Lần đầu tiên trong lịch sử, bệnh nhân nhập viện nhiều hơn y bác sĩ. Và họ tiếp tục đến. Mỗi ngày, có hàng chục người mới. Suy hô hấp đang cướp đi sinh mạng của tất cả những bệnh nhân này. Các bác sĩ và y tá chỉ có thể đứng yên. Trang thiết bị y tế đã cạn kiệt, vì vậy họ không thể làm gì hơn để hỗ trợ bệnh nhân.
Đó là quang cảnh tại Bệnh viện Blegdam ở Copenhagen, Đan Mạch, trong dịch bại liệt tháng 8 năm 1952. Ít người biết được chính sự kiện này đã đánh dấu mốc khởi đầu cho một nhánh y học chăm sóc chuyên sâu sử dụng máy thở bên ngoài phòng mổ.
Con người sẽ không chuẩn bị trước các cỗ máy thở cho đại dịch COVID-19 như hiện nay nếu không có dịch bại liệt gần 70 năm trước.
Những chiếc phổi sắt", thực chất là một thiết bị thở áp lực âm được sử dụng để điều trị bại liệt vào thập niên 1950.
Vào những năm giữa thế kỷ 20, để điều trị bệnh bại liệt, các bác sĩ phải đưa bệnh nhân vào một thùng rỗng khổng lồ được gọi là "phổi sắt". Nó thực chất là một cỗ máy thở áp lực âm.
Một trong những dịch bệnh bại liệt tồi tệ nhất mà thế giới từng chứng kiến xảy ra ở Copenhagen vào năm 1952. Bệnh viện thành phố đã liên tục phải tiếp nhận trung bình 50 bệnh nhân mỗi ngày. Và sẽ có khoảng 6–12 bệnh nhân mỗi ngày bị suy hô hấp.
Chỉ có một lá phổi sắt trên toàn thành phố vào thời điểm đó. 87% bệnh nhân bại liệt chết trong vài tuần đầu tiên của dịch. Căn bệnh tấn công nhanh chóng vào não và các dây thần kinh điều chỉnh vận động, bao gồm cả cơ hoành, khiến chúng thở. Khi đó, trẻ em chiếm khoảng một nửa số ca tử vong.
Bác sĩ trưởng của bệnh viện Blegdam lúc đó đã triệu tập một cuộc họp để cố gắng tìm ra giải pháp. Trong đó, Bjørn Ibsen, một sinh viên theo học ngành bác sĩ gây mê vừa trở về từ Bệnh viện Đa khoa Massachusetts ở Boston, đã đề xuất một ý tưởng đột phá. Ý tưởng của cậu sinh viên trẻ này sau đó đã làm thay đổi cả nền y học đương đại.
Những vị cứu tinh trẻ tuổi
Như đã đề cập trước đây, những chiếc phổi sắt thực chất là máy thở sử dụng áp lực âm. Nó bịt kín bệnh nhân, tạo ra một khoảng chân không xung quanh cơ thể họ, buộc các xương sườn và lồng ngực nở ra. Kết quả là, không khí sẽ rò rỉ vào phổi bệnh.
Khái niệm thông khí áp suất âm đã có từ hàng trăm năm nay, nhưng những lá phổi sắt ban đầu được gọi là "máy hô hấp Drinker" thì mới được phát minh từ năm 1928 bởi Philip Drinker và Louis Agassiz Shaw, hai giáo sư tại Trường Y tế Công cộng ở Boston, Massachusetts.
Cỗ máy đã được một số kỹ sư và nhà khoa học tinh chỉnh lại, nhưng cơ chế máy thở về cơ bản vẫn giữ nguyên cho đến năm 1952.
Những lá phổi sắt cuối cùng
Vấn đề của phổi sắt là chúng chỉ giải quyết một phần các vấn đề tê liệt. Nhiều người bị bại liệt được nối với phổi sắt sẽ chết. Khi thở áp lực âm, một trong những biến chứng thường gặp nhất là bệnh nhân hít phải nước bọt hoặc cả dịch dạ dày của chính mình khi họ quá yếu và không thể nuốt chúng xuống bụng.
Ibsen đề xuất một chiến lược ngược lại, sử dụng áp lực dương, để giải quyết vấn đề này. Anh ấy muốn thổi không khí trực tiếp vào phổi, làm cho hai lá phổi phồng lên. Phổi sau đó sẽ được tắt đi một lúc để phổi tự động xẹp xuống, khi đó người bệnh sẽ thở được ra ngoài.
