ABD ve dünyanın geri kalanı, COVID-19 salgınıyla baş etmek için çaresizce mücadele ederken , hastaneler, kendi başlarına nefes almakta güçlük çeken hastalara yardımcı olan yatak başı cihazları olan kritik bir ventilatör sıkıntısı ile karşı karşıya.
New York Times 18 Mart 2020'de, ABD hastanelerinde yaklaşık 160.000 ventilatöre sahipken, federal hükümetin Ulusal Stratejik Deposundan 12.700 tane daha temin edilebilir.Ancak ciddi şekilde hastalanabilecek tüm insanlarla başa çıkacak kadar yakın olmayacağından korkuluyor. virüs .
Bütün bunlar birdenbire dikkati, muhtemelen nefes alma hakkında düşündüğümüzden çok, muhtemelen çoğumuzun üzerinde fazla düşünmemiş olduğumuz bir tıbbi cihaz parçasına odakladı. Ancak Washington Post'a göre fiyatı 25.000 ila 50.000 ABD Doları arasında değişen cihaz, akciğerlerine hava giremeyen biri için cankurtaran olabilir.
Ventilatörler Nasıl Çalışır?
Ventilatörler hastalara birçok farklı durumda yardımcı olur. Akciğer Bölümü Solunum Akut Bakım Ünitesi direktörü Dr. Paul F. Currier, "Anestezi altında rutin ameliyat sırasında veya hastalar hasta olduklarında ve hastalıklarından dolayı nefes almada güçlük çektiklerinde insanların nefes almasına yardımcı olmak için kullanılabilirler" diye açıklıyor. ve e-posta yoluyla Massachusetts General Hospital'da Kritik Bakım . COVID-19 ile enfekte olan insanların küçük bir kısmı akciğerlerinde iltihaplanma geliştirebilir. "Bu hastaların daha da küçük bir kısmı, en iyi şekilde bir ventilatörle tedavi edilen solunum yetmezliği geliştirebilir."
Mühendislik Fakültesi dekanı ve Boston Üniversitesi'nde (BU) biyomedikal mühendisliği profesörü olan Kenneth Lutchen , e-posta yoluyla "Akciğerleri elastik bir balon olarak düşünün," diyor. "Balonu, açıklıktaki (ağız) basıncın diğer tarafındaki basınçtan daha büyük hale getirerek genişletebilirsiniz. Normalde, kaslarımızın göğsü genişleterek, vücut içindeki akciğerlerin etrafındaki basıncı düşürerek nefes alırız. akciğerler genişler.
"Ancak akciğerler sıvıyla dolarsa veya çok iltihaplanırsa - her ikisi de koronavirüste meydana gelebilir - o zaman normal solunumla ortaya çıkan negatif basınçlar akciğerleri yeterince genişletmek için yeterli olmaz ve yetersiz O2 ve CO2 değişimi ile sonuçlanır," Lutchen devam ediyor. "O zaman alternatif, her nefeste yeterli taze havayı içeri ve dışarı itecek kadar büyük ağızda - entübasyon tüpünün girişinde - pozitif bir basınç oluşturan bir ventilatör kullanarak havayı akciğerlere 'itmektir. kandaki O2 ve CO2 seviyeleri, iltihaplanma ve sıvı birikmesi azalıncaya ve kişi kendi başına tekrar nefes alabilene kadar normale yakın. "
Üstte dijital bir ekrana sahip kutulu mekanik cihaz, tipik olarak yatağın yanındaki bir arabaya oturur. As Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü web sitesi açıklıyor hasta bant veya bir kayış ile yerinde tutulur boğazına onun burun veya ağız yoluyla takılı bulunuyor nefes borusu vasıtasıyla cihaza bağlı olduğundan emin etrafında uyan kafa. Hava yolundaki tüp bir miktar rahatsızlığa neden olabilir ve ayrıca hastanın konuşma veya yemek yeme yeteneğini de etkiler. Bu nedenle bakım ekibi, hastaya besinleri beslemek için bir damara başka bir tüp yerleştirebilir veya - eğer kişi uzun süre ventilatörde kalacaksa - doğrudan mideye veya ince bağırsağa giden bir nazogastrik besleme tüpü yerleştirebilir. cerrahi olarak oluşturulmuş bir açıklık.
Boğazınızda bir tüp olması pek hoş değil ama önemlidir. Lutchen, "Entübasyon olmadan birçok şey ventilatörün işini yapma yeteneğini tehdit edebilir" diye açıklıyor. "Belki de en önemlisi, ventilatör ağzına yeni üflerse, iletilen hacmin tümü akciğere gitmeyebilir. Bir kısmı ağza bağlı olan burundan sızabilir veya bazıları yanakları genişletebilir. akciğere gitmek yerine kişinin. "
Solunum Terapistinin Rolü
Tüm bunların işe yaraması için hastaneler, solunum terapistleri adı verilen yüksek eğitimli profesyonellerin uzmanlığına bağlıdır. "Solunum terapisti, altta yatan hastalık durumuna göre hastanın solunum ihtiyaçlarını karşılayacak uygun ayarları belirler," diye açıklıyor solunum terapisti ve Amerikan Solunum Bakımı Derneği'nin baş işletme sorumlusu Timothy R. Myers, e-posta yoluyla. "Bu noktadan itibaren, sürekli izleme ve değerlendirme sağlarlar ve hastanın durumu iyileştikçe veya kötüleştikçe ayarı değiştirirler. Bu, oksijen ve karbondioksit seviyelerine bakmak için kan analizinden gelen invazif olmayan izleme ve ölçümleri içerir."
