НАСА и другие новаторы переделывают вентиляторы для пациентов с коронавирусом

НАСА и другие новаторы переделывают аппараты ИВЛ для пациентов с коронавирусом

Аппарат NASA VITAL предназначен для пациентов с COVID-19; он фокусируется на тонкой подаче воздуха в тяжелые легкие – отличительный признак вируса.

Ученые НАСА, а также другие новаторы разрабатывают альтернативы традиционному вентилятору, используемому во всем мире для лечения тяжелых случаев Covid-19. Движение является ответом на растущие доказательства того, что в некоторых случаях вентиляторы могут принести больше вреда, чем пользы, у некоторых пациентов с низким содержанием кислорода. Статистика рассказывает историю: 80% пациентов с коронавирусом умирают на таких машинах.

Это происходит спустя всего несколько месяцев после первых дней пандемии коронавируса, когда медицинские работники США заявили, что им нужны вентиляторы для размещения потока новых пациентов и многих из них. Кризис побудил администрацию Трампа усилить Закон об оборонной промышленности, чтобы производители, включая Ford, GM и GE, могли начать производство вентиляторов для этих медицинских устройств для правительства США.

Согласно публикации новостей о состоянии здоровья STAT, сегодняшний растущий скептицизм в отношении использования аппарата ИВЛ вызван тем фактом, что у многих пациентов, которых лечили коронавирусами, уровень кислорода в крови был настолько низким, что они должны были их убить, но этого не произошло. Поскольку врачи традиционно использовали уровни кислорода в крови, чтобы судить, стоит ли ставить пациента на аппарат искусственной вентиляции легких, это обычное явление у пациентов с Covid-19 и ставит под сомнение установленные протоколы. Кроме того, это ставит под вопрос, может ли менее инвазивная поддержка дыхания быть эффективным вариантом.

Санни Джа, анестезиолог из Университета Южной Калифорнии, который также лечит критически больных пациентов с Covid 19 в Лос-Анджелесской хирургической больнице, сказал, что то, как вентиляторы поставляют кислород в легкие, может в некоторых случаях вызывать повреждение легких.

«Такое растяжение, вызванное выбросом воздуха в легкие через аппарат искусственного дыхания, в отличие от попадания в легкие при нормальном дыхании, может привести к повреждению или баротравме клеток легких, что еще больше усугубляет повреждение легких от вирус », – сказал он. он сказал. «Это накапливается со временем и может привести к более быстрому ухудшению состояния легких, если они не начинают восстанавливаться самостоятельно».

Тернер Ослер, MD, FACS, MSc. Почетный профессор кафедры хирургии в Университете Вермонта сказал, что в таких случаях воспитатели сталкиваются с дилеммой, которую он назвал «иметь дело с дьяволом».

«Вентиляционные установки, необходимые для поддержки некоторых пациентов с Covid-19, могут повредить их легкие», – сказал он. «Это выигрывает время, задерживая неизбежную смерть, но за счет дальнейшего повреждения легких».

Он подчеркнул, что вентилятор – это экстренное решение опасной для жизни проблемы, и во многих случаях это «переходное» решение. Тем не менее, он добавил, что пациентам, у которых есть фанаты, может быть долгий и трудный путь вперед, когда пришло время избавиться от них.

«Чтобы вытащить пациента из аппарата ИВЛ, ему может потребоваться восстановить силы, необходимые для дыхания», – сказал он. «Это может быть длительное усилие, известное в [intensive care unit] как «отлучение от груди», процесс, который может занять дни или даже недели. »

Дизайн вентилятора 2.0

В настоящее время существуют альтернативы тестируемому вентилятору, а некоторые приходят из секторов экономики, которые обычно не связаны со здоровьем, таких как аэрокосмическая промышленность. НАСА разработало собственный прототип вентилятора, который получил одобрение FDA на использование Covid-19. Цель устройства – не заменить традиционные механически сложные аппараты искусственной вентиляции легких, но не позволить пациентам, прежде всего, в них нуждаться.

«Доступная локально» технология вентиляции, разработанная НАСА или VITAL, предназначена для создания быстрее и проще, чем традиционный вентилятор, и с меньшим количеством деталей. Однако он не рассчитан на то, чтобы работать так же долго, как обычное оборудование для больниц – всего три или четыре месяца по сравнению с годами для более долговечного устройства. Кроме того, по данным агентства, оно состоит из компонентов, расположенных за пределами цепочки поставок медицинского оборудования, чтобы снизить влияние на расходные материалы, необходимые для выпускаемых в настоящее время вентиляторов. Его гибкий дизайн означает, что его можно модифицировать для полевых больниц.

Он также разработан специально для людей с Covid-19, которые помогли направить его дизайн.

Эта новая технология, разработанная инженерами Лаборатории реактивного движения НАСА всего за 37 дней, была протестирована в лаборатории имитации человека в отделении анестезиологии, периоперационного и обезболивающего лечения в больнице Маунт-Синай в Нью-Йорке, где доктор медицинских наук Мэтью Левин похвалил ее. В пятницу компания объявила, что выбрала восемь производителей в США для создания вентилятора НАСА, включая Stark Industries, Vacumed, ATRON и Evo Design.

«Прототип НАСА, как и ожидалось, работал в широком диапазоне симулированных состояний пациента», – сказал Левин. «Команда уверена, что вентилятор VITAL может безопасно проветривать пациентов, страдающих от Covid-19, как здесь, в Соединенных Штатах, так и по всему миру».

Поскольку устройство предназначено для пациентов Covid-19, оно предназначено для деликатной подачи воздуха в тяжелые легкие – отличительный признак вируса. Расширить легкие труднее, поэтому пациентам трудно получить достаточно воздуха для дыхания. VITAL разработан для того, чтобы обеспечить достаточное давление воздуха для пациентов, чтобы раздуть их легкие, но не настолько, чтобы легкие чрезмерно расширялись. Машина также работает, чтобы гарантировать, что легкие не полностью сдуты.

У пациентов с Covid-19 есть повреждение легких, которое вызывает воспаление и липкие стороны их легких. Если весь воздух выходит из легких и стороны касаются друг друга, они могут слипаться и затруднять повторное открытие. Таким образом, VITAL старается держать легкие слегка раздутыми, когда пациент выдыхает.

НАСА – не единственная немедицинская организация, которая надеется протянуть руку помощи во время этого кризиса. Автопроизводитель Tesla переоборудовал детали своего автомобиля для создания вентиляторов, в то время как Ford и General Motors реструктурировали свои сборочные линии для их производства. Кроме того, компания по производству бытовой техники Dyson приостановила производство пылесосов, чтобы помочь создать больше вентиляторов.

Инновации в дизайне вентиляторов появляются по всей стране. Инженеры Университета Иллинойса разработали прототип простого аварийного вентилятора Rapid Vent, который стоит всего от 100 до 200 долларов. Rapid Vent – это вентилятор с регулируемым давлением, который подключается к источнику кислорода, доступному в любой обычной больничной палате. Воздух поступает из больничного источника кислорода в аппарат ИВЛ, а затем в легкие пациента через трубку или маску.

В Массачусетском технологическом институте проект MIT Emergency Ventilator посвящен созданию недорогого вентилятора с открытым исходным кодом на основе проекта, который был завершен в инженерном классе MIT в 2010 году. Студенты создали прототип вентилятора с использованием материалов стоимостью менее 200 долларов. гораздо дешевле, чем обычный вентилятор, который может стоить до 30 000 долларов. Сегодня эти материалы будут стоить около 400 или 500 долларов.

В конструкции MIT используется «сумка Амбу» или реаниматолог с мешком клапана, который представляет собой ручной реаниматолог, который обычно встречается в больницах. Медицинские работники используют эти инструменты для ручной закачки искусственного дыхания в легкие человека, когда он не может нормально дышать или вообще не дышит.

Варианты терапии для Covid-19

В дополнение к новым технологиям, над которыми в настоящее время ведутся работы, и проверенным и реальным методам, которые использовались в течение многих лет, у поставщиков медицинских услуг уже есть другие инструменты для работы с Covid-19, ни один из которых не требует одобрения FDA. Санни Джа из Университета Южной Калифорнии сказала, что некоторым пациентам легко лечь на живот.

«Часто таких неинвазивных стратегий достаточно, чтобы преодолеть ущерб, нанесенный вирусом, чтобы обеспечить достаточное количество дополнительного кислорода для самовосстановления пациента», – сказал он. Он добавил, что он считает, что лечение Covid-19 еще далеко, поэтому люди должны продолжать использовать существующие методы лечения до дальнейшего уведомления.

«Я не думаю, что волшебная пуля случится в ближайшем будущем, и люди, надеющиеся, что какое-то лекарство или лечение придут быстро, являются надеждой дурака», – сказал он. «Я не думаю, что разумно ожидать, что медицинское сообщество быстро придумает лекарство от нового вируса, о котором мы просто мало что знаем».

Тернер Ослер из Университета Вермонта добавил, что хотя традиционные аппараты ИВЛ не идеальны и всегда приветствуются новые методы лечения, пациентам они всегда будут нужны, особенно сейчас.

«Если пациент не может дышать, ничего, кроме вентилятора, не будет работать», – сказал Ослер. «Существуют некоторые временные меры, такие как добавление кислорода в нос и постоянное положительное давление в дыхательных путях (CPAP), но ни одна из них не может заменить вентилятор… Для пациента с истинной дыхательной недостаточностью вентилятор действительно единственный решение.”

Статья: НАСА и другие новаторы переделывают вентиляторы для пациентов с коронавирусом

Ещё
Седан Genesis G70 обновлен в стиле более старых моделей. И вагон идет
Седан Genesis G70 обновлен в стиле более старых моделей. И машина едет