Ibsen đề nghị các bác sĩ rạch một khe hở trên khí quản của bệnh nhân để đưa ống thở vào phổi. Vết mổ sẽ được thực hiện ở cổ, từ đó một đường ống sẽ được luồn vào khí quản và đưa oxy đến phổi.
Vào thời điểm đó, khi một bệnh nhân được phẫu thuật, quy trình này thường chỉ được thực hiện trong thời gian ngắn. Hiếm khi thở áp lực dương qua lỗ mở khí quản ở cổ được sử dụng trong phòng bệnh nội trú điển hình.
Hội đồng đã đồng ý cho Ibsen thử nghiệm kỹ thuật của mình vào ngày hôm sau ngay sau buổi họp tại bệnh viện Blegdam. Chúng ta thậm chí còn biết tên của bệnh nhân đầu tiên của anh ấy: Vivi Ebert, một cô bé 12 tuổi sống sót giữa ranh giới sự sống và cái chết vì bại liệt.
Tuy nhiên, cô bé đã được cứu sống nhờ các kỹ thuật của Ibsen. Anh rạch một đường trên cổ cô bé, luồn ống thở vào khí quản và gắn một quả bóng bóp không khí vào đầu còn lại. Để phổi của cô bé nhận đủ oxy, một bác sĩ đã bóp quả bóng liên tục cho Ebert.
Ebert đã tiếp tục sống sót cho đến năm 1971, gần 20 năm sau khi bị bại liệt do nhiễm trùng chéo trong bệnh viện.
Kế hoạch của Ibsen được nhân rộng ra toàn bộ bệnh viện Blegdam sau khi ca thử nghiệm với Ebert thành công. Họ vẫn thiếu máy thở tự động, đó là vấn đề.
Mặc dù các máy thở áp lực dương đầu tiên được tạo ra từ đầu thế kỷ 20, nhưng chúng chỉ được sản xuất dành riêng cho hoạt động phẫu thuật và cứu hộ. Khi phi công phải bay trên độ cao với không khí loãng trong Thế chiến thứ hai, chiến tranh thế giới thứ II đã thúc đẩy các phiên bản máy thở dành cho phi công.
Những cỗ máy thở hiện đại, có thể hỗ trợ một bệnh nhân trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày liên tục, vẫn chưa được phát minh.
Bệnh viện Blegdam đã phải huy động tất cả các sinh viên bác sĩ và nha khoa từ Đại học Copenhagen để hỗ trợ tất cả những bệnh nhân bại liệt của mình. Những sinh viên này chỉ có một nhiệm vụ là đến viện với một đích duy nhất: ngồi bên cạnh giường của những bệnh nhân suy hô hấp và bóp bóng thở cho họ bằng tay.
Họ được hướng dẫn cầm bóng thở nối vào khí quản, bóp để đẩy không khí vào phổi cho bệnh nhân. Các sinh viên được hướng dẫn tốc độ bóp phù hợp với tình trạng suy hô hấp của từng người bệnh.
Mỗi ca bóp bóng như vậy kéo dài 6 tiếng đồng hồ, và khi hết 6 tiếng, sẽ có một sinh viên khác thay ca để hỗ trợ bệnh nhân tiếp tục thở. Điều này đã xảy ra trong nhiều tuần và sau đó nhiều tháng, hàng trăm sinh viên luân phiên nhau vào viện Blegdam để bóp bóng cho bệnh nhân.
Kết quả không phụ người có công là tỷ lệ tử vong của bệnh nhân bại liệt đã giảm xuống 31% vào giữa tháng 9. Khi đó, chỉ riêng bệnh viện Blegdam đã cứu sống 120 người bị bại liệt.
Sự phát triển của máy thở và đơn vị chăm sóc tích cực ICU
Dịch bệnh bại liệt năm 1952 của Copenhagen cuối cùng đã để lại cho chúng ta nhiều bài học. Một là nó đã tiết lộ nguyên nhân gây tử vong của bệnh bại liệt. Trước đó, các bác sĩ đã tin rằng suy thận chứ không phải suy hô hấp là nguyên nhân chính dẫn đến cái chết của bệnh nhân bại liệt.
Ibsen là bác sĩ đầu tiên phát hiện ra rằng khi bệnh nhân bại liệt không thể thở, khí carbon dioxide (CO2) tích tụ trong máu của họ, axit hóa dòng máu và khiến các cơ quan nội tạng ngừng hoạt động.
