Nguồn: Nicholas J Cowley. Interpreting arterial blood gas results. BMJ 2013;346:f16.
Người dịch: BS Nguyễn Thanh Điền. Hiệu đính ThS BS Bùi Hữu Minh Trí

Nên chỉ định phân tích khí máu động mạch (KMĐM) nhằm đánh giá hóa sinh nhanh chóng để hướng dẫn chẩn đoán và điều trị. Kết quả KMĐM trình bày trong bảng 1. Tiếp cận một cách hệ thống là quan trọng trong việc diễn giải kết quả KMĐM, đã được rút gọn trong bảng 2, sau khi đã có bệnh sử ngắn gọn và khám lâm sàng trọng tâm.
Bước 1 : Đánh giá độ bão hòa oxy
Nồng độ oxy trong động mạch là áp suất riêng phần oxy trong máu động mạch. Yếu tố xác định chính của PaO2 là nồng độ oxy trong khí hít vào, trao đổi khí phế nang, và ở mức ít hơn là tiêu thụ oxy của mô. Tỉ lệ giữa PaO2 và nồng độ oxy trong khí hít vào (FiO2) được định nghĩa là tỉ lệ PaO2/FiO2 hoặc tỉ lệ P/F. Đó là một chỉ số hữu ích để xác định sự hiện diện và độ nặng của rối loạn trao đổi khí phế nang và dễ tính toán hơn các chỉ số khác ví dụ như chênh áp động mạch-phế nang.
Sự ước lượng FiO2 dựa vào lưu lượng oxy qua mặt nạ chuẩn thì hiếm khi chính xác. FiO2 sẽ thay đổi theo dụng cụ thở oxy được sử dụng, nguồn cung cấp và tốc độ dòng bệnh nhân hít vào. Một người bình thường khỏe mạnh ước tính sẽ có tỉ lệ P/F  > 350 (80mmHg/0.21), với giá trị nhỏ hơn cho biết có rối loạn trao đổi khí. Bệnh nhân với tổn thương phổi cấp hoặc hội chứng nguy cập hô hấp cấp (ARDS) sẽ có giá trị tương ứng <300 và <200, thêm vào các tiêu chuẩn chẩn đoán khác
PaO2 bệnh nhân trong ví dụ (67mmHg) dưới mức bình thường nhưng BN đang thở oxy hỗ trợ, gợi ý có rối loạn nặng cung cấp oxy, có lẽ do shunt trong phổi. Shunt trong phổi xuất hiện khi vùng phổi được tưới máu mà không có thông khí, ví dụ như sau xẹp phổi, đông đặc phổi, thoát dịch phế nang hoặc viêm mô phổi cấp. Trong tính toán tỉ lệ P/F, nồng độ oxy trong khí hít vào thì được xác định bởi mặt nạ Venturi ( trong ca này là 0.4). Thật vậy, tỉ lệ P/F thì được tính toán như sau 67/0.4=167 biểu hiện rối loạn trao đổi khí nặng. Cần lưu ý là đo độ bão hòa oxy (SpO2) sử dụng nhịp mạch chuẩn có thể cho kết quả sai lệch. Độ bão hòa oxy tăng giả tạo trong trường hợp ngộ độc khí CO (do sản sinh carboxyhemoglobin) và ứ trệ methemoglobin máu,điều đó được tạo ra bởi nhiều thuốc khác nhau hoặc ngộ độc, bao gồm các chất chứa nitrate, một vài thuốc gây tê cục bộ và kháng sinh sulfonamide. Những trường hợp đó không phải dễ để phân biệt trên lâm sàng và các nhà phân tích sử dụng co-oxymetry để phân tích độ bão hoàn oxy hemoglobin sẽ cho biết nồng độ COHb và metHb. Tuy nhiên, nếu độ bão hòa oxy không có sẵn để phân tích thì nên chú ý nhiều đến bệnh sử lâm sàng.
Bước 2 : Đánh giá pH
pH thường được giữ trong khoảng hẹp 7.35-7.45, một thay đổi nhỏ của pH là kết quả của một thay đổi lớn của nồng độ ion H+ làm xáo trộn một mức độ pH đáng kể. Như bệnh nhân trong ví dụ là trong tình trạng toan (pH=7.25) hoặc chính xác hơn là toan hóa máu ( bất thường pH máu thấp). Trong một số trường hợp, rối loạn thăng bằng kiềm toan nền có thể bị che lấp do cơ chế bù trừ để bình thường hóa pH, hay được gọi là toan còn bù hoặc kiềm còn bù.
Bước 3 : Đánh giá HCO3 chuẩn (sHCO3) và kiềm dư
Hầu hết các phân tích khí máu sẽ tính giá trị sHCO3- và kiềm dư, nó có thể được sử dụng để tìm ra các nguyên nhân chuyển hóa trong rối loạn toan kiềm. HCO3- và kiềm dư đặc biệt hữu ích khi nguyên nhân rối loạn toan kiềm kết hợp cả chuyển hóa và hô hấp. Sự đóng góp của bất kỳ rối loạn toan kiềm hô hấp đến nồng độ HCO3- và kiềm dư thì được xóa bởi phần mềm phân tích khí máu, để điều chỉnh CO2 về giá trị bình thường 5.3kPa (40mmHg). Trong toan chuyển hóa, dự kiến sẽ có giảm nồng độ HCO3- và kiềm dư âm tính rất nhiều (thường được định nghĩa là kiềm thiếu). Đối với bệnh nhân trong ví dụ, toan nhiều khả năng là chuyển hóa với giảm nồng độ HCO3- (18.5mmol/L), và kiềm dư âm tính (-7mmol/L). Giá trị bình thường của HCO3- chuẩn và kiềm dư có thể loại trừ rối loạn toan kiềm do nguyên nhân chuyển hóa, và tăng nồng độ HCO3- và kiềm dư dương tính là kiềm chuyển hóa (xem sơ đồ).
Toan chuyển hóa có thể được xác định tiếp tục bằng khoảng trống anion ( anion gap) từ phiếu kết quả khí máu. Anion gap là sự khác nhau giữa ion dương và ion âm được đo bởi (Na+, K+, Cl-, HCO3-), được tính bởi công thức : ((Na+) + (K+) – (Cl-) + (HCO3-)). Tăng từ 10 trở lên (khoảng bình thường là 6-14mmol/L) gợi ý có anion dư không đo được, là nguyên nhân cho các tình trạng toan như nhiễm acid lactic, toan do nhiễm ceton acid, suy thận, ngộ độc. Nhiều máy phân tích khí máu có thể phát hiện được lactate, một trong những nguyên nhân thường gặp nhất làm tăng anion gap, thường do giảm tưới máu cơ quan. Sự thay đổi của nồng độ lactate hữu ích trong theo dõi đáp ứng với điều trị. Toan chuyển hóa với anion gap bình thường có liên quan đến tăng Cl- máu, gây ra bởi truyền dịch quá mức cũng như là mất HCO3- qua đường tiêu hóa do tiêu chảy hoặc mất HCO3- qua thận (gặp trong toan hóa ống thận type I hoặc II).
Bước 4 : Đánh giá áp suất riêng phần CO2 (PaCO2)
PaCO2 nên được đánh giá tiếp theo để xác định các thay đổi về thành phần thông khí trong rối loạn toan kiềm. Tăng PaCO2 sẽ góp phần đưa đến toan, và giảm PaCO2 đưa đến tình trạng kiềm. Ở bệnh nhân trong ví dụ PaCO2 không tăng  chỉ ra rằng toan không phải nguồn gốc hô hấp. Nếu bộ máy hô hấp bình thường, bù trừ sẽ là giảm CO2. Tuy nhiên, trong ví dụ PaCO2 của bệnh nhân là 5.9kPa (44 mmHg) nằm ở giới hạn trên, chỉ ra rằng đáp ứng thông khí không đủ. Điều đó có thể do sử dụng giảm đau morphine cùng với bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính, đau bụng nhiều làm giảm tần số hô hấp hoặc suy hô hấp. Như vậy bệnh nhân trong ca lâm sàng có toan chuyển hóa không có bù trừ đủ bằng hô hấp.
Sự hiện diện giá trị PaO2 bình thường hoặc giá trị bình thường trên pulse oxymetry không loại trừ được suy hô hấp, đặc biệt khi mà bệnh nhân đang được thở oxy. Giá trị PaCO2 cao hơn mong đợi là một chỉ điểm nhạy cảm của suy hô hấp hơn pulse oxymetry hoặc PaO2, đặc biệt khi đang thở oxy, vì nó có liên hệ chặt chẽ với độ sâu và tần số thở.
Bước 5 : Đánh giá các thông số khác
Nhiều máy phân tích khí máu động mạch tại giường có thể đánh giá được điện giải, Hb, đường máu, lactate. Các thông tin bổ sung có được trong vài phút của đánh giá ban đầu có thể giúp chẩn đoán và hướng dẫn điều trị. Bệnh nhân trong ví dụ có hạ kali máu (K+=3mmol/L). Điều này có thể thúc đẩy rung nhĩ xảy ra, sẽ làm giảm cung lượng tim. Hb của bệnh nhân thấp(6 g/dL); mất máu kín đáo gây  tưới máu mô không đủ có thể gây ra toan chuyển hóa. Điều này là nguy cơ thực sự trong tình trạng sau mổ khi nhu cầu oxy gia tăng.
Bước 6 : Đánh giá lại
Sau khi bắt đầu điều trị, đánh giá lại nhiều lần là cần thiết. Lặp lại khí máu động mạch để xem có đáp ứng với điều trị và hướng dẫn điều trị tiếp theo. Trong những trường hợp cần làm khí máu nhiều lần, có thể luồn một canula vào động mạch để tránh chọc mạch nhiều lần.
Độ chính xác
Với sự tiến bộ về trang thiết bị và sự đảm bảo chất lượng, 2/3 sai sót trong phân tích kết quả khí máu động mạch bây giờ tập trung vào bác sĩ lâm sàng. Chú ý đến kỹ thuật lấy mẫu xét nghiệm và vận chuyển rất cần thiết (bảng 3). Nếu việc lấy khí máu động mạch quá khó thì máu tĩnh mạch (lấy máu mà không dùng garo) sẽ cung cấp một kết quả thay thế với tất cả các thông số phân tích ngoại trừ PaO2, mặc dù điều đó nên được đánh dấu rõ ràng để tránh nhầm lẫn trong phân tích.
Kết quả
Bệnh nhân trong ví dụ được nhận liều giảm đau đầy đủ để thở dễ hơn và được theo dõi chặt chẽ bằng chứng chảy máu. BN được truyền dịch và truyền máu, đồng thời với bù kali. Điều trị trên đã đưa bệnh nhân ra khỏi tình trạng rối loạn kiềm toan trên phân tích khí máu động mạch các lần sau đó và nhịp tim chuyển về nhịp xoang.

