Инженеры предлагают более безопасный метод для разделения вентиляторов
                Исследователи из Массачусетского технологического института и Бригама и Женской больницы придумали новый подход к распределению ИВЛ между пациентами, который, по их мнению, может быть использован в качестве последнего средства для лечения пациентов с ХОВИД-19 при острой респираторной недостаточности. Кредит: Массачусетский технологический институт

Поскольку все больше пациентов с COVID-19 испытывают острый респираторный дистресс, возникло много споров по поводу идеи разделения вентиляторов, которая включает в себя разделение воздушных трубок на несколько ветвей, чтобы два или более пациентов могли быть подключены к одной машине.
                                                                                       

Несколько ассоциаций врачей выпустили совместное заявление, препятствующее этой практике. По их словам, это создает риск для пациентов из-за сложности обеспечения того, чтобы каждый пациент получал необходимое количество воздуха.

Команда исследователей из Массачусетского технологического института, Бригама и Женской больницы в настоящее время разработала новый подход к разделению вентиляторов, который, по их мнению, мог бы решить многие из этих проблем безопасности. Они продемонстрировали его эффективность в лабораторных исследованиях, но все же предупреждают, что его следует использовать только в качестве крайней меры во время чрезвычайной ситуации, когда на карту поставлена ​​жизнь пациента.

«Мы надеемся, что этот подход, который требует наличия готовых компонентов, в конечном итоге может помочь пациентам, крайне нуждающимся в поддержке вентилятора», — говорит Джованни Траверсо, доцент кафедры машиностроения MIT и гастроэнтеролог в Бригаме и женской больнице. «Мы признаем, что совместное использование аппарата ИВЛ не является стандартом медицинской помощи, и подобные вмешательства будут рекомендованы только в качестве последнего средства».

В настоящее время исследователи работают с третьими сторонами с целью получения разрешения на экстренное использование от Управления по контролю за продуктами и лекарствами США, которое предоставит временное разрешение на использование этого подхода на пациентах во время пандемии COVID-19. Траверсо является старшим автором статьи, описывающей новую систему сегодня в Science Translational Medicine, а Шрия Шринивасан, постдок в MIT и BWH, является ведущим автором исследования.

Персонализированный поток

Вентиляторы — это машины, которые помогают людям дышать, доставляя кислород через трубку, расположенную во рту или в носу. Вспышка COVID-19 повысила вероятность того, что число вентиляторов в Соединенных Штатах может быть недостаточным для числа пациентов, которые будут нуждаться в них сейчас или в потенциальных будущих волнах болезни. Кроме того, другие страны мира боролись за то, чтобы получить достаточное количество вентиляторов для борьбы со вспышкой COVID-19.

В конце марта, по крайней мере, одна больница в Нью-Йорке начала разделять вентиляторы между пациентами, прикрепив Т-образный разъем, который создает две ветви, одна из которых ведет к дыхательной трубке каждого пациента. Когда врачи делают это, они должны очень близко подбирать пациентов по размеру, возрасту и состоянию, потому что каждый пациент получает одинаковый объем воздуха (половина общего объема, выделяемого аппаратом ИВЛ).

Это считается рискованным, отчасти потому, что нет способа отрегулировать поток так, чтобы пациенты получали различное количество воздуха в зависимости от изменений их состояния. Например, когда один пациент улучшается, его или ее легкие становятся «более эластичными» и могут поглощать больше воздуха, что может отобрать воздух у другого пациента. Или, если один пациент испытывает коллапс легкого, сильный взрыв воздуха может быть перенаправлен другому пациенту, что приведет к повреждению легких.

Чтобы преодолеть эти трудности, команда MIT включила клапаны потока, по одному для каждой ветви пациента, которые позволяют им контролировать количество воздуха, которое получает каждый.

«Эти клапаны потока позволяют вам персонализировать поток для каждого пациента в зависимости от его потребностей», — говорит Сринивасан. «Они также гарантируют, что, если один пациент или улучшится, или ухудшится, быстро или медленно, есть способ приспособиться к этому».

Установка также включает в себя клапаны сброса давления, которые могут препятствовать попаданию слишком большого количества воздуха в легкие одного пациента, а также меры безопасности, включая сигналы тревоги, которые срабатывают, когда изменяется потребление воздуха пациентом.

Для создания своей установки исследователи использовали детали, которые обычно имеются в больнице. Исследователи утверждают, что детали можно было бы приобрести в магазинах бытовой техники и стерилизовать. Типичный аппарат ИВЛ создает давление воздуха, достаточное для одновременного питания шести-восьми пациентов, но исследовательская группа не рекомендует использовать один аппарат ИВЛ для более чем двух человек, поскольку установка становится более сложной.

Моделируемые сценарии

Исследователи сначала проверили свою установку, используя вентилятор для разделения воздушного потока между свиньей и искусственным легким — машиной, которая имитирует функцию легких. Изменяя свойства искусственного легкого, они могут моделировать многие изменяющиеся состояния, которые могут возникнуть у пациентов; они также показали, что параметры вентилятора можно регулировать, чтобы компенсировать их. Позже они показали, что могут вентилировать двух животных на одном вентиляторе и поддерживать необходимый поток воздуха для обоих.

Эта система должна облегчить работникам здравоохранения изменение настроек по мере улучшения или ухудшения состояния пациентов, считают исследователи. Исследователи также показали, что если у одного пациента возникает коллапс легкого, клапан давления автоматически выпускает дополнительное давление, которое может течь к другому пациенту.

В настоящее время исследователи работают с группами реагирования на пандемию в Бригаме и Женской и Массачусетской больницах общего профиля, чтобы развернуть этот подход, если в этом возникнет необходимость. Они также создали веб-сайт с учебными пособиями по настройке системы и получению нужных частей.

Хотя они полагают, что этот подход преодолевает многие из проблем, которые обычно делают разделение вентиляторов слишком рискованным, исследователи предупреждают, что он все еще остается последним средством.

«С точки зрения проблем безопасности и персонализации, эта система определенно является улучшением», — говорит Сринивасан. «Тем не менее, мы не рекомендуем это, если это не острая необходимость.»/P>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *