Các kịch bản lâm sàng của ứng dụng chụp cắt lớp trở kháng điện trong chăm sóc tích cực ở trẻ em

Các kịch bản lâm sàng của ứng dụng chụp cắt lớp trở kháng điện trong chăm sóc tích cực ở trẻ em

Scientific Reports (2019) 9:5362. Https://doi.org/10.1038/s41598-019-41774-1

Patrick Davies, Sama Yasin, Simon Gates, David Bird and Catarina Silvestre

Dịch bài: BS. Đặng Thanh Tuấn – BV Nhi Đồng 1

Tóm tắt

EIT là một phương thức chức năng không có bức xạ cho phép chụp ảnh và theo dõi chức năng và mức độ nở rộng của phổi. Mối quan tâm lâm sàng đối với phương pháp này đã được thúc đẩy bởi nhu cầu theo dõi tại giường về động lực học của phổi và tác động của các thao tác thông khí, bao gồm thay đổi cài đặt máy thở, hút, dẫn lưu ngực, định vị và vật lý trị liệu. Mục đích của chúng tôi là mô tả việc sử dụng Chụp cắt lớp trở kháng điện (EIT) như một công cụ lâm sàng trong đơn vị Chăm sóc Chuyên sâu Nhi khoa cấp ba. Trẻ em cần được chăm sóc đặc biệt với nhiều tình trạng lâm sàng khác nhau, có đai điện cực với 16 điện cực quấn quanh ngực, lần lượt áp dụng một dòng điện xoay chiều nhỏ từ mỗi cặp điện cực. Tín hiệu cung cấp thông tin về cả dữ liệu thời gian thực, khu vực, toàn cục và tương đối. Với ứng dụng chính xác, và sự hiểu biết về máy theo dõi, có thể thu được nhiều thông tin lâm sàng, mang lại lợi ích đáng kể cho bệnh nhân. Chúng tôi trình bày việc sử dụng EIT trên lâm sàng trong sáu tình trạng: hen suyễn, cai máy thở, Xẹp thùy phổi, vật lý trị liệu có mục tiêu, đánh giá tràn dịch màng phổi và tối ưu hóa PEEP. Ảnh chụp màn hình và phân tích được cung cấp hiển thị việc sử dụng thực tế của công nghệ này. Chụp cắt lớp trở kháng điện là một công cụ hữu ích về mặt lâm sàng trên đơn vị Chăm sóc tích cực Nhi khoa. Nó cho phép theo dõi chức năng hô hấp của bệnh nhân theo những cách mà bất kỳ phương tiện nào khác không thể thực hiện được. Sự hiểu biết về sinh lý hô hấp sẽ cho phép sử dụng thông tin này để cải thiện kết quả của bệnh nhân. 

Giới thiệu

Chụp cắt lớp trở kháng điện (Electrical Impedance Tomography − EIT) là một phương thức chức năng không có bức xạ cho phép chụp ảnh tại giường và theo dõi chức năng và mức độ nở rộng của phổi. Nó đã được đánh giá trong một số tình trạng phổi ở người và động vật mô hình¹⁸. Nó đã được sử dụng trong các môi trường lâm sàng khác nhau bao gồm hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS), thiết lập áp lực dương cuối thì thở ra (PEEP) tốt nhất^8-12, phản ứng của phổi đối với các thao tác huy động^12-16 và cố gắng giảm thiểu các khu vực xẹp và siêu bơm phồng^6,17. Có một số nghiên cứu đánh giá việc áp dụng liệu pháp ống thông mũi lưu lượng cao^18,19 và định lượng mức độ phù phổi trong tổn thương phổi cấp²⁰.

Tuy nhiên, EIT không cung cấp cùng độ phân giải không gian khi so sánh với các phương thức như Chụp cắt lớp vi tính (Computerised Tomography − CT). Tuy nhiên, nó cung cấp độ phân giải thời gian tốt và thông báo cho các bác sĩ lâm sàng về phân phối thông khí khu vực theo thời gian thực. Hình ảnh được tạo ra cũng có thể bị ảnh hưởng bởi chuyển động của cơ thể, thay đổi tiếp xúc điện cực, thay đổi tư thế²¹, cũng như sự can thiệp của các thiết bị y tế khác²². Những điều này cần được xem xét khi diễn giải các hình ảnh.