Những bài học tiếp theo đã tạo ra một thành tựu y tế quan trọng mà chúng ta sẽ sử dụng cho đến tận ngày nay. Bắt đầu từ sự kiện Blegdam, nó đã chứng minh rằng các bác sĩ có thể tập trung lại và làm việc phối hợp với nhau trong một thời gian rất dài và rất áp lực. Kết quả điều trị cho bệnh nhân sẽ được cải thiện đáng kể.
Thứ hai, bóp bóng thở liên tục cho bệnh nhân bại liệt ở Blegdam đã chứng minh rằng thông khí áp lực dương có thể giữ cho bệnh nhân sống sót trong nhiều tuần và nhiều tháng khi họ bị suy hô hấp.
Và thứ ba, nó cho thấy rằng các bệnh nhân bị suy hô hấp và khó thở nên được tập hợp lại tại một địa điểm duy nhất để các bác sĩ và y tá có chuyên môn và máy thở có thể chăm sóc họ tốt hơn.
Từ đó, ý tưởng về đơn vị chăm sóc tích cực hay ICU đã ra đời. Copenhagen đã thành lập cơ sở chăm sóc tích cực đầu tiên của mình vào năm 1952. Sau đó, mô hình ICU được sao chép liên tục tại tất cả các bệnh viện trên toàn thế giới.
Đơn vị chăm sóc tích cực đã phát triển thành những hòn đảo sống được tìm thấy bên trong mỗi bệnh viện. Và để trở thành một trang thiết bị y tế quan trọng trong ICU, máy thở áp lực dương đã được đưa vào thay thế hoàn toàn cho những lá phổi sắt.
Cỗ máy thở áp lực dương rõ ràng chỉ là một máy bơm khí trong những năm đầu tiên. Không có bất kỳ tính năng an toàn nào, nó thổi một dòng khí đều đặn vào phổi bệnh nhân.
Vào thập niên 1950 và 1960, nếu một cỗ máy thở không may bị mất điện mà không có y tá nào đứng đó phát hiện ra, bệnh nhân sẽ chết.
Tuy càng về sau, máy thở áp lực dương càng được cải tiến để khắc phục hết những sai sót này. Chúng được trang bị các thiết bị báo động giúp chúng hoạt động bình thường ngay cả khi mất điện.
Máy thở hiện đại ngày nay đã được trang bị các cảm biến có thể tự động quyết định tốc độ khí thở vào phổi bệnh nhân dựa trên bệnh trạng của họ. Ngoài ra, nó có các mức tinh chỉnh nồng độ oxy khác nhau, điều mà máy thở những năm 1950 không thể có.
Những cỗ máy thở ngày ấy và bây giờ
Ở Đan Mạch, một dịch bệnh bại liệt năm 1952 cuối cùng đã cung cấp cho chúng ta hai công cụ hữu ích để đối phó với COVID-19. Đó là những đơn vị ICU và những cỗ máy thở áp lực dương.
Chỉ có điều chúng đang bị thiếu hụt; những cỗ máy thở và giường ICU hiện có thể cứu sống bệnh nhân COVID-19. Có vẻ như các bệnh viện chưa bao giờ nghĩ rằng họ có thể thiếu giường ICU và thiếu máy thở trầm trọng như vậy trong lịch sử 70 năm của những phát minh này.
Để sản xuất thêm nhiều máy thở phục vụ nhu cầu của bệnh nhân COVID-19, các công ty thiết bị y tế vẫn đang nỗ lực hết sức. Các nhà máy sản xuất ô tô đang tái thiết kế dây chuyền của mình để sản xuất máy thở và các ngành công nghiệp khác cũng đang làm như vậy.
Chân dung bác sĩ Bjørn Ibsen
Chúng ta hiện đang nợ Bjørn Ibsen và các đồng nghiệp của ông tại Copenhagen ngày đó một lời cảm ơn giữa đại dịch COVID-19. Nhưng cũng là một lời xin lỗi bởi vì, nếu không đủ máy thở, các bác sĩ sẽ lại một lần nữa phải đứng nhìn bệnh nhân của mình đi như những gì đã xảy ra gần 70 năm trước.
Và nếu bạn muốn tưởng nhớ đến Bjørn Ibsen và sáng kiến vĩ đại của ông, bạn có thể nhớ rằng ngày 26 tháng 8 hàng năm đã được các bác sĩ gây mê và bác sĩ ICU chọn để kỷ niệm Ngày Bjørn Ibsen nhằm tôn vinh sự cống hiến của vị bác sĩ tài năng này cho y học.
Tham khảo Nature
Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống