ในขณะที่สหรัฐอเมริกาและประเทศอื่น ๆ ทั่วโลกต้องดิ้นรนอย่างหนักเพื่อรับมือกับการระบาดของโควิด -19โรงพยาบาลต้องเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนเครื่องช่วยหายใจอย่างมากอุปกรณ์ข้างเตียงที่ช่วยให้ผู้ป่วยที่มีปัญหาในการหายใจด้วยตัวเอง
โรงพยาบาลในสหรัฐฯมีเครื่องช่วยหายใจประมาณ 160,000 เครื่องโดยมีอีก 12,700 เครื่องจากคลังยุทธศาสตร์แห่งชาติของรัฐบาลกลางนิวยอร์กไทม์สรายงานเมื่อวันที่ 18 มีนาคม 2020 แต่กลัวว่าจะไม่มีที่ไหนใกล้พอที่จะรับมือกับทุกคนที่อาจป่วยหนักจากไวรัส
ทั้งหมดนี้ได้มุ่งความสนใจไปที่อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่พวกเราส่วนใหญ่อาจไม่ได้คิดอะไรมากไปกว่าที่เราคิดเกี่ยวกับการหายใจเอง แต่สำหรับคนที่ไม่สามารถรับอากาศเข้าปอดได้อุปกรณ์ซึ่งมีราคาตั้งแต่ 25,000 ถึง 50,000 เหรียญสหรัฐตามรายงานของWashington Postสามารถช่วยชีวิตได้
พัดลมระบายอากาศทำงานอย่างไร?
เครื่องช่วยหายใจช่วยให้ผู้ป่วยมีอาการต่างๆ "พวกเขาสามารถใช้เพื่อช่วยให้ผู้คนหายใจในระหว่างการผ่าตัดตามปกติโดยการดมยาสลบหรือเมื่อผู้ป่วยป่วยและมีปัญหาในการหายใจเนื่องจากความเจ็บป่วยของพวกเขา" ดร. Paul F. Currier ผู้อำนวยการหน่วยดูแลผู้ป่วยเฉียบพลันระบบทางเดินหายใจของแผนกปอดอธิบาย และการดูแลผู้ป่วยวิกฤตที่โรงพยาบาลแมสซาชูเซตส์ทางอีเมล ผู้ที่ติดเชื้อCOVID-19 ส่วนน้อยอาจเกิดการอักเสบในปอด "ผู้ป่วยเหล่านี้ในสัดส่วนที่น้อยกว่านี้สามารถเกิดภาวะหายใจล้มเหลวได้ซึ่งควรได้รับการรักษาด้วยเครื่องช่วยหายใจ"
"คิดว่าปอดเป็นบอลลูนยางยืด" Kenneth Lutchenคณบดีวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์และศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์จากมหาวิทยาลัยบอสตัน (BU) กล่าวผ่านอีเมล "คุณสามารถขยายบอลลูนได้โดยให้ความดันที่ช่องเปิด (ปาก) มากกว่าความดันอีกด้านหนึ่งโดยปกติเราหายใจโดยให้กล้ามเนื้อขยายหน้าอกซึ่งจะลดความดันรอบปอดภายในร่างกายเพื่อให้ ปอดขยายตัว
"แต่ถ้าปอดเต็มไปด้วยของเหลวหรือมีการอักเสบอย่างมากซึ่งทั้งสองอย่างนี้สามารถเกิดขึ้นได้ใน coronavirus ความกดดันด้านลบที่เกิดขึ้นกับการหายใจตามปกติจะไม่เพียงพอที่จะขยายปอดให้เพียงพอและการแลกเปลี่ยน O2 และ CO2 ไม่เพียงพอจะส่งผลให้" Lutchen ดำเนินต่อไป "ทางเลือกอื่นคือการ 'ดัน' อากาศเข้าไปในปอดโดยใช้เครื่องช่วยหายใจซึ่งจะสร้างแรงดันบวกที่ปาก - ทางเข้าของท่อช่วยหายใจซึ่งมีขนาดใหญ่พอที่จะดันอากาศบริสุทธิ์เข้าและออกได้เพียงพอในแต่ละลมหายใจหวังว่าสิ่งนี้จะสามารถรักษาไว้ได้ ระดับ O2 และ CO2 ในเลือดใกล้เคียงปกติจนกว่าการอักเสบและการสะสมของของเหลวจะลดลงและบุคคลนั้นสามารถหายใจได้ด้วยตัวเองอีกครั้ง "