Mối quan tâm lâm sàng đối với phương pháp này đã được thúc đẩy bởi nhu cầu theo dõi tại giường về động lực học của phổi và tác động của các thao tác thông khí, bao gồm thay đổi cài đặt máy thở, hút, dẫn lưu ngực, tư thế và vật lý trị liệu.

Mục đích của chúng tôi là phổ biến kinh nghiệm của chúng tôi về việc sử dụng Chụp cắt lớp trở kháng điện trong việc sử dụng cho bệnh nhân trong Chăm sóc tích cực ở trẻ em, đóng vai trò là nền tảng lâm sàng cho các bác sĩ lâm sàng khác và truyền đạt cách sử dụng thực tế của công nghệ này.

Phương pháp

Một đai điện cực với 16 điện cực được quấn quanh ngực, đai này tuần tự áp dụng một dòng điện xoay chiều nhỏ từ mỗi cặp điện cực. Trở kháng giữa các điện cực gửi dòng điện và các điện cực nhận sẽ thay đổi tùy thuộc vào cấu tạo của vật chất giữa các điện cực tương ứng. Ví dụ, không khí có trở kháng cao hơn nhiều so với máu. Với ứng dụng chụp cắt lớp, các tín hiệu tuần tự có thể được tích hợp thành hình ảnh 2 chiều 32 × 32 pixel trong thời gian thực với tần số khung hình từ 20 đến 50 Hz23. Thông tin được hiển thị trên máy theo dõi dưới dạng “bản đồ nhiệt”, nơi các khu vực thay đổi trở kháng (tương đương với thông khí) được hiển thị.

Tín hiệu cung cấp thông tin về cả dữ liệu thời gian thực, khu vực, toàn cục và tương đối. Với ứng dụng chính xác và sự hiểu biết về máy theo dõi, có thể thu được nhiều thông tin lâm sàng, mang lại lợi ích đáng kể cho bệnh nhân.

Thông tin có thể được phân loại thành độ mở rộng lồng ngực toàn cục, thông khí khu vực và độ giãn nở thông khí (mở rộng phổi theo thời gian), với cả số liệu tuyệt đối và tương đối cho tất cả^23,24. Việc giải thích dữ liệu này đòi hỏi sự hiểu biết về sinh lý và kinh nghiệm thở máy, tuy nhiên các bên quan tâm có thể dễ dàng học được.

Có hai chế độ xem chính: chế độ xem trực tiếp hiển thị hình ảnh chuyển động của một mặt cắt ngang của phổi, với thông khí khu vực được nhìn thấy rõ ràng và chế độ xem trở kháng phổi cuối thì thở ra, cho đo trở kháng theo từng hơi thở của toàn bộ phổi.

Cho đến nay, công nghệ này chủ yếu được sử dụng lâm sàng, không thường xuyên ở người lớn. Chúng tôi mô tả các ứng dụng lâm sàng của việc sử dụng EIT ở trẻ em, với nền tảng sinh lý học và diễn giải các hình ảnh. Chúng tôi đã sử dụng máy theo dõi Draeger Pulmovista 500 EIT, với nhiều loại dây đai cho phép theo dõi trẻ em có cân nặng trên 3,5 kg.

Việc sử dụng máy theo dõi đã được giải thích cho tất cả các bậc cha mẹ và nhận được sự đồng ý bằng lời nói. Chủ tịch ủy ban đạo đức nghiên cứu Nottingham1 đã xác nhận ý kiến về công cụ quyết định của Cơ quan Nghiên cứu Y tế Vương quốc Anh, trong đó nêu rõ rằng dự án này không cần phê duyệt về mặt đạo đức.

Kịch bản lâm sàng

EIT được sử dụng thường xuyên ở trẻ phức tạp trong PICU của chúng tôi. Không có lựa chọn trường hợp cụ thể; chúng tôi trình bày sáu trường hợp mà việc sử dụng EIT mang lại lợi ích lâm sàng trực tiếp cho trẻ em đang được điều trị cho nhiều tình trạng khác nhau.

