Tình huống
Một bệnh nhân nam 69 tuổi với tiền sử hút thuốc lá 40 gói-năm đến khoa cấp cứu vì tình trạng khó thở ngày càng trầm trọng trong hai ngày qua. Bệnh nhân báo cáo ho có đờm vàng, mệt mỏi tăng dần và khó ngủ khi nằm phẳng. Tiền sử bệnh bao gồm bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD), tăng huyết áp và bệnh động mạch vành. Bệnh nhân đang sử dụng thuốc hít albuterol và tiotropium nhưng đã hết thuốc prednisone từ tuần trước. Khi nhập viện, bệnh nhân ngồi thẳng, sử dụng các cơ hô hấp phụ để thở và có tiếng khò khè rõ rệt. Bệnh nhân tỉnh táo và có thể nói cả câu, mặc dù nói chậm. Nhiệt độ 37,6°C, huyết áp 158/92 mm Hg, nhịp tim 104 lần/phút, nhịp thở 30 lần/phút và độ bão hòa oxy (SpO2) là 88% khi thở khí trời. Kết quả khí máu động mạch cho thấy pH thấp với pCO2 tăng, gợi ý tình trạng toan hô hấp. Khám thực thể cho thấy thì thở ra kéo dài, khò khè lan tỏa và rì rào phế nang giảm ở cả hai bên. X-quang ngực cho thấy phổi tăng sáng (ứ khí) nhưng không có thâm nhiễm hay tràn khí màng phổi. Mặc dù đã được hỗ trợ oxy qua canula mũi với lưu lượng 4 L/phút, SpO2 của bệnh nhân vẫn ở mức cuối 80% và bệnh nhân có biểu hiện mệt mỏi rõ rệt hơn.
Bệnh nhân vẫn tỉnh táo và hợp tác. Bước xử trí tiếp theo phù hợp nhất trong trường hợp này là gì?