อุปกรณ์กลไกแบบกล่องที่มีจอแสดงผลดิจิทัลด้านบนมักจะวางอยู่บนรถเข็นข้างเตียง ตามที่เว็บไซต์National Heart, Lung and Blood Instituteอธิบายว่าผู้ป่วยจะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ด้วยท่อหายใจที่สอดผ่านจมูกหรือปากของเขาลงไปที่ลำคอซึ่งยึดไว้ด้วยเทปหรือสายรัดที่พอดีกับ ศีรษะ. ท่อในทางเดินหายใจอาจทำให้รู้สึกไม่สบายตัวและยังส่งผลต่อความสามารถในการพูดคุยหรือรับประทานอาหารของผู้ป่วย นั่นเป็นเหตุผลที่ทีมดูแลอาจสอดท่ออื่นเข้าไปในหลอดเลือดดำเพื่อป้อนสารอาหารของผู้ป่วยหรือ - หากผู้ป่วยต้องใช้เครื่องช่วยหายใจเป็นเวลานานให้สอดท่อให้อาหารทางจมูกที่ตรงไปยังกระเพาะอาหารหรือลำไส้เล็กผ่าน ช่องเปิดที่สร้างขึ้นโดยการผ่าตัด
การมีท่อลงลำคอไม่ใช่เรื่องที่น่าพอใจ แต่สิ่งสำคัญคือ “ การไม่ใส่ท่อช่วยหายใจหลายสิ่งอาจคุกคามความสามารถของเครื่องช่วยหายใจในการทำงานของมัน” Lutchen อธิบาย "บางทีสิ่งที่สำคัญที่สุดก็คือถ้าเครื่องช่วยหายใจเป่าเข้าไปในปากปริมาตรที่ส่งออกมาอาจไม่ทั้งหมดเข้าไปในปอดบางส่วนอาจรั่วออกทางจมูกซึ่งเชื่อมต่อกับปากหรือบางส่วนอาจขยายแก้มได้ ของบุคคลมากกว่าที่จะเข้าไปในปอด "
บทบาทของนักบำบัดระบบทางเดินหายใจ
เพื่อให้ทุกอย่างได้ผลโรงพยาบาลขึ้นอยู่กับความเชี่ยวชาญของผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการฝึกฝนมาเป็นอย่างดีซึ่งเรียกว่านักบำบัดระบบทางเดินหายใจ "นักบำบัดระบบทางเดินหายใจจะกำหนดการตั้งค่าที่เหมาะสมเพื่อให้ตรงกับความต้องการระบบทางเดินหายใจของผู้ป่วยตามสภาวะของโรค" ทิโมธีอาร์ไมเยอร์สนักบำบัดระบบทางเดินหายใจและหัวหน้าเจ้าหน้าที่ธุรกิจของAmerican Association for Respiratory Care อธิบายทางอีเมล "จากจุดนั้นพวกเขาจะให้การตรวจสอบและประเมินอย่างต่อเนื่องและปรับเปลี่ยนการตั้งค่าเมื่ออาการของผู้ป่วยดีขึ้นหรือแย่ลงซึ่งจะรวมถึงการตรวจสอบและการวัดที่ไม่ลุกลามจากการวิเคราะห์เลือดเพื่อดูระดับออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์"
สิ่งนี้ต้องการการจัดการอย่างรอบคอบเนื่องจากปอดค่อนข้างซับซ้อนไมเออร์อธิบาย แม้ว่าจะมีประโยชน์ที่จะคิดว่าปอดเป็นบอลลูนเพื่อวัตถุประสงค์ในการอธิบาย แต่ในความเป็นจริงแล้วพวกมัน "เหมือนเครือข่ายลูกโป่งนับล้านที่ต้องถ่ายเทก๊าซระหว่างปอดและระบบไหลเวียนโลหิตเมื่อปอดเสียหายหรือเป็นโรค ปอดแต่ละอันและลูกโป่งนับล้านต้องการก๊าซเข้าและออกแตกต่างจากตอนที่มีสุขภาพดีผู้ป่วยแต่ละคนมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว "
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีความก้าวหน้าในการใช้เครื่องช่วยหายใจ “ การวิจัยพบว่าการใช้ขนาดลมหายใจที่ต่ำและความกดดันต่ำจะช่วยเพิ่มผลลัพธ์ได้” Currier อธิบาย "นอกจากนี้ผู้ป่วยที่มีอาการหายใจล้มเหลวอย่างรุนแรงในบางครั้งอาจต้องเปิดท้องขณะใช้เครื่องช่วยหายใจซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการจัดท่าคว่ำซึ่งมักจะทำให้ระดับออกซิเจนดีขึ้นในที่สุดสำหรับผู้ป่วยบางรายที่ระดับออกซิเจนยังต่ำแม้จะอยู่ในเครื่องช่วยหายใจก็ตาม พวกเขาอาจได้รับExtra-Corporeal Membranous Oxygenation (ECMO) ในศูนย์เฉพาะทางบางแห่งการบำบัดที่เข้มข้นสูงนี้สามารถหมุนเวียนเลือดภายนอกร่างกายเพื่อให้ออกซิเจนเพิ่มเติม "