Chúng tôi trình bày sáu kịch bản lâm sàng khác nhau; tất cả thường được tìm thấy trên các Đơn vị Chăm sóc Đặc biệt Nhi khoa và chứng minh cách EIT có thể thêm thông tin quan trọng mà không có sẵn. Chúng tôi hiển thị việc sử dụng EIT trong:

Hen suyễn Cai máy thở  Xẹp thùy phổi Mục tiêu vật lý trị liệu Đánh giá tràn dịch màng phổi Tối ưu hóa PEEP

Hen suyễn: đánh giá siêu bơm phồng động và bẫy khí

Thông số EIT: Trở kháng phổi cuối thì thở ra

Một cậu bé 11 tuổi bị hen suyễn, thở máy ở chế độ kiểm soát áp lực, (Áp lực thở vào đỉnh (PIP) 25 cm H₂O; Áp lực dương cuối thở ra (PEEP) 4 cm H₂O; Nhịp thở (RR) là 30 và FiO₂ 71%) với nghi ngờ lâm sàng về bẫy khí và siêu bơm phồng động, đã được kết nối với EIT. Các thay đổi về thông khí đã được thực hiện với mục đích tối ưu hóa quá trình trao đổi khí và giảm bẫy khí. Không biết liệu bẫy khí có xảy ra hay không, liên quan đến đường cơ sở.

Ở phút thứ 6 của bản ghi này (mũi tên thứ hai), tần số đã tăng lên 25 do thể tích phút giảm đáng kể. Có một sự gia tăng nhỏ, nhưng không đáng kể trong việc mở rộng toàn cục. Việc mở rộng vẫn thấp hơn so với cài đặt ban đầu. Thể tích khí lưu thông không đổi, có nghĩa là không có thay đổi về độ giãn nở (và không có thay đổi về độ căng quá mức) sau khi tăng tần số này. Điều này cho phép tăng độ thanh thải CO₂ mà không có siêu bơm phồng tương ứng ở cài đặt thông khí giảm.

Đường cong EIT ban đầu cho thấy sự thay đổi từ PIP 25 cm H₂O sang PIP 20, với PEEP không đổi và thay đổi tần số từ 30 thành 20 (Hình 1, mũi tên đầu tiên). Đường cong tổng trở kháng ngay lập tức bắt đầu giảm xuống, đạt trạng thái ổn định khoảng hai phút sau đó. Điều này biểu thị sự giảm tổng thể về độ giãn nở của lồng ngực (hoặc thể tích phổi cuối thì thở ra [endexpiratory lung volume − EELV]). Việc giảm EELV này là một chỉ số mạnh mẽ cho việc giảm đáng kể bẫy khí, điều này sẽ cải thiện độ giãn nở của lồng ngực.

 

Hình 1 Trở kháng toàn cục EIT ở trẻ mắc bệnh hen suyễn.  

Cai máy thở và rút nội khí quản, với việc sử dụng độ giật mở rộng

Thông số EIT: Trở kháng toàn bộ tương đối của lồng ngực/Trở kháng phổi cuối thì thở ra

Một đứa trẻ được chẩn đoán viêm phổi trong khi thở máy thể tích được xem xét cai thở máy vì các thông số thông khí đã được cải thiện. Tuy nhiên, khi PEEP giảm 2 cm H₂O từ 10 xuống 8, sự mở rộng toàn bộ lồng ngực cho thấy sự mất thể tích tuần tự theo thời gian. PEEP đã được trả về các cài đặt trước đó. Khi hút đàm và quay trở lại máy thở, độ bão hòa oxy của bé giảm xuống, cần phải thông khí bằng túi gây mê. Phân tích đường cong EIT cho thấy rằng khi bé quay trở lại chế độ thông khí, khả năng mở rộng toàn cục (EELV) của bé mất nhiều thời gian để trở lại đường cơ sở (Hình 2).

Sau một giai đoạn thông khí khác, PEEP giảm tương tự cho thấy giảm thể tích (như mong đợi với áp lực giảm), nhưng điều này ổn định theo thời gian25. Bé được hút dịch tiết và không có biểu hiện bất ổn. Phân tích đường cong EIT của bé cho thấy sự trở lại gần đường cơ sở trong một số nhịp thở nhỏ.

Do đó, EIT có thể minh họa sự thiếu khả năng phục hồi khi cai máy ban đầu, điều này sau đó đã được cải thiện, mang lại thêm sự tự tin để tiếp tục cai máy cho đến khi rút nội khí quản.

Hình 2 Trở kháng toàn bộ ngực tương đối khi cai máy thở và mở rộng toàn bộ sau khi hút. Ở bên trái sau khi cai PEEP, có sự giảm thể tích tuần tự và sau khi hút không có khả năng lấy lại sự giãn nở trước đó. Ở bên phải sau khi cai PEEP, thể tích phổi ổn định và thể tích lồng ngực phục hồi nhanh chóng sau khi hút.

Xẹp thùy phổi liên tiếp: ảnh hưởng của thay đổi tư thế

Tham số EIT: phân phối thông khí khu vực trực tiếp/Hình ảnh theo chu kỳ thở

Một bé gái 2 tuổi nhập viện do adenovirus và viêm phổi do virus hợp bào hô hấp với suy hô hấp loại 1, thở máy khi kiểm soát áp lực với PIP 30, PEEP 10, RR 25–30 và FiO₂ 70–80%. Bé thường xuyên bị xẹp thùy phổi và bé đã được theo dõi bằng EIT cho thấy xẹp phổi bên phải. Bé được chăm sóc với phần ngực bên phải hướng lên, và trong vòng một giờ, sự thông khí của bé đã cân bằng và đồng đều, với sự nở ra trở lại phổi bị xẹp. Tuy nhiên, sau một giờ nữa, phía bên trái (phụ thuộc) bị mất khả năng thông khí. Trong 48 giờ tiếp theo, được EIT theo dõi liên tục, bé được thay đổi vị trí ngay khi một bên phổi có dấu hiệu mất khả năng thông khí, thường là 3–4 giờ một lần. Với kỹ thuật này, tư thế của bệnh nhân được tối ưu hóa dựa trên độ giãn nở của phổi và cho phép bệnh nhân ngừng thở máy và được rút nội khí quản sau 3 ngày.

Hình 3 cho thấy hình ảnh theo chu kỳ thở với tình trạng giảm thông khí tương đối của phổi phải, bé được đặt lại vị trí với phần ngực bên trái hướng lên và 3 giờ sau, độ giãn nở của phổi phải đã được cải thiện, với cái giá phải trả là thông khí phổi trái. Sau đó bé lại được quay lại.

Hình 3 Chế độ xem hình ảnh theo chu kỳ thở trực tiếp cho thấy sự xẹp thùy liên tiếp. Hình ảnh EIT theo chu kỳ thở trực tiếp cho thấy sự thay đổi trở kháng ở từng khu vực, với các pixel sáng hơn (trắng hơn) biểu thị sự thay đổi trở kháng lớn hơn, tương đương với việc tăng thông khí, ở khu vực đó.  

Mục tiêu vật lý trị liệu: Xẹp thùy phổi hoặc xẹp phổi: đánh giá tiến triển và hiệu quả của vật lý trị liệu

Tham số EIT: Hình ảnh theo chu kỳ thở hiển thị phân bố thông khí khu vực tương đối

Một cậu bé 9 tuổi nhập viện với bệnh lý u thần kinh đệm thân não khi cậu mới 2 tuổi, với các di chứng đáng kể bao gồm liệt hai chi và mất chức năng thân não cần hỗ trợ thở máy dài hạn 24 giờ một ngày mặc dù đã được mở khí quản. Cậu nhập viện với tình trạng toàn bộ phổi bên phải suy sụp cần nhập viện PICU và nâng mức thông khí của bé lên máy thở PICU: kiểm soát áp lực với PIP 22, PEEP 10, RR 20 và FiO₂ 80–100%. Giám sát EIT đã được tiến hành. Bé được thông đường thở thường quy bằng kỹ thuật thủ công và máy bơmhút cơ học (mechanical insufflation-exsufflation − MI:E, một loại máy của Vật lý trị liệu).

Quan sát EIT trong quá trình điều trị vật lý trị liệu, rõ ràng là thành phần thoát khí của MI:E, mặc dù làm sạch dịch tiết một cách hiệu quả, nhưng lại gây xẹp phổi phải tạm thời (Hình  4). Vấn đề này không được giải quyết bằng 2 nhịp thở tái bơm phồng có sẵn trên thiết bị MI:E. Nhóm vật lý trị liệu đã có thể điều chỉnh kế hoạch điều trị của họ để bao gồm việc tái huy động thêm sau khi thở ra. Điều này ngăn chặn sự suy giảm các thông số khách quan sau khi thông đường thở.

Sau 6 ngày điều trị, phổi phải của bé đã được tái tạo hoàn toàn về mặt lâm sàng, được xác nhận bởi EIT. Bé không có bất kỳ phim chụp Xquang ngực nào trong thời gian này.