Myers, akciğerler oldukça karmaşık olduğu için çok dikkatli bir yönetim gerektiriyor. Akciğerleri açıklama amacıyla bir balon olarak düşünmek faydalı olsa da, gerçekte "akciğerler ve dolaşım sistemi arasında gazları aktarması gereken milyonlarca balon ağına benzerler. Akciğerler hasar gördüğünde veya hastalandığında," her akciğer ve milyonlarca balon, sağlıklı olduğundan farklı bir şekilde gaz giriş ve çıkışına ihtiyaç duyar. Her hasta benzersizdir. "
Son yıllarda, ventilatörlerin nasıl kullanıldığı konusunda bazı ilerlemeler olmuştur. Currier, "Araştırmalar, düşük nefes boyutu ve düşük basınç kullanmanın sonuçları iyileştirdiğini göstermiştir" diye açıklıyor. "Ayrıca, şiddetli solunum yetmezliği olan hastalar, ventilatör üzerindeyken zaman zaman mideleri üzerinde dönebilirler; bu, yüzüstü pozisyonlama adı verilen ve genellikle oksijen seviyelerini iyileştirebilen bir işlemdir. Son olarak, ventilatörde olmalarına rağmen oksijen seviyeleri düşük kalan bazı hastalar için , bazı çok uzmanlaşmış merkezlerde Ekstra-Korporeal Membranöz Oksijenasyon (ECMO) alabilirler . Bu oldukça yoğun terapi, ek oksijen sağlamak için kanı vücudun dışında dolaştırabilir. "
Lutchen'in araştırması, daha güvenli mekanik vantilatörler geliştirmeye odaklanıyor. "Başlangıçta ventilatör uygun O2 ve CO2 seviyelerini koruyarak bir hayat kurtarmak için çalışıyor" diyor. "Ancak bunu, havayı içeri iterek ve akciğeri anormal basınçlara maruz bırakarak, daha sert ve / veya daha dar bir akciğeri genişletmeye yardımcı olmak için genellikle daha büyük basınçlara maruz bırakarak yapar. Ayrıca bir ventilatör, normal solunumun biraz değiştiği her seferinde tam olarak aynı nefesi verecek şekilde programlanmıştır. nefesten nefese ve periyodik olarak büyük bir nefes alıyoruz.Ventilatörde çok uzun bir süre olmanız gerekiyorsa, tekrarlayan büyük basınçların Ventilatöre Bağlı Akciğer Hasarına (VILI) neden olma riski vardır ve bu da Akut Solunum Sıkıntısı Sendromunu kolaylaştırabilir (ARDS) .Artık ventilatör yeterli O2 ve CO2 değişimi sağlayamayabilir. "
Bu nedenle Lutchen, BU'de biyomedikal mühendisliği profesörü olan baş araştırmacı Bela Suki ile birlikte , ventilatörün, aynı yerde tekrarlayan anormal basınçlardan kaçınmak için doğal solunum modeline benzer değişken nefesler sağladığı değişken ventilasyon adı verilen bir konsept üzerinde çalışıyor. bir kişi nefes alır. Lutchen, "Hayvanlarda, bu yaklaşımın VILI'ye yol açma olasılığının daha düşük olduğuna ve ARDS'den iyileşmeyi kolaylaştırabileceğine dair bazı kanıtlar var" diyor. "Ancak bu yaklaşım henüz insanlarda test edilmedi."
Mevcut Artış
Mevcut vantilatör kıtlığıyla, üreticiler üretimi hızlandırıyor. Bir Medtronic şirket temsilcisi, dünyanın en büyük ventilatör üreticilerinden biri olan Medtronic'in İrlandalı üretim tesisinin günün her saatinde çalışmasını sağlamak için vardiya ekleyerek üretimini iki katına çıkaracağını yazdı.
Ancak üreticiler, üretimi artırmada zorluklarla karşı karşıyadır çünkü vantilatörler büyük bir özenle inşa edilmelidir. İsviçreli üretici Hamilton Medical AG, e-posta yoluyla "Bunlar canlı kaydedilen cihazlar olduğundan, kalite güvencesi açısından çok yüksek bir standart geçerlidir" dedi.
Şimdi Bu İlginç
Modern vantilatörler sadece 1950'lerden bu yana yaklaşık edilmiş olmasına rağmen, mekanik bir tüp sokularak bir hastaya hava sağlayan kavramı ilk göre, Andreas Vesalius, geri 1543 yılında Padua Üniversitesi profesörü olan bir Belçikalı tarafından tanımlanmıştır bu American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine'de Arthur S. Slutsky tarafından ventilasyon tarihi üzerine makale .
