ประสิทธิภาพของกลไกการกำจัดเสมหะโดยการทำงานของซีเลีย (mucociliary clearance) ในท่อลม มักบกพร่องในผู้ป่วยที่ใส่ท่อช่วยหายใจและพึ่งเครื่องช่วยหายใจ ทำให้เกิดการคั่งค้างของเสมหะ เพิ่มความเสี่ยงต่อการติดเชื้อในปอดและทางเดินหายใจและลดประสิทธิภาพการทำงานของปอด การระบายเสมหะทำได้โดยใช้หัตถการและอุปกรณ์ฝึกหายใจต่างๆ ทางกายภาพบำบัด การศึกษาครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของอุปกรณ์ฝึกหายใจ “BreatheMAX®” ต่อการระบายเสมหะและผลของการฝึกหายใจด้วยอุปกรณ์นี้ต่อการทำงานของหัวใจและปอดในผู้ป่วยที่ใส่ท่อช่วยหายใจและพึ่งเครื่องช่วยหายใจ ทำการศึกษาแบบsingle-blinded randomized cross-over trial ในผู้ป่วยพึ่งเครื่องช่วยหายใจที่สามารถหายใจเองโดยปราศจากเครื่องช่วยหายใจได้อย่างน้อย 1 นาที จำนวน 6 คน เพศชาย อายุเฉลี่ย 51.2 + 25.9 ปี การศึกษาประกอบด้วย 2 ภาวะ คือ ภาวะรักษา (A) โดยผู้ป่วยหายใจเข้าลึกผ่านอุปกรณ์ด้วยแรงต้านจากแรงดันใต้นํ้า 20 % ของแรงดันสูงสุดในการหายใจเข้า (peak negative inspiratory pressure: PNIP) 10 ครั้งต่อชุด 10 ชุด พักระหว่างชุด 1 นาที และภาวะหลอก (B) โดยผู้ป่วยหายใจผ่านอุปกรณ์เช่นกันแต่ไม่ได้รับแรงต้านจากแรงดันใต้นํ้า ผู้ป่วยถูกสุ่มลำดับการศึกษาเป็นภาวะรักษาหรือภาวะหลอกในรอบแรก และสลับลำดับในรอบที่สอง (ABBA หรือ BAAB) โดยมีการพัก 24 ชั่วโมงระหว่างภาวะ เสมหะในท่อลมถูกดูดเมื่อมีเสียงเสมหะในท่อลม คือในช่วง 3 ชั่วโมง ก่อนและหลังการฝึกหายใจ โดยดูดเก็บจากท่อช่วยหายใจโดยตรงโดยไม่ใช้ saline เสมหะถูกดูดเก็บแยกเข้าในหลอดเก็บแยกเสมหะ (mucous extractor) ซึ่งมีเสกลบอกปริมาตร 0-25 มิลลิลิตร ประเมินอัตราการระบายเสมหะต่อชั่วโมงโดยนํ้าหนักและโดยปริมาตร และร้อยละการเปลี่ยนแปลงของอัตราการระบายเสมหะในช่วงเวลาดังกล่าว วัดระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดผ่านทางผิวหนัง (SpO2), อัตราการเต้นของหัวใจ (heart rate) และอัตราการหายใจ (respiratory rate) ก่อน, ระหว่างและหลังการฝึกทันที ทดสอบความแตกต่างของตัวแปรตามในช่วงระหว่าง ก่อน-หลังการฝึกฯ ในแต่ละภาวะ และความแตกต่างระหว่างภาวะรักษาและภาวะหลอก ด้วย Wilcoxon’s matched pairs signed rank test ผลการศึกษาพบว่า อัตราการระบายเสมหะเพิ่มขึ้นในภาวะรักษาหลังการฝึกฯ (3.73 ± 2.20 กรัมต่อชั่วโมง, 3.46 ± 1.88 มิลลิลิตรต่อชั่วโมง) เมื่อเปรียบเทียบกับก่อนการฝึกฯ (0.85 ± 0.64 กรัมต่อชั่วโมง, 0.81 ± 0.59 มิลลิลิตรต่อชั่วโมง) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P = 0.028) แต่ไม่พบการเปลี่ยนแปลง อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในภาวะหลอก อัตราการระบายเสมหะที่เพิ่มขึ้นในภาวะรักษามากกว่าภาวะหลอกอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยมีค่าเฉลี่ยของความแตกต่างของอัตราการระบายเสมหะโดยนํ้าหนักและโดยปริมาตร คือ 3.23 ± 2.68 กรัมต่อชั่วโมง (95% CI: -2.19 – 2.19 , 696.55 %) และ 3.01 ± 2.48 มิลลิลิตรต่อชั่วโมง (95% CI: -2.02 – 2.02, 632.66 %) ตามลำดับ ส่วน SpO2, HR และ RR ไม่มีการเปลี่ยนแปลงขณะทำการฝึกฯในภาวะรักษา ผลการศึกษาสรุปได้ว่า การฝึกหายใจเข้าอย่างช้า ลึก และคงค้าง ด้วยอุปกรณ์ BreatheMAX® มีความปลอดภัยและสามารถเพิ่มการระบายเสมหะในผู้ป่วยที่หายใจด้วยเครื่องช่วยหายใจ ดังนั้นการฝึกหายใจแบบนี้ด้วยอุปกรณ์ BreatheMAX® จึงน่าจะเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการระบายเสมหะโดยตัวเองหรือน่าจะสามารถใช้เป็นวิธีเสริมกับเทคนิคทางหัตถการทางกายภาพบำบัดเพื่อเพิ่มการระบายเสมหะในผู้ป่วยต่อไปได้