Bảng 1. Kết quả khí máu động mạch của bệnh nhân

Bảng 2. Hướng dẫn tiếp cận có hệ thống trong phân tích kết quả khí máu động mạch

Bảng 3: Nguồn gốc các sai sót trong phân tích khí máu

Loại sai sót	Hậu quả
Sai sót trước và sau khi phân tích
Thông tin bệnh nhân sai	Điều trị bệnh nhân sai
Mẫu máu bị nhiễm-vd: mẫu máu bị pha loãng do rút máu từ catheter động mạch	Giá trị không đúng
Tube đựng máu không đúng-vd: quá nhiều kháng đông heparin	Mẫu máu bị pha loãng và đo lường không đúng
Tán huyết	Sai sót trong đo lường điện giải và thể tích hồng cầu
Lẫn khí trong mẫu máu	Tăng pH và PaO2 giả và giảm PaCO2 giả
Mẫu máu không phản ánh đúng	Nếu thở oxy bắt đầu và kết thúc trong thời gian phân tích, kết quả có thể không phản ánh đúng. Đảm bảo việc thở oxy được ghi trên phiếu kết quả
Chậm trể trong vận chuyển mẫu máu	Các phản ứng chuyển hóa xảy ra trong mẫu máu bắt đầu làm tăng giả tạo PaCO2 và giảm PaO2 và pH
Sai sót thuộc về phân tích
Chuẩn máy ( calibration ) sai	Số vòng quay có thể làm kết quả không đúng-nhiều máy sẽ ấn định kết quả nếu có sự không đáng tin cậy được tìm thấy
Nhiễu	Vd: tán huyết, vàng da và mỡ máu có thể gây sai lệch
Phương pháp đo lường	Vd: Hb được đo bằng dây chuyền có thể không đúng trong một vài trường hợp
Nhiệt độ thấp	Kết quả sẽ khác nhau nếu phân tích được hiệu chỉnh bởi thân nhiệt bệnh nhân, mặc dù công trình cho vấn đề đó vẫn đang còn tranh luận. nếu thông tin nhiệt độ được nhập, máy phân tích sẽ trình bày kết quả được hiệu chỉnh với nhiệt độ cũng như không hiệu chỉnh nếu không nhập thông tin nhiệt độ.