การวิจัยของ Lutchen มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเครื่องช่วยหายใจเชิงกลที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น "ในขั้นต้นเครื่องช่วยหายใจกำลังช่วยชีวิตคนโดยรักษาระดับ O2 และ CO2 ที่เหมาะสม" เขากล่าว "แต่ทำได้โดยการดันอากาศเข้าและให้ปอดสัมผัสกับความกดดันที่ผิดปกติซึ่งมักจะมีแรงกดดันมากขึ้นเพื่อช่วยขยายปอดที่แข็งขึ้นและ / หรือแคบลงนอกจากนี้เครื่องช่วยหายใจยังได้รับการตั้งโปรแกรมให้หายใจเหมือนเดิมทุกครั้งที่การหายใจปกติแตกต่างกันเล็กน้อย จากลมหายใจสู่ลมหายใจและเราหายใจเข้าใหญ่ ๆ เป็นระยะ ๆ หากคุณจำเป็นต้องใช้เครื่องช่วยหายใจเป็นเวลานานอาจมีความเสี่ยงที่จะเกิดแรงกดดันขนาดใหญ่ซ้ำ ๆ ที่จะทำให้เครื่องช่วยหายใจเหนี่ยวนำปอดได้รับบาดเจ็บ (VILI)ซึ่งอาจทำให้เกิดอาการระบบทางเดินหายใจเฉียบพลัน (ARDS)ตอนนี้เครื่องช่วยหายใจอาจไม่สามารถแลกเปลี่ยน O2 และ CO2 ได้เพียงพออีกต่อไป "
นั่นเป็นเหตุผลที่ Lutchen ทำงานร่วมกับนักวิจัยนำBela Sukiศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ที่ BU ในแนวคิดที่เรียกว่าการระบายอากาศแบบผันแปรซึ่งเครื่องช่วยหายใจจะส่งลมหายใจที่ผันแปรคล้ายกับรูปแบบการหายใจตามธรรมชาติเพื่อหลีกเลี่ยงความกดดันที่ผิดปกติซ้ำ ๆ ในตำแหน่งเดียวกันเมื่อ คนหายใจ “ มีหลักฐานบางอย่างในสัตว์ที่แสดงว่าวิธีนี้มีโอกาสน้อยที่จะนำไปสู่ VILI และสามารถช่วยในการฟื้นตัวจาก ARDS ได้” Lutchen กล่าว "แต่วิธีนี้ยังไม่ได้รับการทดสอบในมนุษย์"
Rampup ปัจจุบัน
ด้วยปัญหาการขาดแคลนเครื่องช่วยหายใจในปัจจุบันผู้ผลิตจึงเพิ่มกำลังการผลิต Medtronic ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ผลิตเครื่องช่วยหายใจรายใหญ่ของโลกกำลังเพิ่มกำลังการผลิตเป็นสองเท่าโดยการเพิ่มการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้โรงงานผลิตในไอร์แลนด์ทำงานได้ตลอดเวลาตัวแทนของ บริษัท Medtronic เขียนถึง
แต่ผู้ผลิตต้องเผชิญกับความท้าทายในการเพิ่มการผลิตเนื่องจากต้องสร้างช่องระบายอากาศด้วยความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง "เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ช่วยชีวิตจึงมีมาตรฐานที่สูงมากในแง่ของการรับประกันคุณภาพ" Hamilton Medical AG ผู้ผลิตในสวิสกล่าวผ่านอีเมล
ตอนนี้น่าสนใจ
แม้ว่าเครื่องช่วยหายใจสมัยใหม่จะมีมาตั้งแต่ทศวรรษ 1950 เท่านั้น แต่แนวคิดของการให้อากาศแก่ผู้ป่วยด้วยกลไกโดยการใส่ท่อได้รับการอธิบายครั้งแรกโดย Andreas Vesalius ชาวเบลเยียมซึ่งเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยปาดัวในปี 1543 ตามนี้ บทความเกี่ยวกับประวัติการช่วยหายใจโดย Arthur S. Slutsky ใน American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine
