Η τεχνολογία αναπνευστήρα κατάδυσης έχει εφαρμοστεί για να σώσει τις ζωές ασθενών εντατικής θεραπείας – χάρη στον αυτοδύτη Martin Stanton, διευθύνοντα σύμβουλο του καταδυτικού χώρου Vobster Quay στο Σόμερσετ.
Η πρώτη παραγγελία για 1000 από τους αναπνευστήρες 3CPAP του δόθηκε μόλις από το NHS για να βοηθήσει ασθενείς με σοβαρές αναπνευστικές δυσκολίες.
Ο Stanton σκέφτηκε να εφαρμόσει την αρχαία αρχή της ανακύκλωσης οξυγόνου μέσω της χρήσης ενός αναπνευστήρα -που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από ναυτικούς δύτες στον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο- στη συσκευή NIV (Μη Επεμβατικός Αερισμός) που είναι τόσο σημαντική στην εντατική νοσηλεία μονάδες.
Τέτοιοι αναπνευστήρες χρησιμοποιούνται για περίπου το 60% των ασθενών με οξεία πνευμονία –ο κύριος λόγος που νοσηλεύονται οι ασθενείς με Covid-19– καθώς και άλλες καταστάσεις όπως η οξεία γρίπη. Ωστόσο, όταν τα νοσοκομεία άρχισαν να αναφέρουν έλλειψη αναπνευστήρων καθώς και οξυγόνου για τους ασθενείς στις πρώτες ημέρες της πανδημίας, ο Stanton άρχισε να βρει μια λύση.
Μηχανικός λογισμικού στο επάγγελμα και έχοντας προηγουμένως κατείχε και διηύθυνε την Vobster Marine Systems (VMS), είχε ήδη πολυετή εμπειρία στο σχεδιασμό και την κατασκευή αναπνευστήρων υπό τη ζώνη του.
"Αυτό που κάνει το 3CPAP είναι διαφορετικό - και είναι πραγματικά το πρώτο - είναι να κάνει έναν rebreather να εκτελέσει CPAP", είπε ο Stanton. Divernet. Το CPAP σημαίνει συνεχής θετική πίεση αεραγωγών. «Οι δυνατότητες εξοικονόμησης οξυγόνου ενός αναπνευστήρα είναι καλά κατανοητές, αλλά το κόλπο είναι: πώς διατηρείτε αυτόματα τόσο τον αναπνεύσιμο όγκο όσο και την πίεση;
«Σε ένα rebreather, η προσθήκη όγκου είναι εύκολη – συνήθως χρησιμοποιούμε μια ADV [Automatic Diluent Valve]. Αλλά το να απαλλαγούμε από αυτό είναι πιο δύσκολο. Εμείς ως δύτες γενικά εξαερώνουμε τον όγκο από τη μύτη ή το στόμα μας.
«Δεν μπορούμε να περιμένουμε από έναν ασθενή να το κάνει αυτό, και στην πραγματικότητα κατά τη διάρκεια της CPAP αυτό είναι αδύνατο επειδή φοράτε σφραγισμένη μάσκα. Έτσι, η πρώτη εφεύρεση, την οποία κατοχύρωσα με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, ήταν μια αυτόματη βαλβίδα ελέγχου όγκου που διατηρεί τον ιδανικό όγκο στον βρόχο αναπνοής».
Διατήρηση πίεσης
Η δεύτερη πρόκληση του Stanton ήταν να βρει έναν τρόπο διατήρησης της πίεσης στη συσκευή. «Το CPAP απαιτεί από εμάς να ασκούμε σταθερή πίεση στον αεραγωγό, αλλά ο αναπνευστήρας λειτουργεί υπό πίεση περιβάλλοντος», εξήγησε. «Έπρεπε λοιπόν να αναπτύξω έναν τρόπο να δημιουργήσω πίεση πάνω από το περιβάλλον, αλλά μέσα σε ένα κλειστό σύστημα.
«Αυτό δεν ήταν πολύ κακό και με τη βοήθεια του Υπουργικού Συμβουλίου και μερικών φίλων, είχα ένα σύστημα σε λειτουργία τον Απρίλιο του 2020.
«Ωστόσο, η πίεση πρέπει να παραμένει όσο το δυνατόν πιο κοντά στον στόχο καθ' όλη τη διάρκεια του αναπνευστικού κύκλου, αλλά όταν εισπνέετε και εκπνέετε πρέπει να έχετε έναν τρόπο να μεταβάλλετε την παρεχόμενη πίεση σε πραγματικό χρόνο, για να αντισταθμίσετε τις αλλαγές στις πιέσεις που παρέχονται. ” Ο Stanton λέει ότι είχε τελειοποιήσει αυτή την πτυχή του συστήματος μέχρι τον Ιανουάριο του 2021.
