếu tố này để xây dựng phương trình hồi quy xác định SLT cho từng chỉ tiêu thông khí. Thông thường các giá trị SLT của người nước ngoài cao hơn người Việt Nam từ 10-20% .
– Năm 1996 hội nghị tổng kết 25 năm nghiên cứu về thông khí phổi ở Việt Nam đã xây dựng bộ phương trình tính SLT của các chỉ tiêu thông khí phổi cho người Việt Nam .
– Giá trị bình thường của các chỉ tiêu thông khí :
+ Bình thường các chỉ tiêu thông khí >80% SLT, khi giá trị 100ml/ phút .
+ FEF50/FIF50 >1 .
+ FEF50/PEF > 10 ml/phút .
+ FEV1/FEV0,5 > 1,5 hoặc MVV/FEV1 >1,5 .
3.1.2. Tắc nghẽn đường thở dưới
– Tiêu chuẩn: lưu lượng giảm [FEV1 giảm], các thể tích và dung tích bình thường
+ FEV1, FEV1/FVC, FEF 25%-75%, PEF, MVV giảm .
+ FVC, SVC, ERV bình thường hoặc giảm, TLC bình thường hoặc tăng; FRC, RV, RV/TLV tăng .
Tiêu chuẩn tắc nghẽn đường thở nhỏ:
+ MEF75%, MEF50%, MEF25%, FEF25%-75% giảm .
+ Thể tích đóng kín tăng [CV tăng] .
+ DLCO giảm .
+ Sự phụ thuộc của hệ số nở phổi đối với tần số hô hấp .
– Mức độ rối loạn thông khí tắc nghẽn:
+ Nhẹ: FEV1/FVC từ 61-69 % .
+ Trung bình: FEV1/FVC từ 45-60% .
+ Nặng: FEV1/FVC từ < 45% .
– Nguyên nhân: rối loạn thông khí tắc nghẽn gặp trong một số bệnh như hen phế quản, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính, giãn phế quản, xơ hoá kén, viêm tiểu phế quản tận .
3.2. Rối loạn thông khí hạn chế [Restructive dysfunction-Res]
– Tiêu chuẩn: các thể tích và dung tích giảm [VC, FVC], các lưu lượng bình thường
+ FVC, SVC, TLC giảm; FRC, ERV bình thường hoặc giảm .
+ FEV1, FEF 25%-75%, MVV bình thường hoặc giảm .
+ RV/TLV, FEV1/FVC, PEF bình thường hoặc tăng .
– Mức độ rối loạn thông khí hạn chế:
+ Nhẹ: FVC, hoặc TLC từ 66-80 % .
+ Trung bình: FVC, hoặc TLC từ 51-65% .
+ Nặng: FVC, hoặc TLC £50% .
– Nguyên nhân:
+ Các bệnh tổn thương nhu mô phổi: xơ phổi vô căn, Sarcoidose, bệnh phổi kẽ do thuốc và tia xạ, bệnh bụi phổi .
+ Các bệnh màng phổi: tràn dịch màng phổi, tràn khí màng phổi .
+ Bệnh thành ngực: gù, béo bệu…
+ Bệnh thần kinh: liệt hoành, nhựơc cơ, Guillain-Baree, chấn thương tuỷ cổ .
3.3. Rối loạn thông khí hỗn hợp
– Tiêu chuẩn: các thể tích, dung tích và các lưu lượng đều giảm [FVC, VC, FEV1, Gaensler, Tiffeneau giảm] .
– Nguyên nhân: xơ phổi kẽ nặng, sarcoidosis, viêm phổi thuỳ hoặc tràn dịch màng phổi nhiều trên bệnh nhân có viêm phế quản mạn hoặc bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính .
3.4. Các test kết hợp với đo thông khí phổi
3.4.1. Test hồi phục phế quản [Bronchodilator testing]
+ Chỉ định: xác định rối loạn thông khí tắc nghẽn hồi phục hay không hồi phục .
