Dispozitiv de pandemie și ventilator

Respirația este unul dintre cele mai importante semne de viață care a fost identificată cu viața încă din cele mai vechi timpuri. Atât de mult încât această activitate este aproape identificată cu viața. Cu toate acestea, nu s-a înțeles mult timp cum s-a desfășurat această activitate și care a fost scopul ei. Filozofii antici au sugerat că respirația avea loc în diferite scopuri, cum ar fi ventilarea sufletului, răcirea corpului și înlocuirea aerului care iese din piele. Vântul și spiritul sunt utilizate sinonim. (pnemone) Atunci asta sözcüA supraviețuit până în prezent sub formă de plămâni (pneumonie) și pneumonie (pneomnie). Conform unei opinii similare adoptată pe scară largă în China și India în aceeași perioadă, procesul de respirație a fost luat în considerare în raport cu elementul aerului, despre care se crede că este o parte a sufletului, iar respirația a fost considerată a fi rezultatul această interacțiune. În special în culturile din est, a apărut ideea că un fel de relaxare sau creștere a cunoașterii va avea loc prin controlul respirației. Deși în această perioadă se știa că respirația era necesară pentru susținerea vieții, nu s-a stabilit o relație satisfăcătoare cu fundamentele intelectuale menționate mai sus și metode precum lovirea corpului cu lovituri dure, atârnarea corpului cu capul în jos, comprimarea acestuia, aplicarea s-a aplicat fum din gură și nas pentru a reactiva respirația oprită. Aceste aplicații au fost încercate atât pentru tratamentul persoanelor cu dificultăți respiratorii, cât și pentru „reanimarea” persoanei în decesele cauzate de stop respirator. În epocile ulterioare, cunoștințele experimentale și aplicațiile practice au început să fie văzute ca unul dintre elementele de bază ale gândirii umane. Experimentele și examinările fiziologice pe animale din nou-înființatul oraș Alexandria au concentrat atenția asupra modului în care are loc respirația. Rolurile mușchilor și organelor precum diafragma, plămânii etc. au început să fie înțelese în această perioadă. În perioada următoare, Avicenna a început să abordeze înțelegerea modernă în idei despre scop, cu opinia că respirația a fost utilizată ca mecanism de mișcare pentru inimă (sau spirit) pentru a da viață corpului, iar fiecare inhalare a cauzat expirație și următoarea ciclu.

Istoria ventilatoarelor

După înțelegerea mecanismului și a scopului respirației, ideea utilizării acestor cunoștințe în tratamentele care salvează viețile prin proiectarea diferitelor metode și mecanisme a apărut la sfârșitul anilor 1700, înțelegând oxigenul și importanța acestuia pentru viața umană. Dezvoltarea acestor idei și mecanisme în timp va duce la ventilatoare moderne și va sta la baza înființării unităților de terapie intensivă așa cum le cunoaștem. Pandemiile au jucat un rol important în această dezvoltare. Problemele întâmpinate în timpul acestui proces și iatrogene (condiții nedorite sau dăunătoare care apar în timpul diagnosticului și tratamentului) sunt probleme care ar trebui luate în considerare în proiectele moderne de ventilatoare. Pentru a înțelege ventilatorul modern și problemele pe care încearcă să le rezolve, va fi util să examinăm dezvoltarea subiectului.

