Bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) là một trong ba nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên toàn cầu và dự kiến sẽ tiếp tục tăng về độ nghiêm trọng trong thập kỷ tới do sự tiếp xúc với các yếu tố nguy cơ và sự già hóa của dân số. Đợt cấp COPD có các biểu hiện lâm sàng khác nhau, từ mức độ nhẹ chỉ cần điều trị ngoại trú đến giai đoạn đe dọa tính mạng người bệnh cần đặt nội khí quản hoặc sử dụng máy thở để cải thiện trao đổi khí và hệ thống hô hấp. Tuy nhiên, cả hai phương pháp này đều mang theo nhiều nguy cơ biến chứng, bao gồm viêm phổi bệnh viện, chấn thương từ áp lực khí và ống nội khí quản. Thở máy không xâm nhập là một phương pháp thay thế được phát triển để tránh những biến chứng này ở người bệnh mắc suy hô hấp cấp. 
1. Thông khí áp lực dương không xâm nhập
1.1 Thông khí không xâm nhập với một áp lực dương (CPAP)
CPAP (continuous positive airway pressure - CAP) là phương thức thở tự nhiên duy trì 1 áp lực đường thở dương liên tục ở cả thì hít vào và thở ra. Hệ thống CPAP được thiết kế để tạo ra dòng khí ấm và làm ẩm liên tục để cung cấp cho người bệnh trong toàn bộ chu kỳ hô hấp. Áp suất dương được tạo ra bằng cách sử dụng PEEP đặt ở cuối đường thở. Hệ thống này sẽ được kết nối với người bệnh bằng nút mũi, mặt nạ mũi, ống mũi họng, mặt nạ,... tùy thuộc vào loại CPAP được sử dụng. 
Mức CPAP khởi đầu là 3-5 cmH2O, có thể tăng dần đến 10-15 cm H2O.
1.2 Thông khí không xâm nhập với hai áp lực dương (BiPAP)
BiPAP (Bilevel positive airway pressure) là phương thức thông khí hỗ trợ 2 mức áp lực dương. Có thể thông khí xâm nhập hoặc không xâm nhập23. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh lợi ích của BiPAP giúp cải thiện triệu chứng suy hô hấp, giảm thời gian nằm viện, giảm nguy cơ phải đặt ống nội khí quản, và giảm tỷ lệ tử vong ở những người bệnh đợt cấp của COPD có tăng khí CO2 máu
2. Hệ thống lưu lượng cao (HFNC)
HFNC là hệ thống cung cấp khí thở lưu lượng cao đã được làm ấm, làm ẩm và trộn oxy qua dụng cụ canuyn mũi chuyên dụng. HFNC có khả năng cung cấp lượng khí từ 10 – 60 L /phút, với FiO2 từ 0,21 - 1,0 , trong khi hiệu quả loại bỏ khoảng chết, công thở và nhịp thở có thể đạt được với lưu lượng trung bình (20 - 45L/phút).
Cơ chế sinh lý của HFNC:

Các đợt cấp COPD thường gây khó thở và thường cần đến hỗ trợ hô hấp. Và hiện nay phương pháp thông khí nhân tạo không xâm nhập (TKNTKXN) là phương pháp được đặc biệt quan tâm trong thập kỷ vừa qua. TKNTKXN không chỉ cải thiện chức năng hô hấp và khí máu mà còn làm giảm tỷ lệ viêm phổi liên quan đến thở máy, tránh tai biến do đặt nội khí quản và mở khí quản, cai máy thuận lợi, giảm số ngày điều trị, chi phí điều trị và trên hết là giảm tỷ lệ tử vong. Do đó các phương thức thở không xâm nhập hiện được sử dụng rất rộng rãi trên toàn thế giới, cùng với đó là sự xuất hiện của nhiều loại máy thở ngày càng cải tiến.