|
|
Máy thở đã có lịch sử hàng nghìn năm. Ảnh: NBC News. |
Máy thở được sử dụng khi phổi của bệnh nhân không thể tự cung cấp đủ oxy, nó giúp cơ thể bệnh nhân có thời gian nghỉ ngơi khi khó thở. Khi bệnh nhân thở máy, các bác sĩ cũng sẽ dễ dàng loại bỏ dịch tiết phổi hơn hoặc đưa thuốc trực tiếp vào hệ hô hấp.
Một cỗ máy quan trọng như vậy thực tế vốn có lịch sử phát triển từ cách đây hàng thế kỷ, song song cùng tiến trình phát triển của y học và khoa học kỹ thuật thế giới.
Chiếc máy thở đầu tiên của nhân loại
Những mô tả đầu tiên về việc thông khí nhân tạo đã có trong các tác phẩm cổ của người Ai Cập và Hy Lạp, bao gồm câu chuyện về nhà tiên tri Elisha dùng miệng hà hơi cho một đứa trẻ đang hấp hối.
Đến thời Hippocrates (được xem là cha đẻ của y học, 460-375 trước Công nguyên), trong cuốn sách của mình, ông đã mô tả quy trình đặt ống nội khí quản. Theo đó, người chữa trị nên đưa một ống thông vào khí quản, dọc theo xương hàm để không khí có thể đi vào phổi bệnh nhân.
Đến thời bác sĩ người Đức Paracelsus (1493-1541), ông lại nổi tiếng với sự kiên định trong thực hành y khoa dựa trên những bằng chứng. Chính ông đã sử dụng túi hơi, kết nối với một cái ống được đưa vào miệng bệnh nhân như thiết bị thông khí hỗ trợ đơn giản.
 |
| Andreas Versalius đã cứu sống động vật khi sử dụng một ống sậy đặt vào khí quản, thổi không khí qua ống sậy đó bằng dụng cụ thổi lửa của thợ rèn. |
Và những mô tả đầu tiên về thông khí nhân tạo dần thành hình từ năm 1542, khi nhà giải phẫu học xứ Brabant (nay thuộc Hà Lan) - ông Andreas Versalius (1514-1564) - đã cứu sống động vật khi sử dụng một ống sậy đặt vào khí quản, thổi không khí qua ống sậy đó bằng dụng cụ thổi lửa của thợ rèn. Tuy nhiên, phương pháp này không được hoan nghênh. Nhưng đến ngày nay, chuyên luận của Vesalius đã được thế giới công nhận là mô tả đầu tiên về thở máy hay thông khí cơ học - một kỹ thuật trong y học hiện đại.
Nhà khoa học người Anh - Robert Hooke (1635-1703) - cũng giữ được mạng sống cho một chú chó trong khoảng thời gian một giờ, bằng cách thổi không khí qua một cái ống đặt vào họng.
Theo tạp chí Time, con người bắt đầu sử dụng các phương tiện cơ học để thông khí cho bệnh nhân từ cuối thế kỷ XVIII. Khi ấy, các bác sĩ thuộc Hiệp hội Nhân đạo Hoàng gia Anh sử dụng ống thổi giống loại những người thợ rèn hay dùng thời điểm đó để đưa không khí trực tiếp vào phổi bệnh nhân.
Kỹ thuật hô hấp này được gọi là thông khí áp lực dương. Thời điểm đó, nó chưa thực sự mang lại hiệu quả nhưng đã chứng minh được đó là một trong những cách tốt nhất để hỗ trợ bệnh nhân hô hấp tốt hơn.
Đến năm 1830, một bác sĩ người Scotland đã sáng chế ra chiếc hộp kín chứa khí. Thay vì đẩy không khí thẳng vào hệ hô hấp, hệ thống này thay đổi áp suất không khí của môi trường bên ngoài cơ thể và gián tiếp tác động không khí lưu thông trong phổi.
Những phiên bản máy thở đầu tiên dựa trên nguyên lý thay đổi áp suất này được ví như hộp hồi sức sơ sinh của một bác sĩ người Áo hay áo khoác chân không của nhà phát minh lừng danh người Mỹ gốc Scotland, Alexander Graham Bell.
 |
| Máy áp lực âm đặt ngực vào những năm 1900. |
Sang thế kỷ XX, máy thở áp lực âm (còn được gọi là phổi sắt) được phát triển vào những năm 1920 trở thành một trong những thiết bị thông khí được sử dụng rộng rãi nhất. Máy thở áp lực âm hoạt động bằng cách thay đổi áp suất bên trong một thùng kín chứa khí, mở rộng, co bóp ngực và đẩy không khí lưu thông trong phổi.
Kỹ thuật này trở thành một phương pháp điều trị hồi sức tích cực đối với trẻ em mắc bệnh bại liệt. Trước khi có vaccine, bại liệt là nỗi kinh hoàng tấn công hàng nghìn nạn nhân, chủ yếu là trẻ em trong thế kỷ XX. Chỉ riêng năm 1952, hơn 3.000 trẻ em đã chết vì bại liệt. Sự ra đời của máy thở đã cứu sống rất nhiều trẻ em trên thế giới.
 |
| Những chiếc máy thở mang tên "phổi sắt" ra đời đánh dấu bước tiến mới trong y học. |
Vào tháng 9/1930, chiếc máy thở hiện đại đầu tiên mang tên “phổi sắt” (Iron lungs) ra đời. Nhà nghiên cứu y học Mỹ Philip Drinker (1894-1972) đã thiết kế ra thiết bị này vào năm 1929.
Cơ thể bệnh nhân được đặt trong một hộp sắt kín của máy, đầu nhô ra ngoài. Máy bơm khí có vai trò thay đổi áp suất bên trong hộp, kéo không khí vào và ra khỏi phổi thông qua đường thở tự nhiên.
Tuy nhiên, “Iron lungs” khá bất tiện vì làm hạ huyết áp, ứ đọng máu ở mạch ngoại biên do áp lực âm, nhưng cũng cứu sống kha khá bệnh nhân và giúp định hình tên tuổi của Philip Drinker như một người đặt nền tảng đầu tiên cho kỷ nguyên thông khí cơ học.
Ngay cả khi máy thở áp lực âm trở thành biểu tượng thành công y học thời đó, thông khí áp lực dương vẫn là phương pháp hỗ trợ bệnh nhân hô hấp được sử dụng rộng rãi nhất.
Năm 1907, nhà phát minh người Đức Johann Heinrich Dräger giới thiệu một thiết bị để thông khí áp lực dương tên là “Pulmotor”. Thiết bị này có thể cung cấp oxy vào phổi bệnh nhân thông qua một chiếc mặt nạ. Cho đến khi đạt được áp suất cần thiết, máy sẽ ngừng lại và phổi tự đẩy ra.
 |
| Thiết bị để thông khí áp lực dương tên là “Pulmotor”có thể cung cấp oxy vào phổi bệnh nhân thông qua một chiếc mặt nạ. |
Các mô hình máy thở sau này, như máy hồi sức Emerson, đều được sáng chế dựa trên nguyên lý hoạt động của Pulmotor.
Vào giữa những năm 1950, Forrest Bird - một cựu phi công của quân đội Mỹ - phát triển chiếc máy hô hấp Bird Mark 7 và nó đã được sử dụng rộng khắp trong ngành hàng không, dịch vụ xe cứu thương và cơ sở y tế di động trong nhiều thập kỷ sau đó.
Cho đến giữa những năm 1960, một bước đột phá trong lịch sử cung cấp oxy thực sự xuất hiện đó là “van cầu”. Van cầu được coi là một thiết bị mới mang tính cách mạng. Nếu tất cả các thiết bị máy móc trước đó đều phức tạp, cồng kềnh, to nặng cần nhiều người khênh vác hoặc bơm, đạp xe thông khí, van cầu chỉ cần nhấn nút đơn giản, oxy lưu lượng cao có thể được đưa vào phổi của bệnh nhân.
Van cầu không chỉ làm phồng phổi mà có khả năng phát hiện các vật cản trong phổi tốt hơn và có thể cung cấp oxy ở tốc độ phù hợp với sức khỏe bệnh nhân bị suy hô hấp.
 |
| Một máy thở nhiều buồng do bác sĩ James Wilson phát triển ở bệnh viện nhi Boston, thập niên 1950. |
Máy thở hiện đại
Những thế hệ máy thở áp lực dương ban đầu chỉ làm nhiệm vụ là tự động bơm đủ một thể tích không khí nhất định từ quả bóng khí vào phổi. Càng sử dụng loại máy thở này, người ta lại càng phát hiện ra rất nhiều bất tiện và tai biến.
Một trong những tai biến nguy hiểm của nó là bơm quá nhiều không khí hơn mức chứa của phổi, khiến các phế nang bị vỡ. Hoặc đường dẫn khí vào phổi bị rò rỉ làm cho không khí đưa vào không đủ thể tích, khiến bệnh nhân bị suy hô hấp do thở máy.
Sự ra đời của máy tính và các tiến bộ khoa học kỹ thuật sau này có tác động rất lớn đến việc phát minh máy thở hiện đại. Bên cạnh đó là sự tiến bộ trong kiến thức y tế của đội ngũ y bác sĩ thế giới, sự thay đổi về quan niệm lượng không khí đưa vào phổi mỗi nhịp thở đã tăng khả năng sống sót cho bệnh nhân.
 |
| Máy thở là một trong những thiết bị y tế quan trọng trong việc điều trị, cứu sống bệnh nhân. |
Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, máy thở chức năng cao đã ra đời với thiết kế nhỏ gọn và được điều khiển bằng máy tính. Chúng bao gồm một ống dẫn khí được đặt qua miệng của người bệnh xuống khí quản.
Thông qua ống dẫn khí, máy ép sẽ đẩy không khí vào phổi. Đối với một số trường hợp, bác sĩ sẽ phải tạo ra một lỗ hổng trong khí quản và đặt vào ống thông. Kỹ thuật này được gọi là mở thông khí quản.
Khi người bệnh bước vào giai đoạn bị virus tấn công cả hai lá phổi, khiến chúng tổn thương một cách nghiêm trọng, máy thở chính là thiết bị y tế rất cần thiết để cứu sống người bệnh.
Ngày nay, trên thế giới có nhiều loại máy thở khác nhau, với mục đích đáp ứng cho đa dạng các loại bệnh. Bởi không thể điều trị mọi thể loại suy hô hấp chỉ với một loại máy thở, mà phải thiết kế chức năng riêng dành cho từng loại nguyên nhân, từng loại bệnh lý. Vì vậy, một loạt máy ra đời với các chức năng được thiết kế chuyên biệt hoặc tích hợp, đáp ứng ngày một tốt hơn cho bệnh nhân và phù hợp với nhu cầu sử dụng.