+ Các thuốc sử dụng: giãn phế quản [nhóm chủ vận b2 adrenergic, kháng cholinergic] hoặc corticoid .
+ Test sử dụng phổ biến nhất là test Salbutamol: đo FEV1, sau đó xịt hoặc khí dung salbutamol với tổng liều 400mg sau 20’-30’, đo lại FEV1, nếu FEV1 tăng ³ 12% [hoặc tăng ³200ml] so với ban đầu thì test [+] .
3.4.2.Test xác định rối loạn thông khí tắc nghẽn thay đổi
Đo PEF sáng và chiều, nếu độ dao động của PEF trong ngày ³ 20% thì test [+].
3.4.3. Test kích thích phế quản [Bronchial provocation test]
Là test để đánh giá tăng đáp ứng của phế quản [bronchial hyperresponsiveness] .
Chỉ định:
+ Chẩn đoán: xác định chẩn đoán hen phế quản không điển hình [không triệu chứng hoặc thể ho đơn thuần, đo thông khí phổi bình thường .v.v.]; chẩn đoán hen ngoài đợt bùng phát [giám định bệnh]; chẩn đoán hen nghề nghiệp; xác định các yếu tố làm bùng phát hen phế quản .
+ Theo dõi, đánh giá kết quả điều trị hen phế quản .
Chống chỉ định:
+ Tuyệt đối: tắc nghẽn lưu lượng thở nặng [FEV1 100mmHg]; phình mạch chủ, mạch não .
+ Tương đối: tắc nghẽn lưu lượng thở trung bình [FEV1100mmHg .
Kĩ thuật: đi bộ trên mặt phẳng [hành lang hoặc ngoài trời, chiều dài tối thiểu 30m, rộng 3m], sau 6 phút đo chiều dài quãng đường, có thể đo thêm các chỉ tiêu như Sp02, mạch .v.v.
Các yếu tố ảnh hưởng đến test:
+ Yếu tố làm tăng kết quả: người có chiều cao, đi thẳng, nam giới, người đã được tập test trước, dùng các thuốc cải thiện triệu chứng trước đó, được cung cấp ô xy ở người giảm ô xy máu khi vận động .
+ Yếu tố làm giảm kết quả test: người thấp, nữ, béo, tuổi già, đường đi ngắn, có bệnh phổi, tim mạch, cơ xương .
Đánh giá kết quả:
+ Kết quả ở một thời điểm: chưa có tiêu chuẩn thống nhất, các nghiên cứu cho thấy ở người khỏe mạnh quãng đường đi trung bình trong 6 phút là 580m-630m đối với nam, 500m đối với nữ .
+ Kết quả thay đổi sau điều trị ở các bệnh: đánh giá trên 3 kết quả: giá trị tuyệt đối, % thay đổi và % so với giá trị tiên đoán. Bệnh nhân bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính thay đổi sau điều trị trung bình 70m là cải thiện tình trạng có ý nghĩa .
3.5. Đánh giá khí thũng phổi
Dựa vào TLC xác định chính xác khí thũng phổi và đánh giá mức độ nặng nhẹ của khí thũng phổi:
+ Khí thũng nhẹ : 121 % SLT< TLC hoặc RV 8 cm H2O/ l/ sec] .
4.2. Thể tích đóng kín [Closing volume-CV] và dung tích đóng [Closing capacity-CC]
CV là phần thể tích của phổi khi đường thở bắt đầu đóng. Đo CV bằng phương pháp tính lượng N2 ở khí thở ra khi thở O2 100%. Đo CV là một phương pháp phát hiện sớm bệnh đường thở nhỏ. Bình thường CV < 5% VC .
4.3. Độ đàn hồi của phổi [Compliance-C]
Độ đàn hồi của phổi là sự thay đổi thể tích trên 1 đơn vị thay đổi áp lực. Đo bằng phương pháp thể tích kí thân hoặc bằng bóng qua thực quản [esophageal baloon technique]. Độ đàn hồi được tính theo công thức:
C = Ä VL / Ä [PA-PPl], Ä VL: chênh lệch thể tích trong phổi; Ä [PA – PPl]: thay đổi áp lực trong phổi .
4.4. Đánh giá sức cơ hô hấp
– Mục đích: đánh giá và theo dõi kết quả điều trị bệnh thần kinh cơ; xác định khó thở chưa rõ nguyên nhân .
– Các test đánh giá:
5. Đo khả năng khuyêch tán khí [DIFUSION CAPACITY TEST]
Đo khả năng khuyếch tán khí qua test khuếch tán carbon monoxide [carbon monoxide diffusing-DLCO] là test phổ biến nhất để đánh giá vận chuyển khí ở phổi .
Có nhiều kĩ thuật đo DLco, kĩ thuật đo DLco thở đơn được sử dụng phổ biến nhất .
Kĩ thuật đo DLCO thở đơn [Single breath DLco]: bệnh nhân hít vào một số lượng nhỏ ôxyt cacbon [CO] và một khí trơ [helium, methane, neon], nín thở 10 giây rồi thở ra. Khí trơ sẽ không hấp thu và không qua màng phế nang mao mạch. Mẫu khí thở ra [cuối thì thở ra] được phân tích CO và số lượng khí CO hấp thu trong khi thở được tính toán, từ đó sẽ tính được khả năng khuếch tán khí CO. Đơn vị DLCO là ml/phút/mmHg .
– Điều kiện đo: bệnh nhân nghỉ giữa các bữa ăn, tốt nhất là bệnh nhân không tiếp xúc với khí ôxyt các bon [khói thuốc lá, hơi hàn] trong ngày làm xét nghiệm .
– Các yếu tố ảnh hưởng đến DLco: tuổi, giới, chủng tộc, nồng độ hemoglobin, nồng độ carboxyhemglobin, độ cao và nồng độ ô xy hít vào, hút thuốc, vị trí cơ thể, tần số tim, chu kì kinh, vận động, dùng thuốc giãn phế quản .
– Thay đổi DLCO :
+ Giảm DLCO trong: khí thũng phổi kết hợp với rối loạn thông khí hạn chế; Bệnh mạch phổi; Phù phổi mô kẽ mạn tính do suy tim trái hoặc tăng urê huyết; bệnh tích Protein phế nang, sỏi phế nang; bệnh phổi kẽ: phế nang viêm xơ hoá lan toả, phế nang viêm dị ứng ngoại lai, bệnh bụi phổi Abett, Silic, xơ phổi sau chiếu xạ, ung thư tiểu phế quản tận-phế nang, thâm nhiễm lymphô ở phổi, sarcolidose. Bệnh tổ chức liên kết: xơ cứng bì, viêm đa khớp dạng thấp, lupus ban đỏ, viêm nút đa động mạch; thiếu máu, tăng carbohemoglobin .
Mức độ giảm DLco: – Nhẹ: DLco giảm nhưng >60% SLT .
– Trung bình: DLco từ 40%-60% .
– Nặng: DLco0,6 .
*Suy hô hấp cấp: xuất hiện trong vài phút đến vài giờ .
* Suy hô hấp mạn: tiến triển trong vài ngày hoặc hơn .
+ Suy hô hấp tăng phân áp CO2 [Hypercapnic respiratory failure] [suy hô hấp týp II]: Khi PaCO2 tăng >45 mmHg [tăng thán] .
*Suy hô hấp cấp: xuất hiện trong vài phút đến vài giờ .
* Suy hô hấp mạn: tiến triển trong vài ngày hoặc hơn .
– Hội chứng truỵ hô hấp cấp [Acute Respiratory Distress Syndrome]: khi PaO2/FiO2 > 200 mmHg .