1. O metodă periculoasă

Metoda de resuscitare (resuscitare) gură la gură este una dintre primele aplicații pe acest subiect. Cu toate acestea, faptul că respirația expirată este slabă în ceea ce privește oxigenul, riscul de transmitere a bolii și incapacitatea de a continua procesul pentru o perioadă lungă de timp limitează beneficiile clinice și utilitatea aplicației. Prima metodă utilizată pentru rezolvarea acestor probleme a fost aplicarea aerului comprimat pe plămânii pacientului printr-o burduf sau conductă. Aplicațiile legate de subiect sunt întâlnite la începutul anilor 1800. Cu toate acestea, această metodă a condus la numeroase cazuri de pneumotorax iatrogen. Pneumotoraxul este un fenomen de contracție a plămânilor, descris și ca colaps. Aerul comprimat aplicat de burduf sparge sacii de aer din plămâni și determină pleura cu două frunze, numită pleura, să se umple între frunze. Astăzi, deși mortalitatea poate fi redusă la minimum prin proceduri chirurgicale, cum ar fi aplicarea cateterului, intervenția mecanică cu toracoscopie, pleurodeza, re-lipirea frunzelor și toracotomia, procesul este încă destul de riscant în comparație cu multe pneumonii. Ca urmare a daunelor iatrogene, în această perioadă când oportunitățile menționate mai sus au fost foarte limitate, aplicarea aerului cu presiune pozitivă pe plămâni a fost clasificată ca fiind periculoasă și practica a fost în mare parte abandonată.

2. Ficat de fier

După ce încercările de ventilație cu presiune pozitivă au fost considerate periculoase, studiile asupra ventilației cu presiune negativă au câștigat importanță. Scopul dispozitivelor de ventilație cu presiune negativă este de a facilita munca mușchilor care asigură respirația. Primul ventilator cu presiune negativă, inventat în 1854, a folosit un piston pentru a schimba presiunea unui dulap în care a fost plasat pacientul.

Sistemele de ventilație prin presiune negativă erau mari și costisitoare. În plus, au fost observate efecte iatrogene numite „șoc de tanc”, cum ar fi lichidele gastrice care cresc și blochează traheea sau umplu plămânii. Deși aceste sisteme nu au crescut ca număr, au găsit un loc de utilizare în spitale mari, în special pentru dificultăți respiratorii cauzate de mușchi și în timpul intervenției chirurgicale și au fost utilizate cu succes pentru o vreme. Dispozitive similare sunt încă utilizate în tratamentul bolilor neuromusculare, în special în Europa.

3. Pași precauți

Marea pandemie de poliomielită din 1952 din SUA și Europa a marcat un moment decisiv în ventilația mecanică. În ciuda studiilor de medicamente și vaccinuri utilizate în epidemiile anterioare de poliomielită, pandemia nu a putut fi prevenită, iar sistemul de sănătate a devenit incapabil să răspundă nevoii cu numărul de cazuri mult peste capacitatea spitalelor. La vârful epidemiei, mortalitatea la pacienții care au fost internați la spital cu simptome de mușchi respiratori și paralizie bulbară a crescut la aproximativ 80%. La începutul pandemiei, se credea că decesele au fost cauzate de insuficiența renală din cauza viremiei sistemice datorate simptomelor terminale precum transpirația, hipertensiunea și dioxidul de carbon ridicat din sânge. Un anestezist pe nume Bjorn Ibsen a sugerat că decesele au fost cauzate de dificultăți de respirație, nu de insuficiență renală și a sugerat o ventilație cu presiune pozitivă. Deși această teorie a întâmpinat rezistență la început, a început să fie acceptată, deoarece mortalitatea a scăzut la 50% la pacienții care au suferit ventilație manuală pozitivă. Numărul limitat de dispozitive de ventilație produse într-un timp scurt a continuat să fie utilizat după epidemie. De acum înainte, focalizarea ventilației s-a schimbat de la reducerea încărcăturii asupra mușchilor respiratori la aplicații de creștere a nivelului de oxigen din sânge și tratament ARDS (Acute Respiratory Distress Symptom). Efectele iatrogene observate în ventilația de presiune pozitivă anterioară au fost parțial depășite cu aplicații neinvazive și cu conceptul PEEP (Poisitive end expiratory pressure). Ideea de a aduna toți pacienții într-un singur loc pentru a beneficia de un singur ventilator sau de o echipă de ventilație manuală a apărut și în această perioadă. Astfel, au fost puse bazele unităților moderne de terapie intensivă, în care ventilatoarele și medicii care au dezvoltat expertiză în acest domeniu, fac parte integrantă.

4. Ventilatoare moderne

Studiile efectuate în perioada următoare au arătat că deteriorarea plămânilor nu a fost cauzată de presiunea ridicată, ci în principal din cauza supra-distensiunii pe termen lung în alveole și alte țesuturi. În conformitate cu apariția procesorilor și nevoile diferitelor boli, volumul, presiunea și fluxul au început să fie controlate separat. Astfel, au fost obținute dispozitive mult mai utile și care pot fi reglate în funcție de diferite aplicații, comparativ cu controlul doar „volum”. Ventilatoarele sunt utilizate pentru administrarea medicamentelor, susținerea oxigenului, respirația completă, anestezie etc. A început să fie conceput pentru a include moduri diferite în multe scopuri diferite.

Dispozitiv și moduri de ventilator

Ventilația mecanică este livrarea și recuperarea controlată și intenționată a gazelor aferente în plămâni. Dispozitivele utilizate pentru realizarea acestui proces se numesc ventilatoare mecanice.

Astăzi, ventilatoarele sunt utilizate pentru a servi în mai multe scopuri clinice diferite. Aceste aplicații clinice includ asigurarea schimbului de gaze, facilitarea sau preluarea respirației, reglarea consumului sistemic sau miocardic de oxigen, asigurarea expansiunii pulmonare, administrarea sedării, administrarea de anestezice și relaxante musculare, stabilizarea cutiei toracice și a mușchilor. Aceste funcții sunt îndeplinite de dispozitivul de ventilare prin aplicarea continuă sau intermitentă a presiunii / fluxului proceselor de inhalare și expirație, folosind, de asemenea, feedback-ul de la pacient. Ventilatoarele pot fi conectate la pacient extern sau prin nări, intubate prin trahee sau trahee. Majoritatea ventilatoarelor pot efectua multe dintre procesele enumerate mai sus, precum și pot îndeplini funcții suplimentare, cum ar fi nebulizarea sau furnizarea de suport pentru oxigen. Aceste funcții pot fi selectate ca diferite moduri și pot fi, de asemenea, controlate manual.

Modurile întâlnite frecvent pe ventilatoarele ICU sunt:

• P-ACV: Ventilație asistată controlată sub presiune
• P-SIMV + PS: controlat sub presiune, ventilație forțată sincronizată cu suport de presiune
• P-PSV: Presiune controlată, ventilare susținută de presiune
• P-BILEVEL: Ventilație controlată sub presiune, pe două niveluri
• P-CMV: Presiune controlată, ventilație obligatorie continuă
• APRV: Ventilație de presiune a căilor respiratorii
• V-ACV: Ventilație asistată controlată de volum
• V-CMV: Ventilație forțată continuă cu control al volumului
• V-SIMV + PS: Presiune controlată de volum, ventilație forțată acceptată
• SN-PS: Ventilație spontană de susținere a presiunii
• SN-PV: Volumul spontan suportat ventilație neinvazivă
• HFOT: Mod de terapie cu oxigen cu flux mare

În afară de ventilatoarele de terapie intensivă, există și dispozitive de ventilare pentru anestezie, transport, nou-născut și uz casnic. Unii dintre termenii și aplicațiile frecvent utilizate în domeniul ventilației mecanice, inclusiv ventilatoarele pentru picioare, sunt după cum urmează:

• NIV (ventilație non-invazivă): este numele dat utilizării externe a ventilatorului fără intubare.
• CPAP (presiune pozitivă continuă a căilor aeriene): cea mai de bază metodă de sprijin în care se aplică presiune constantă pe căile respiratorii
• BiPAP (Bilevel Positive Airway Pressure): Este metoda de aplicare a diferitelor niveluri de presiune pe căile respiratorii în timpul respirației.
• PEEP (Positive Airway End Expiratoey Pressure): Este menținerea presiunii pe căile respiratorii la un anumit nivel de către dispozitiv în timpul expirației.

Studii ASELSAN despre ventilatoare

ASELSAN a început să lucreze la „Sisteme de susținere a vieții”, pe care a stabilit-o drept una dintre domeniile strategice din sectorul sănătății, în 2018. A început să lucreze cu diverse companii interne și furnizori de subunități, în conformitate cu viziunea sa de a crea ecosistemul relevant prin utilizarea studiilor și cunoștințelor existente în Turcia cu privire la ventilator, care este unul dintre dispozitivele principale în acest domeniu. Au fost semnate acorduri de cooperare cu compania BOISYS, care lucrează la ventilatoare în țara noastră. În acest context, au fost efectuate studii și studii tehnice pentru a transforma dispozitivul ventilator, care este studiat de BIOSYS, într-un produs care poate concura la scară globală.

În conformitate cu necesitatea ventilatoarelor, care se consideră că apar în Turcia și în lume, cu pandemia COVID la începutul anului 2020, a fost demarat un lucru rapid cu companiile locale și străine care operează în Turcia atât pentru BIOSYS, cât și pentru diferite tipuri de ventilatoare sub sprijinul și coordonarea Președinției industriilor de apărare. Prima problemă întâmpinată în timpul acestui studiu a fost că furnizarea de la producătorii de sub-părți a ventilatoarelor, cum ar fi supapele și turbinele, care anterior erau ușor și într-o oarecare măsură procurate din străinătate, a devenit dificilă din cauza nevoii sau a cererii mari țări. Din acest motiv, proiectarea și producerea supapelor proporționale și expiratorii, a turbinei și a subpărților critice pentru ficat au fost realizate atât pentru a sprijini producătorii de ventilatoare domestice, cât și pentru a fi utilizate în producția de BIYOVENT, care este lucrat cu BIOSYS. Președinția sectorială HBT a adus contribuții semnificative la proiectarea și producția părților componentei supapei.

Concomitent cu acest studiu, au fost efectuate studii de proiectare hardware și software pentru maturarea dispozitivului BIOVENT împreună cu BAYKAR și BIOSYS. Instalațiile ARÇELİK au fost utilizate pentru producerea produsului dezgropat în cantități mari într-un timp scurt. Activitățile de proiectare și producție pentru un dispozitiv medical au fost finalizate într-un timp foarte scurt și au început să fie livrate atât în ​​Turcia, cât și în lume, în iunie. În perioada următoare, infrastructura de producție pentru producția BIOVENT a fost stabilită la ASELSAN și producția dispozitivului a fost transferată către ASELSAN. Astăzi, ASELSAN are o capacitate de producție de sute de ventilatoare pe zi. Dispozitivul continuă să fie produs și livrat la punctele de nevoie din Turcia și din lume.

viitor

În cooperare cu companiile locale pentru ventilatoare, ASELSAN continuă să lucreze la crearea unui ecosistem, optimizarea proiectelor de sub-componente și extinderea capacității de producție. În plus față de acestea, este planificată proiectarea de noi versiuni de ventilatoare prin includerea subiectelor care sunt considerate a fi tehnologiile viitorului în ventilator, cum ar fi feedback-ul de la diafragmă sau sistemul nervos, o mai bună evaluare a răspunsurilor pacienților și aplicații de inteligență artificială .

Boala SARS COV 2, pe care o cunoaștem în prezent o perioadă de pandemie, necesită utilizarea ventilatoarelor la pacienții severi. Cu toate acestea, de exemplu, tratamentul bolii SARS COV, un alt tip de coronavirus detectat în 2003 și care nu a atins nivelul pandemiei, necesită mult mai mulți ventilatori. Este posibil ca coronavirusurile și mutațiile similare să apară după pandemie. Există, de asemenea, amenințări precum rinovirusul și gripa care pot crea nevoi similare. Într-un astfel de scenariu, nevoia de personal de terapie intensivă, unități de terapie intensivă și ventilatoare va crește, iar lanțul mondial de aprovizionare poate fi întrerupt pentru perioade mult mai lungi. Din acest motiv, păstrarea capacității de producție interne și naționale, crearea unui ecosistem și stocarea ventilatoarelor la un anumit nivel vor fi abordări adecvate.