Hình 4 Các chế độ xem trở kháng ngực trực tiếp cho thấy hoàn toàn không có sự mở rộng phổi bên phải. Hình ảnh EIT trực tiếp cho thấy sự thay đổi trở kháng ở từng khu vực, với các pixel sáng hơn (trắng hơn) biểu thị sự thay đổi trở kháng lớn hơn, tương đương với việc tăng thông khí, ở khu vực đó.

Hình 5 Hình ảnh trở kháng trực tiếp trước và sau dẫn lưu ngực, với phim X quang đồng thời. Hình ảnh EIT trực tiếp cho thấy sự thay đổi trở kháng ở từng khu vực, với các pixel sáng hơn (trắng hơn) biểu thị sự thay đổi trở kháng lớn hơn, tương đương với việc tăng thông khí, ở khu vực đó.

Tràn dịch màng phổi: định lượng suy hô hấp

Thông số EIT: phân phối thông khí khu vực tương đối

Một đứa trẻ 10 tuổi với chẩn đoán bệnh bạch cầu myeloid mãn tính nhập viện trong tình trạng nhiễm varicella zoster lan tỏa với suy đa cơ quan cần hỗ trợ hô hấp, thận và thuốc tăng co bóp tim. Bé bị tràn dịch màng phổi 1 cm khi chụp X-quang ngực, kết quả siêu âm ngực đo được là 1,8 cm.

Nhu cầu oxy của bé cao, với FiO₂ 80%. Cần đưa ra quyết định liệu đặt ống dẫn lưu ngực có mang lại lợi ích hay không, với nguy cơ chảy máu trong lồng ngực tăng cao do sự hiện diện của rối loạn đông máu nội mạch lan tỏa. EIT cho thấy sự mất mát đáng kể trong việc mở rộng ở bên bị ảnh hưởng, so với bên không bị ảnh hưởng. Xét cho cùng, một ống dẫn lưu ngực được cho là có lợi nhất cho bé, và nó được đưa vào mà không có biến chứng gì. Hệ thống thông khí được cải thiện. Hình ảnh EIT cho thấy sự cải thiện bơm phồng theo thời gian thực, với sục khí lên đến thành ngực (Hình  5).

Tối ưu hóa PEEP

Tham số EIT: Công cụ phân tích PEEP

Bé 15 tuần tuổi nhập viện vì viêm tiểu phế quản do virus hợp bào hô hấp. Bé được thông khí với PEEP là 8 cm H₂O trong oxy 40%, với thể tích khí lưu thông là 6,5 ml/kg. Một thử nghiệm PEEP, do EIT giám sát, đã được thực hiện với áp lực PEEP trong khoảng từ 14 cm H₂O đến 4 cm H₂O với mức giảm 2 cm H₂O. Khi PEEP tăng lên, có những vùng bị căng quá mức (mất độ giãn nở ở áp lực cao, màu cam), tuy nhiên khi PEEP giảm, có những vùng bị xẹp (mất độ độ giãn nở ở áp lực thấp, màu trắng)26. Chọn mức PEEP tối ưu sẽ giảm thiểu bơm phồng quá mức và giảm xẹp và có ý nghĩa sinh lý.

Phân tích cho thấy PEEP tối ưu (nghĩa là cân bằng giữa căng quá mức và xẹp) là 9 cm H₂O (Hình  6). PEEP của bệnh nhân đã tăng lên 9 cm H₂O.

Hình 6 Phân tích thử nghiệm PEEP cho thấy căng quá mức và xẹp ở các mức PEEP trong khoảng từ 14 đến 4 cm H₂O. Trở kháng toàn cục được hiển thị ở trên cùng ở sáu mức PEEP. Hình ảnh thủy triều được hiển thị bằng màu xanh lam và trắng. Các khu vực màu cam cho thấy các khu vực căng quá mức và các khu vực xẹp màu trắng. Những tỷ lệ phần trăm này được hiển thị trên biểu đồ cuối cùng ở các mức PEEP khác nhau.

Thảo luận

Chúng tôi đã trình bày sáu tình huống lâm sàng trong đó việc sử dụng EIT đã mang lại lợi ích đáng kể cho bệnh nhân Chăm sóc Đặc biệt Nhi khoa của chúng tôi. Thông tin thu được bằng cách sử dụng EIT rất khó hoặc không thể thu thập được bằng bất kỳ kỹ thuật không xâm lấn nào khác. Các phương thức giám sát thông thường đưa ra một số phản hồi, nhưng điều này thường bị chậm trễ, không chính xác hoặc với mức độ chính xác thấp27.

