Liệu Pháp Oxy dòng cao qua ống thông mũi (High Flow Nasal Cannula - HFNC)

Liệu pháp này hoạt động tương tự như phương thức thông khí hỗ trợ áp lực đường thở dương liên tục, có tác dụng tạo lực để giữ cho phế nang không bị xẹp trong quá trình thở ra. 
Liệu pháp oxy là một trong những biện pháp can thiệp thường được bác sĩ chỉ định trong chăm sóc bệnh nhân thiếu oxy cấp tính. Oxy được cung cấp có lưu lượng thấp qua ống thông mũi (low-flow nasal cannula - LFNC) chỉ có thể cung cấp hiệu quả tối đa 4 đến 6 lít/phút, tương đương nồng độ FiO2 khoảng 37 – 45%. Khi sử dụng lâu dài lưu lượng oxy nhiều hơn 4-6 lít/phút sẽ kích ứng niêm mạc mũi, làm khô đường thở và tăng nguy cơ chảy máu mũi. Lưu lượng dòng khí ảnh hưởng trực tiếp đến FiO2. Cung cấp oxy với lưu lượng thấp qua ống thông mũi có hiện tượng oxy rò rỉ rất nhiều, đồng thời khí hít vào cũng bị hòa loãng bởi không khí, làm giảm hiệu quả điều trị.
Liệu pháp oxy dòng cao qua ống thông mũi (High-flow nasal cannula - HFNC) là một hệ thống cung cấp oxy được làm ấm và ẩm, với lưu lượng lên đến 60 lít/phút. Trong HFNC, tất cả các cài đặt đều được kiểm soát độc lập, cho phép kiểm soát tốt hơn việc cung cấp FiO2 và một số lợi ích khi sử dụng như cải thiện dung tích cặn chức năng, giảm sự ảnh hưởng của khoảng chết.
 

Đặc điểm cấu tạo của hệ thống HFNC cơ bản

Các thành phần cơ bản bao gồm một bộ tạo dòng cung cấp lưu lượng dòng khí lên đến 60 lít/phút, một bộ trộn oxy - không khí có thể theo dõi FiO2 từ 21% đến 100%, bộ đo lưu lượng dòng khí và bộ làm ẩm có thể bão hòa làm ẩm hỗn hợp khí ở nhiệt độ 31 đến 37oC. Để giảm thiểu sự ngưng tụ, khí đã được làm ẩm và ấm được cung cấp cho bệnh nhân qua các ống dây dẫn có dây kiểm soát nhiệt và sensor nhiệt độ.

Các thiết bị thở Oxy dòng cao hiện nay có tích hợp bộ trộn khí, bộ đo lưu lượng và bình làm ấm ẩm chung trong máy chính ( Hình minh họa Humidoflo HF2900 của GGM)

Hiện nay, có 5 cơ chế sinh lý tạo nên hiệu quả của Liệu pháp oxy lưu lượng cao qua ống thông mũi. 
Bao gồm: 

•     Tăng thanh thải khoảng chết sinh lý, bao gồm khí CO2; 
•     Giảm tần số thở; 
•     Áp lực dương cuối thì thở ra (Positive end-expiratory pressure); 
•     Tăng thể tích khí lưu thông (tidal volume); 
•     Tăng thể tích khí cuối thì thở ra (end-expiratory volume). 

Khoảng chết sinh lý chiếm khoảng một phần ba thể tích khí lưu thông. Khi thông khí không hiệu quả sẽ dẫn đến tích tụ CO2 và giảm lượng oxy sẵn có (O2) trong khí hít vào. Tốc độ dòng khí cao trong Liệu pháp oxy dòng cao qua ống thông mũi (HFNC) có thể cung cấp thể tích khí vượt hơn nhịp thở sinh lý của bệnh nhân, làm tăng thông khí và cho phép O2 thay thế CO2 ứ đọng. Làm tăng PaO2 và cải thiện oxy cho bệnh nhân. 
Liệu pháp oxy dòng cao qua ống thông mũi (HFNC) có thể làm giảm sức cản đường thở ở mũi họng, dẫn đến cải thiện thông khí và oxy hóa máu nhờ vào áp lực dương của đường thở. Sức cản của đường thở tuân theo định luật Hagen-Poiseuille và được tính như sau: 
R = 8nl / 3.14 r4
Trong đó l là chiều dài của đường thở, n là độ nhớt động học (dynamic viscosity) của không khí và r là bán kính của đường thở. Về mặt sinh lý, vùng hầu họng là môi trường động cho phép nới rộng và co lại bán kính đường thở. Bằng cách tạo ra áp lực dương đường thở, Liệu pháp oxy dòng cao qua ống thông mũi (HFNC) tạo áp lực đẩy vùng hầu họng từ bên trong ra ngoài. Điều này làm giãn bán kính của đường dẫn khí vùng hầu họng và làm giảm đáng kể sức cản đối với dòng khí của đường thở, làm tăng khả năng thông khí và oxy hóa máu. 
Ngoài việc cung cấp hỗ trợ áp lực dương cho vùng hầu họng, Liệu pháp oxy dòng cao qua ống thông mũi (HFNC) cũng tạo ra áp lực dương cuối thở ra cho đường thở dưới, có tác dụng tạo áp lực để giữ cho phế nang không bị xẹp do tăng áp lực căng bề mặt trong quá trình thở ra. Ngoài ra, liệu pháp HFNC cho phép cải thiện việc huy động các phế nang, tăng diện tích bề mặt hiệu quả trong phổi để khuếch tán khí ở màng phế nang-mao mạch. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là bệnh nhân phải ngậm miệng để đạt được lợi ích tối đa của PEEP từ liệu pháp oxy dòng cao qua ống thông mũi (HFNC). 
Làm ẩm và làm ấm khí hít vào là cực kỳ quan trọng trong việc tạo ra hệ thống oxy hóa hiệu quả. Không khí khô và lạnh thổi vào đường mũi sẽ làm khô niêm mạc, kích ứng, chảy máu mũi…gây khó chịu và dẫn đến việc tuân thủ điều trị kém. Hệ thống cung cấp oxy dòng cao qua ống thông mũi (HFNC) được thiết kế với hệ thống làm ấm và làm ẩm để cung cấp luồng khí được làm ẩm và có nhiệt độ thích hợp mà không gây kích ứng niêm mạc, tăng sự thoải mái cho bệnh nhân (31oC đến 37oC). Sự thoải mái tăng lên dẫn đến cải thiện sự tuân thủ và do đó kết quả điều trị tốt hơn.