The end-expiratory occlusion test

The end-expiratory occlusion test: please, let me hold your breath!

Francesco Gavelli, Jean- Louis Teboul   and  Xavier Monnet

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

Giới thiệu

Dịch truyền phải được coi là thuốc, có tác dụng phụ nghiêm trọng và hiệu quả không đồng đều. Sau đó, chúng chỉ nên được sử dụng nếu hợp lý là cung lượng tim (cardiac output − CO) sẽ tăng lên để đáp ứng. Nhiều thử nghiệm hoặc chỉ số phát hiện “khả năng đáp ứng dịch truyền” đã được phát triển cho mục đích này.

Với một số thử nghiệm này, mối quan hệ giữa CO và tiền tải tim được đánh giá thông qua tác dụng huyết động của thở máy. Đó là trường hợp của thử nghiệm tắc nghẽn cuối thì thở ra (end-expiratory occlusion − EEO), đã được khảo sát trong một số nghiên cứu hợp lý [1-13]. Trong bài bình luận này, chúng ta sẽ khám phá các hiệu ứng huyết động của nó, xem xét các tài liệu xác nhận nó và mô tả các phương thức thực tế của nó.

Điều gì đằng sau EEO?

Về cơ bản, thử nghiệm bao gồm ngắt máy thở khi cuối thì thở ra trong 15–30 giây và đánh giá những thay đổi của CO. Trong quá trình thông khí áp lực dương, sự bơm phồng phổi làm tăng áp lực trong lồng ngực, áp lực này được truyền đến áp lực tâm nhĩ phải, áp lực ngược chiều của hồi lưu tĩnh mạch (venous return). Tiền tải tim bên phải giảm.

Khi thông khí ngừng ở thì thở ra, ở mức áp lực dương cuối kỳ thở ra (PEEP), cản trở có chu kỳ của hồi lưu tĩnh mạch bị ngưng lại và tiền tải tim phải đạt mức tối đa. Nếu EEO đủ dài, sự gia tăng tiền tải của tim bên phải sẽ được truyền sang bên trái. Sự gia tăng thể tích nhát bóp và CO trong đáp ứng này có thể cho thấy khả năng đáp ứng tiền tải của cả hai tâm thất.

Thử nghiệm EEO có đáng tin cậy không?

Vào năm 2009, nhóm của chúng tôi đã chỉ ra ở những bệnh nhân bị bệnh nặng rằng sự gia tăng CO ≥ 5% trong thời gian 15 giây EEO dự đoán một cách đáng tin cậy đáp ứng của nó với dịch truyền 500 mL nước muối [1]. Trong số 12 nghiên cứu tiếp theo, tất cả trừ hai nghiên cứu đã xác nhận các kết quả này [2-13], với các khu vực dưới đường cong (AUROC) nằm trong khoảng từ 0,90 [13] đến 1,00 [11]. Trong hai nghiên cứu, thử nghiệm này đáng tin cậy nếu được thực hiện với thể tích khí lưu thông là 8 chứ không phải 6 mL/kg [9, 12]. Trong hai nghiên cứu “âm tính”, được thực hiện với thể tích khí lưu thông là 8,2 mL/kg [5] và 6 mL/kg [7], AUROC lần lượt là 0,78 và 0,65. Trong số tất cả các nghiên cứu, ngưỡng chẩn đoán về sự gia tăng CO do EEO gây ra trung bình là 5%.

Làm thế nào để phát hiện các hiệu ứng liên quan đến EEO?

Các tác động của thử nghiệm EEO phải được quan sát đối với CO hoặc các tham số thay thế của nó. Áp lực xung động mạch (arterial pulse pressure), phản ánh thể tích nhát bóp, đã được sử dụng trong một nghiên cứu [1] với kết quả tốt, tuy nhiên, cần được xác nhận. Phép đo trực tiếp CO phù hợp hơn, nhưng nó phải theo thời gian thực và chính xác. Phương pháp phân tích đường viền xung (pulse contour analysis) cung cấp một ước tính theo từng nhịp của CO và rất chính xác. Nó đã được sử dụng trong hầu hết các nghiên cứu xác nhận thử nghiệm EEO [1-4, 6-9, 11, 12]. Các kỹ thuật khác theo dõi CO không xâm lấn và liên tục, chẳng hạn như ước lượng CO từ kẹp thể tích (volume-clamp) hoặc sóng mạch nẩy (lethysmography) [14] có thể cũng sẽ được thử nghiệm.

Các kỹ thuật siêu âm, Doppler thực quản và siêu âm tim, theo dõi từng nhịp CO nhưng không chính xác lắm. Sự thay đổi ít đáng kể nhất của tích phân vận tốc thời gian (velocity time integral − VTI) thu được bằng siêu âm tim chỉ là 10% [15], có thể quá lớn so với ngưỡng chẩn đoán 5% của thử nghiệm EEO. Để khắc phục vấn đề này, nhóm chúng tôi đã đề xuất kết hợp kết quả của hai thử nghiệm được thực hiện tuần tự: 15 giây EEO và 15 giây thử nghiệm tắc nghẽn cuối thì hít vào (end-inspiratory occlusion − EIO) [8]. Giả thuyết cho rằng EEO sẽ làm tăng VTI ở những bệnh nhân đáp ứng với tiền tải, trong khi EIO sẽ làm giảm VTI ở những bệnh nhân này [8]. Chúng tôi đã chỉ ra rằng khi phần trăm thay đổi VTI do EEO và EIO gây ra được thêm vào, thử nghiệm “EEO + EIO” cũng đáng tin cậy như thử nghiệm EEO, nhưng với ngưỡng 13%, tương thích hơn với độ chính xác của kỹ thuật. Chúng tôi đã báo cáo kết quả tương tự khi sử dụng Doppler thực quản [11].

Chúng ta nên thực hiện EEO như thế nào trong thực tế?

Sau một thời gian ổn định, EEO nên được khởi động và duy trì ít nhất 15 giây (một số nghiên cứu sử dụng EEO 20 giây [13] hoặc 30 giây [6, 12]) (Hình 1). Sự thay đổi tối đa về CO xuất hiện trong những giây cuối cùng của EEO 15 giây và phần trăm thay đổi so với giá trị cơ bản có thể được tính toán. Cuối cùng, sau khi thử nghiệm, người ta nên kiểm tra xem CO có trở về mức ban đầu hay không. Người ta phải luôn ghi nhớ rằng không có thử nghiệm nào có khả năng chẩn đoán hoàn hảo. Ở những bệnh nhân có nguy cơ truyền dịch đặc biệt cao, việc sử dụng một thử nghiệm khác về khả năng đáp ứng với dịch truyền có thể đảm bảo chẩn đoán.

Hình 1 Quy trình thực hiện thử nghiệm tắc nghẽn cuối kỳ thở ra

Hạn chế?

Hoạt động thở tự phát cường độ mạnh

Một số bệnh nhân tỉnh táo không thể duy trì ngưng hô hấp trong 15 giây. Tuy nhiên, thử nghiệm có thể được thực hiện ngay cả ở một số bệnh nhân được an thần nhẹ. Tất nhiên, thử nghiệm không phù hợp với những bệnh nhân không thở máy.

Mức PEEP

Trong thời gian thực hiện EEO, áp lực đường thở giảm xuống PEEP, và điều này có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của EEO. Tuy nhiên, một nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ tin cậy tương tự đối với PEEP ở 5 cmH₂O và ở 14 cmH₂O [4]. Do đó, trong phạm vi được sử dụng ngày nay, độ tin cậy của EEO có thể không phụ thuộc vào mức PEEP.

Thể tích khí lưu thông thấp

Hai nghiên cứu đã báo cáo rằng thử nghiệm EEO đáng tin cậy ở thể tích khí lưu thông là 8 nhưng không phải là 6 mL/kg [9, 12]. Tuy nhiên, vì nhiều nghiên cứu xác nhận độ tin cậy của thử nghiệm EEO bao gồm những bệnh nhân có thể tích khí lưu thông dưới 8 mL/kg và thậm chí dưới 7 mL/kg [1-4, 6, 8, 10, 11, 13], điểm này chắc chắn xứng đáng được điều tra thêm.

Nằm sấp

Nghiên cứu duy nhất điều tra thử nghiệm EEO ở tư thế nằm sấp cho thấy độ tin cậy kém [7]. Độ nhạy và độ đặc hiệu chỉ được chấp nhận ở những bệnh nhân tăng áp lực tĩnh mạch trung tâm trong EEO. Vì không có lý do rõ ràng tại sao thử nghiệm nằm sấp kém tin cậy hơn ở tư thế nằm ngửa, kết quả này cần được xác nhận.

Kết luận

Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy thử nghiệm EEO phát hiện khả năng đáp ứng tiền tải một cách đáng tin cậy. Thao tác này dễ thực hiện hơn so với nâng chân thụ động và có ít hạn chế hơn so với sự thay đổi áp lực mạch, miễn là có thể duy trì nhịp thở trong 15 giây.

References

Monnet X, Osman D, Ridel C, Lamia B, Richard C, Teboul J-L. Predicting volume responsiveness by using the end-expiratory occlusion in mechanically ventilated intensive care unit patients. Crit Care Med. 2009;37:951–6.

Monnet X, Dres M, Ferré A, Le Teuff G, Jozwiak M, Bleibtreu A, et al. Prediction of fluid responsiveness by a continuous non-invasive assessment of arterial pressure in critically ill patients: comparison with four other dynamic indices. Br J Anaesth. 2012;109:330–8.

Monnet X, Bleibtreu A, Ferré A, Dres M, Gharbi R, Richard C, et al. Passive leg-raising and endexpiratory occlusion tests perform better than pulse pressure variation in patients with low respiratory system compliance. Crit Care Med. 2012;40:152–7.

Silva S, Jozwiak M, Teboul J-L, Persichini R, Richard C, Monnet X. End-expiratory occlusion test predicts preload responsiveness independently of positive end-expiratory pressure during acute respiratory distress syndrome. Crit Care Med. 2013;41:1692–701.

Guinot P-G, Godart J, de Broca B, Bernard E, Lorne E, Dupont H. End-expiratory occlusion manoeuvre does not accurately predict fluid responsiveness in the operating theatre. Br J Anaesth. 2014;112:1050–4.

Biais M, Larghi M, Henriot J, de Courson H, Sesay M, Nouette-Gaulain K. End-expiratory occlusion test predicts fluid responsiveness in patients with protective ventilation in the operating room. Anesth Analg. 2017;125:1889–95.

Yonis H, Bitker L, Aublanc M, Perinel Ragey S, Riad Z, Lissonde F, et al. Change in cardiac output during Trendelenburg maneuver is a reliable predictor of fluid responsiveness in patients with acute respiratory distress syndrome in the prone position under protective ventilation. Crit Care. 2017;21:295.

Jozwiak M, Depret F, Teboul J-L, Alphonsine J-E, Lai C, Richard C, et al. Predicting fluid responsiveness in critically ill patients by using combined end-expiratory and end-inspiratory occlusions with echocardiography. Crit Care Med. 2017;45:e1131–8.

Myatra SN, Prabu NR, Divatia JV, Monnet X, Kulkarni AP, Teboul J-L. The changes in pulse pressure variation or stroke volume variation after a “tidal volume challenge” reliably predict fluid responsiveness during low tidal volume ventilation. Crit Care Med. 2017;45:415–21.

Georges D, de Courson H, Lanchon R, Sesay M, Nouette-Gaulain K, Biais M. End-expiratory occlusion maneuver to predict fluid responsiveness in the intensive care unit: an echocardiographic study. Crit Care. 2018;22:32.

Dépret F, Jozwiak M, Teboul J-L, Alphonsine J-E, Richard C, Monnet X. Esophageal Doppler can predict fluid responsiveness through end-expiratory and end-inspiratory occlusion tests. Crit Care Med. 2019;47:e96–102.

Messina A, Montagnini C, Cammarota G, De Rosa S, Giuliani F, Muratore L, et al. Tidal volume challenge to predict fluid responsiveness in the operating room: a prospective trial on neurosurgical patients undergoing protective ventilation. Eur J Anaesthesiol. 2019;36:583–91.

Xu L-Y, Tu G-W, Cang J, Hou J-Y, Yu Y, Luo Z, et al. End-expiratory occlusion test predicts fluid responsiveness in cardiac surgical patients in the operating theatre. Ann Transl Med. 2019.

Beurton A, Teboul J-L, Gavelli F, Gonzalez FA, Girotto V, Galarza L, et al. The effects of passive leg raising may be detected by the plethysmographic oxygen saturation signal in critically ill patients. Crit Care. 2019;23:19.

Jozwiak M, Mercado P, Teboul J-L, Benmalek A, Gimenez J, Dépret F, et al. What is the lowest change in cardiac output that transthoracic echocardiography can detect? Crit Care. 2019;23:116. Publish ahead of print.