Việc giải thích các hình ảnh là rất quan trọng đối với việc sử dụng EIT. Sáu kịch bản của chúng tôi có thể được diễn giải như sau:

Hen suyễn: Bẫy khí là một vấn đề khó khăn ở những bệnh nhân này và việc định lượng mức độ của vấn đề là không thể. Nó chỉ trở nên rõ ràng khi thông khí bị tổn hại, và khi đó rất khó để biết liệu sự thay đổi thông khí này là do tình trạng lâm sàng xấu đi hay do cơ học hô hấp động. Việc sử dụng EIT mang lại phản hồi tức thì, từng hơi thở về việc mở rộng lồng ngực toàn cục, cho phép xử trí trước các vấn đề bẫy khí mới bắt đầu.

Cai máy thông khí và ảnh hưởng của việc ngắt kết nối. Bệnh nhân sẽ không xuất hiện các dấu hiệu lâm sàng ngay sau khi thay đổi máy thở: có thể mất nhiều giờ để điều này xuất hiện. Tuy nhiên, có thể dự đoán rằng các vấn đề sẽ phát sinh nếu bệnh nhân không thể duy trì độ giãn nở phổi đầy đủ với các cài đặt thông khí đã được áp dụng. Nếu thể tích toàn bộ phổi cuối kỳ thở ra tiếp tục giảm sau khi giảm thể tích ban đầu (dự kiến), thì các vấn đề có thể được dự đoán trước trong ngắn hạn và trung hạn. Một bệnh nhân có thể duy trì độ giãn nở ổn định sau khi thay đổi thông số máy thở có khả năng có cơ hội ổn định trung hạn cao hơn. Các kỹ thuật theo dõi hiện tại rất kém trong việc dự đoán tốc độ xẹp phổi và lượng phổi xẹp sau khi cai máy. Kiến thức về điều này có thể giúp dự đoán liệu một bệnh nhân đã sẵn sàng để rút nội khí quản hay chưa. Đường cong đầu tiên cho thấy một bệnh nhân có phổi chưa thể đối phó với việc mất PEEP và chưa sẵn sàng để rút ống nội khí quản. Hình ảnh thứ hai cho thấy một bệnh nhân có thể nhanh chóng phục hồi thể tích phổi và duy trì độ giãn nở phù hợp để bệnh nhân có thể rút nội khí quản.

Xẹp thùy phổi tuần tự. Tái định vị bệnh nhân bị xẹp thùy phổi một bên có thể gây mất ổn định hô hấp. Khám lâm sàng không chính xác trong lồng ngực nhỏ có nhiều âm thanh hỗn hợp. Chụp X quang ngực cung cấp kiến thức tốt về xẹp thùy phổi, nhưng điều đó có thể dẫn đến tình trạng khí máu ngày càng tồi tệ hơn và có thêm mối lo ngại về liều lượng bức  xạ. Việc sử dụng EIT cho phép theo dõi quá trình bơm phồng phổi trong thời gian thực và đảm bảo tránh được các khu vực xẹp phổi phụ thuộc đáng kể, hạn chế tình trạng mất ổn định hô hấp do tái định vị. Hình dung trực tiếp xác định xẹp phổi nhanh chóng giúp tái bơm phồng dễ dàng hơn.

Mục tiêu Vật lý trị liệu. Theo dõi EIT liên tục cho phép chúng tôi theo dõi độ giãn nở của phổi mà không cần chụp X quang ngực thường xuyên. Nhóm vật lý trị liệu có thể nhanh chóng xác định tác dụng phụ của việc điều trị và điều chỉnh kế hoạch của họ cho phù hợp. Với giám sát tiêu chuẩn, có thể không rõ tại sao các dấu hiệu khách quan lại xấu đi sau khi thông đường thở.

Tràn dịch màng phổi. X-quang ngực và siêu âm cho thấy độ sâu của chất dịch nhưng không cho biết mức độ chất dịch này ảnh hưởng đến sự phồng lên của phổi. Việc sử dụng thông tin thông khí khu vực trực tiếp cho phép định lượng trực quan chính xác điều này, nghĩa là các quyết định lâm sàng có thể dựa trên thông tin chính xác hơn. Trong trường hợp này, dẫn lưu ngực có rủi ro cao, nhưng với việc bổ sung dữ liệu EIT, rủi ro này đáng được chấp nhận. Các trường hợp tràn khí màng phổi hoặc dị vật sẽ có hình ảnh EIT tương tự, với khả năng định lượng vùng phổi nào không hoạt động và ở mức độ nào.

Tối ưu hóa PEEP. Thiết lập PEEP tối ưu ở bệnh nhân thở máy xâm lấn là một thách thức; rất khó đánh giá sự cân bằng giữa xẹp và căng quá mức và không có phương pháp nào được chứng minh là có thể ngăn ngừa Tổn thương phổi do thở máy. EIT có thể được sử dụng để đánh giá các thay đổi về độ giãn nở của khu vực ở các mức PEEP khác nhau, đo lường các khu vực bị xẹp và quá căng trong quá trình thử nghiệm PEEP. Cả xẹp và căng quá mức đều gây bất lợi cho bệnh nhân. Kiến thức về tác dụng của PEEP đối với bệnh nhân cho phép bác sĩ lâm sàng chuẩn độ nó để tạo ra các tác động bất lợi tối thiểu.

EIT thường được sử dụng để theo dõi liên tục. Hình dung thời gian thực về sự giãn nở của lồng ngực dẫn đến kiến thức về lý do tại sao lại xảy ra tình trạng suy hô hấp cấp tính. Nhóm điều trị có thể ngay lập tức nhận ra vấn đề nằm ở đâu.

Chúng tôi cũng sử dụng EIT để tiến hành thông khí ở bệnh nhân phức tạp. Không có phương thức giám sát không xâm lấn nào khác sẽ đưa ra phản hồi tức thì về những thay đổi của máy thở. Do tình trạng nặng của bệnh nhân như vậy có nghĩa là phản hồi chậm trễ từ phân tích khí máu hoặc thay đổi lâm sàng sẽ có khả năng gây hại. Việc sử dụng EIT cho phép nhóm điều trị thực hiện các thay đổi mà họ không dám thực hiện do tính mong manh của chúng. Bằng cách tiến bộ nhanh hơn dự đoán, chúng tôi có thể giảm thiểu tổn thương phổi và tối đa hóa cơ hội phục hồi.

Một ứng dụng lâm sàng nữa trên thiết bị của chúng tôi là phế dung kế phản hồi. Những bệnh nhân có ý thức ở độ tuổi phát triển phù hợp có thể đáp ứng tốt với hình dung về cách đảm bảo rằng hơi thở có hiệu quả.

Có nhiều phương thức đánh giá phổi bệnh nhân thở máy (Bảng 1). Tuy nhiên, không có phương thức nào hoàn hảo vì tất cả chúng đều có nhược điểm. Khám lâm sàng là một sự kiện duy nhất, phương pháp phân giải thấp để hiểu chuyển động của phổi. Những lợi ích của việc quét CT được bù đắp bằng việc tiếp xúc với bức xạ cũng như những khó khăn về hậu cần liên quan đến việc đưa bệnh nhân đến máy quét.28 

Bảng 1 So sánh các phương pháp đánh giá phổi khác nhau

Phương pháp	Thông khí khu vực	Góc khám	Lưu lượng	Đo đạc	Dữ liệu	Mở rộng ngực
Khám lâm sàng	Có (≈6 khu vực)	Chủ yếu chu vi	Có (độ tin cậy thấp)	Đơn	Động	Không
X-quang  ngực	Có (2D, độ phân giải vừa phải)	Chu vi	Không	Đơn	Tĩnh	Đúng
Chụp CT ngực	Có (3D, độ phân giải cao)	Ngang	Không	Đơn	Tĩnh	Đúng
Siêu âm ngực	Có (≈6 pixel)	Chủ yếu chu vi	Giới hạn	Đơn	Động	Giới hạn
Phế dung máy thở	Không	Không áp dụng	Có, toàn cục	Tiếp diễn	Động	Không
Chụp cắt lớp trở kháng	Có (2D, 900 pixel)	Ngang	Có, độ phân giải cao	Tiếp diễn	Động	Đúng

Tia X có khó khăn về hậu cần thấp hơn và bức xạ thấp hơn, nhưng chúng không cho phép điều tra liên tục, hoặc đo lường lưu lượng hoặc độ giãn nở động23. Phản hồi đo phế dung máy thở không cho phép dữ liệu khu vực, nhưng có lợi ích là cho phép dữ liệu liên tục29. Siêu âm phổi cung cấp thông tin quan trọng và hữu ích, nhưng là phương thức không liên tục, độ phân giải thấp.

So với các phương thức giám sát này, EIT có những lợi ích đáng kể. Đây là một giám sát liên tục, độ phân giải cao, cho phép đánh giá dữ liệu động, mở rộng và lưu lượng.

Với bất kỳ công nghệ giám sát mới nào, các bác sĩ lâm sàng đều có một lộ trình học tập. Mặc dù EIT cần đào tạo tốt cho nhân viên điều trị, nhưng đây là một máy theo dõi rất trực quan có thể cung cấp thông tin ngay cả khi công nghệ đằng sau nó không được hiểu rõ. Kinh nghiệm của chúng tôi là sau một số hoài nghi ban đầu, nhóm đầu giường đã nhanh chóng áp dụng nó vì những lợi ích đã được giải thích.

Hiện tại có rất ít bằng chứng lâm sàng về hiệu quả của EIT trong thực tế. Thực hành thông khí tốt, liên quan đến việc tránh siêu bơm phồng và/hoặc xẹp, có liên quan đến kết quả tốt hơn. Thông tin từ giám sát EIT sẽ cho phép thực hành thở máy tốt hơn, tuy nhiên việc chuyển đổi thông tin này thành kết quả lâm sàng vẫn chưa được chứng minh.

Đai EIT có kích thước phù hợp không được bán trên thị trường cho bệnh nhi và việc sử dụng các điện cực riêng lẻ tốn nhiều thời gian và có nguy cơ gây kích ứng da. Điều này hạn chế nghiêm trọng việc sử dụng trong dân số này. Việc sử dụng nó ở những bệnh nhân không dùng thuốc an thần cũng bị hạn chế do bệnh nhân lo lắng và cử động, gây ra các giả ảnh tiềm ẩn. Các nghiên cứu cũng chỉ ra sự khác biệt về trở kháng da ở trẻ sơ sinh so với người lớn30. Các thuật toán tái tạo trong các phương thức EIT hiện tại cũng không tính đến sự khác biệt về hình dạng hoặc kích thước ngực ở trẻ sơ sinh5. Tuy nhiên, khi công nghệ này được sử dụng rộng rãi hơn và thông tin thu được từ nó được hiểu rõ hơn, sẽ có nhiều áp lực thương mại hơn để đảm bảo rằng bệnh nhân ở mọi lứa tuổi và kích cỡ đều được phục vụ. Khi kinh nghiệm lâm sàng và kiến thức tăng lên,

Với tất cả các hình thức y học cá nhân hóa cao, có những lo ngại về hiệu quả của nó. Bằng chứng dân số cho phép đánh giá tuyệt vời về hiệu quả lâu dài của điều trị, đối với dân số trung bình. Tuy nhiên, bằng chứng dân số không thể cho bác sĩ lâm sàng biết liệu phương pháp điều trị có hiệu quả với từng bệnh nhân hay không, chỉ đơn thuần là nếu họ điều trị cho 100 bệnh nhân, thì việc đưa ra phương pháp điều trị như vậy sẽ mang lại lợi ích tổng thể.

Máy theo dõi này cung cấp bằng chứng cho bác sĩ lâm sàng rằng sinh lý học đã thay đổi đối với từng bệnh nhân. Nó không thể cho bác sĩ lâm sàng biết liệu điều này có lợi ích lâu dài hay kết quả hay không. Một sự hiểu biết sâu sắc về sinh lý học là cần thiết để đảm bảo rằng lợi ích sinh lý sau đó chuyển thành lợi ích kết quả.

Kết luận

Chụp cắt lớp trở kháng điện là một công cụ hữu ích về mặt lâm sàng trên đơn vị Chăm sóc tích cực Nhi khoa. Nó cho phép theo dõi chức năng hô hấp của bệnh nhân theo những cách mà bất kỳ phương tiện nào khác không thể thực hiện được. Sự hiểu biết về sinh lý hô hấp sẽ cho phép sử dụng thông tin này để cải thiện kết quả của bệnh nhân.