Το αποτέλεσμα, ο εύκολα μεταφερόμενος αναπνευστήρας του 3CPAP, έχει ένα δοχείο νατρίου συνδεδεμένο για την ανακύκλωση του εκπνεόμενου οξυγόνου και κοστίζει περίπου 3,300 £ - μια τεράστια εξοικονόμηση σε σύγκριση με το κόστος £ 12,000 ενός τυπικού αναπνευστήρα VC70 ICU.
Σημειώνεται επίσης η εξοικονόμηση οξυγόνου που απαιτείται. Ένα τυπικό σύστημα CPAP μπορεί να χρησιμοποιεί 50 λίτρα οξυγόνου ανά λεπτό, το οποίο, με μέσο ρυθμό παράδοσης στο γενικό νοσοκομείο στο Ηνωμένο Βασίλειο περίπου 3,000 λίτρα ανά λεπτό, επιτρέπει τη θεραπεία μόνο 60 ασθενών.
«Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα που βασίζεται σε αναπνευστήρα, μπορούμε να θεραπεύσουμε πάνω από 1,000», είπε ο Stanton. «Αυτό είναι σχετικό, γιατί το μέσο νοσοκομείο του Ηνωμένου Βασιλείου έχει 300-400 κρεβάτια και αν υπερβείτε τα όρια του συστήματος οξυγόνου, τείνει να κλείνει – αφήνοντας τους ασθενείς χωρίς καθόλου οξυγόνο».
Θεραπεία οπουδήποτε
Μια έκθεση του NHS στα τέλη του 2021 έδειξε ότι το CPAP μείωσε την πιθανότητα διασωλήνωσης ενός ασθενούς κατά 18% και βελτίωσε το αποτέλεσμα για όσους χρειάζονταν διασωλήνωση κατά περίπου 16%, είπε ο Stanton. Οι πιθανότητες επιβίωσης της διασωλήνωσης για ασθενείς με οξεία πνευμονία είναι περίπου 50-50.
Ένα επιπλέον πλεονέκτημα του 3CPAP είναι ότι μπορεί να λειτουργήσει ακόμη και σε συμπυκνωτή οξυγόνου, που χρησιμοποιείται συνήθως σε οίκους φροντίδας για την παροχή Ο2 σε ασθενείς σε χαμηλούς όγκους αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κλινικό περιβάλλον μόνο σε συνδυασμό με αναπνευστήρα.
«Αυτό μας επιτρέπει να προσφέρουμε αυτή τη σωτήρια θεραπεία οπουδήποτε, αρκεί να έχουμε sodalime για να αφαιρέσουμε το CO2και δύναμη», είπε ο Stanton. «Το sodalime εξακολουθεί να είναι αναλώσιμο, αλλά είναι πολύ πιο εύκολο στη μεταφορά του από το οξυγόνο υψηλής πίεσης».
Οι ρυθμιστικές δοκιμές του 3CPAP έχουν σχεδόν ολοκληρωθεί, είπε, με τις δοκιμές ασθενών στο Ηνωμένο Βασίλειο να ξεκινούν τον Αύγουστο. Μετά την ολοκλήρωση της παραγγελίας του NHS, θα ξεκινήσουν οι αιτήσεις για τις διάφορες πιστοποιήσεις που απαιτούνται για την εξαγωγή του 3CPAP.
Το νέο σύστημα «έχει την πολύ πραγματική δυνατότητα να επιτρέψει την παροχή οξείας CPAP με τη χρήση συμπυκνωτών οξυγόνου, κατά τη μεταφορά και σε χώρες όπου τα αποθέματα οξυγόνου είναι περιορισμένα», λέει το Κέντρο Αξιολόγησης Δοκιμών Ιατρικών Συσκευών.
Ο Stanton, ο οποίος παρουσίασε το προϊόν την περασμένη εβδομάδα στο Φεστιβάλ Επιστήμης του Cheltenham, βραβεύτηκε με 130,000 £ σε χρηματοδότηση ανάπτυξης από την Innovate UK και τη Millfield Medical Electronics.
Επίσης στο Divernet: Καθοδήγηση Χαλαρή για την κατάδυση μετά τον Covid, Divers & Covid: Ένας γιατρός χρειάζεται τη βοήθειά σας
