Technologia nurkowania z rebreatherem została zastosowana do ratowania życia pacjentów oddziałów intensywnej terapii – dzięki płetwonurkowi Martinowi Stantonowi, dyrektorowi zarządzającemu śródlądowego miejsca nurkowego Vobster Quay w Somerset.
NHS właśnie złożyło pierwsze zamówienie na 1000 respiratorów 3CPAP, które mają pomóc pacjentom z poważnymi trudnościami w oddychaniu.
Stanton wpadł na pomysł zastosowania stuletniej zasady recyklingu tlenu poprzez użycie rebreathera – użytego po raz pierwszy przez nurków marynarki wojennej podczas I wojny światowej – do urządzenia NIV (wentylacja nieinwazyjna), tak ważnego na szpitalnym oddziale intensywnej terapii jednostki.
Takie wentylatory stosuje się w przypadku około 60% pacjentów z ostrym zapaleniem płuc – głównym powodem hospitalizacji pacjentów z Covid-19 – a także innymi schorzeniami, takimi jak ostra grypa. Kiedy jednak na początku pandemii szpitale zaczęły zgłaszać braki respiratorów i tlenu dla pacjentów, Stanton zaczął szukać rozwiązania.
Z wykształcenia inżynier oprogramowania, będący wcześniej właścicielem i zarządzającym firmą Vobster Marine Systems (VMS), miał już na swoim koncie wieloletnie doświadczenie w projektowaniu i produkcji rebreatherów.
„To, co 3CPAP robi inaczej – i to naprawdę jest pierwsze – polega na tym, że rebreather wykonuje CPAP” – powiedział Stanton Divernet. CPAP oznacza ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych. „Możliwości rebreathera w zakresie oszczędzania tlenu są dobrze poznane, ale cała sztuczka polega na tym, jak automatycznie utrzymać objętość i ciśnienie oddychania?
„W przypadku rebreathera dodawanie objętości jest łatwe – zwykle używamy ADV [automatycznego zaworu rozcieńczającego]. Ale pozbycie się tego jest trudniejsze. Jako nurkowie zazwyczaj wypuszczamy powietrze przez nos lub usta.
„Nie możemy oczekiwać, że pacjent to zrobi, a właściwie podczas CPAP jest to niemożliwe, ponieważ nosi się zapieczętowaną maskę. Tak więc pierwszym wynalazkiem, który opatentowałem, był automatyczny zawór regulujący objętość, który utrzymuje idealną objętość w pętli oddechowej.
Utrzymanie ciśnienia
Drugim wyzwaniem Stantona było znalezienie sposobu na utrzymanie ciśnienia w urządzeniu. „CPAP wymaga od nas stosowania stałego ciśnienia w drogach oddechowych, ale rebreather działa przy ciśnieniu otoczenia” – wyjaśnił. „Musiałem więc opracować sposób wytwarzania ciśnienia powyżej temperatury otoczenia, ale w systemie zamkniętym.
„Nie było tak źle, a dzięki pomocy Gabinetu Rady Ministrów i kilku przyjaciół udało mi się uruchomić system w kwietniu 2020 r.
„Jednakże ciśnienie musi utrzymywać się jak najbliżej wartości docelowej przez cały cykl oddechowy, ale podczas wdechu i wydechu trzeba mieć możliwość zmiany dostarczanego ciśnienia w czasie rzeczywistym, aby skompensować zmiany dostarczanego ciśnienia. ” Stanton twierdzi, że udoskonalił ten aspekt systemu do stycznia 2021 r.
W rezultacie jego łatwy w transporcie respirator 3CPAP jest wyposażony w zbiornik sodalimowy umożliwiający recykling wydychanego tlenu i kosztuje około 3,300 funtów – co stanowi ogromną oszczędność w porównaniu z kosztem typowego respiratora VC12,000 na OIOM-ie wynoszącego 70 XNUMX funtów.
Zaznaczona jest także oszczędność potrzebnego tlenu. Standardowy system CPAP może zużywać 50 litrów tlenu na minutę, co przy średnim wskaźniku dostarczania do szpitala ogólnego w Wielkiej Brytanii wynoszącym około 3,000 litrów na minutę pozwala na leczenie jedynie 60 pacjentów.
„Korzystając z systemu opartego na rebreatherach, możemy leczyć ponad 1,000 osób” – powiedział Stanton. „Jest to istotne, ponieważ przeciętny szpital w Wielkiej Brytanii ma 300–400 łóżek, a jeśli przekroczy się limity systemu tlenowego, ma on tendencję do wyłączania się, pozostawiając pacjentów w ogóle bez tlenu”.
Leczenie w dowolnym miejscu
Raport NHS z końca 2021 r. wykazał, że CPAP zmniejsza prawdopodobieństwo intubacji pacjenta o 18% i poprawia wyniki leczenia pacjentów wymagających intubacji o około 16%, powiedział Stanton. Szanse na przeżycie intubacji u pacjentów z ostrym zapaleniem płuc wynoszą około 50-50.
Kolejną zaletą 3CPAP jest to, że można go nawet uruchomić na koncentratorze tlenu, powszechnie używanym w domach opieki do dostarczania O2 pacjentom w małych ilościach, ale można ich używać w środowisku klinicznym tylko w połączeniu z rebreatherem.
„Dzięki temu możemy zastosować tę ratującą życie terapię w dowolnym miejscu, pod warunkiem, że mamy sodalim do usuwania CO2i moc” – powiedział Stanton. „Sodalim nadal jest materiałem eksploatacyjnym, ale jest o wiele łatwiejszy w transporcie niż tlen pod wysokim ciśnieniem”.
Stwierdził, że badania regulacyjne 3CPAP są prawie ukończone, a badania na pacjentach w Wielkiej Brytanii mają się rozpocząć w sierpniu. Po skompletowaniu zamówienia NHS rozpoczną się wnioski o różne certyfikaty potrzebne do eksportu 3CPAP.
Nowy system „ma bardzo realny potencjał, aby umożliwić stosowanie ostrej terapii CPAP przy użyciu koncentratorów tlenu podczas transportu oraz w krajach, w których zasoby tlenu są ograniczone” – twierdzi Centrum Oceny Testowania Wyrobów Medycznych.
Stanton, który w zeszłym tygodniu wystawiał produkt na Festiwalu Nauki w Cheltenham, otrzymał 130,000 XNUMX funtów w postaci funduszy na rozwój od Innovate UK i Millfield Medical Electronics.
Również w Divernet: Wskazówki dotyczące nurkowania po Covid, Nurkowie i Covid: Lekarz potrzebuje Twojej pomocy
