مشکل کمبود جهانی ونتیلاتور
به گزارش وبلاگ بهسایا، دستگاه های هوا رسان ICU: آنها چه هستند، چگونه کار می نمایند و چرا مشکل است که بیشتر ساخته شوند؟
در سرتاسر دنیا، مردم در کوششند تا ونتیلاتورها یا هوا رسان های به شدت مورد احتیاج را طراحی نموده و بسازند تا با کمبود دنیای عرضه آن مقابله نمایند. بنا بر گزارش ها، یکی از بیمارستان های نیویورک از فرط لاعلاجی کوشش نموده است با هر دستگاه هوا رسان دو بیمار را درمان کند.
در 26 مارس، بیانیه مشترکی منتشر شده به وسیله انجمن متخصصان بی هوشی آمریکا، در رابطه با بیماران مبتلا به COVID-19 توصیه کرد:
... نباید برای به اشتراک گذاشتن ونتیلاتورهای مکانیکی کوشش گردد زیرا این کار با تجهیزات فعلی نمی تواند با ایمنی انجام گردد.
ونتیلاتورها با یاری به ریه ها برای استنشاق و بازدم هوا، به نفس کشیدن بیمار یاری می نمایند. این دستگاه ها برای درمان بیماران مبتلا به شرایطی از جمله ذات الریه، آسیب مغزی و سکته مغزی استفاده می شوند.
ویروس SARS-CoV-2 (که باعث بیماری COVID-19 می گردد) به دستگاه تنفسی حمله می نماید. هنگام آلوده شدن، توانایی تنفسی بیمار به خطر می افتد. در موارد خفیف، تنفس یا حمایت تنفسی با استفاده از وسایل غیر تهاجمی مانند ارسال هوای غنی از اکسیژن به وسیله ماسکِ صورت امکان پذیر است.
در موارد شدیدتر، وقتی بیمار دچار پریشانی حاد تنفسی می گردد، احتیاج به شکلی تهاجمی از پشتیبانی تنفسی دارد. این کار به وسیله راه هوایی مصنوعی ارائه می گردد. یک لوله متصل به یک دستگاه ونتیلاتور داخل دهان یا بینی بیمار (تا پایین نای) یا به وسیله یک سوراخ ایجاد شده در گردن وارد می گردد.
دم و بازدم
وظیفه اصلی یک ونتیلاتور، پمپ کردن یا وارد کردن هوای غنی از اکسیژن به ریه ها است. به این اکسیژن رسانی گفته می گردد. ونتیلاتورها بعلاوه در از بین بردن دی اکسید کربن از ریه ها یاری می نمایند، و از این عملیات با عنوان تهویه یا تجدید هوا یاد می گردد.یک نوع اصلی ونتیلاتور Bag Valve Mask (BVM) است. BVM ، که با عنوان Ambu Bag نیز شناخته می گردد، به وسیله شخصی که کیسه ای که خود باد می گردد را فشار می دهد، به صورت دستی اداره می گردد. این یک ابزار ضروری برای خدمه آمبولانس، اولین پاسخ دهندگان و بخش مراقبت های ویژه است. سبک، جمع و جور و استفاده از آن آسان است.
با این حال، در شرایطی که تبادل هوای ثابت و کنترل شده (ورود اکسیژن ، خروج دی اکسید کربن) مورد احتیاج است، وجود ونتیلاتورهای مکانیکی ضروری است. اینها یک محصول پزشکی اصلی و روتین هستند.
یک ونتیلاتور مکانیکی شامل یک جعبه کامپیوتری است که در بالای یک چرخ دستی متحرک قرار گرفته است. مجموعه ای از صفحات نمایش، شماره گیری ها، کابل های داده، کابل های برق و لوله های گازی وجود دارد. ونتیلاتورهای مکانیکی مدرن قطعات بسیار پیچیده و پیشرفته ای از تجهیزات هستند. افزایش پیچیدگی آنها در مقایسه با کیسه هایAmbu ، امکان مراقبت بالاتری را فراهم می نماید.
ویژگی های اضافی و اقدامات کنترلی ونتیلاتورهای مکانیکی امکان تنظیماتی از جمله در موارد زیر را می دهد:
* استنشاق چه مدت طول می کشد
* چه اندازه هوا دریافت می گردد
* چند بار هوا دریافت می گردد
* غلظت اکسیژن در هوا (هوا حدوداً شامل 21٪ اکسیژن است، اما در بعضی موارد درصد اکسیژن افزایش می یابد)
* چه فشارهایی به ریه های بیمار وارد می گردد
* درجه حرارت و رطوبت هوا
ونتیلاتورها - یک پروژه DIY (خودساز)؟
ساخت یک ونتیلاتور مکانیکی احتیاج به تخصص قابل توجهی در زمینه تحقیق، طراحی و ساخت دارد. ساخت ونتیلاتور مکانیکی تجاری به معنای اطمینان از قابلیت اعتماد، قابلیت سرویس دهی و پایبندی به استانداردهای نظارتی دقیق است.همه این موارد بسیار حیاتی است، زیرا غالباً از ونتیلاتورهای مکانیکی در شرایط زندگی و مرگ استفاده می گردد. و به همین علت به مقرون به صرفه قیمتی سایر دستگاه های پزشکی تخصصی نیستند. یک ونتیلاتور مکانیکی می تواند تا 50،000 دلار هزینه داشته باشد.
در پاسخ به احتیاج دنیای به دستگاه های ونتیلاتور، گروه های مختلفی از سراسر دنیا با طرح های ونتیلاتوری جایگزین ظاهر شده اند که هر کدام ادعای طراحی خود را دارند مبنی بر این که می توانند به سرعت و مقرون به صرفه فراوری شوند.
تعدادی از این ونتیلاتورهای مکانیکی DIY (do-it-yoursef یا خودساز) بر اساس طرح Ambu Bag ساخته شده اند، شامل تهویه باز ریه و پیشنهاداتی ازTriple 8 Racing ، شرکت هوا فضای ریچارد برانسون Virgin Orbit و شرکت لوازم خانگی و باغی انگلیس Gtech.
اما، به جای تکیه بر فعال سازی دستی مانند کیسهAmbu Bag ، این طرح ها از اتوماسیون مکانیکی برای فشار و رها کردن کیسه در فواصل دلخواه استفاده می نمایند. بعضی از کنترل های اساسی در دسترس هستند، اما مهمترین مزیت، سادگی ذاتی آنها است.
بازیکنان بزرگی به مسابقه می پیوندند
پیشنهادهای پیچیده تر ونتیلاتور نیز نمایان شده است. Ventilator Mechanano Milano (MVM) از طراحی دهه 1960 الهام گرفته شده است و از اکسیژن طبی تحت فشار در بیمارستانها برای به کار انداختن ونتیلاتور استفاده می نماید. در پاسخ به احتیاج دنیای به دستگاه های ونتیلاتور، گروه های مختلفی از سراسر دنیا با طرح های ونتیلاتوری جایگزین ظاهر شده اند که هر کدام ادعای طراحی خود را دارند مبنی بر این که می توانند به سرعت و مقرون به صرفه فراوری شوند. این، واحد را به طور قابل ملاحظه ای ساده می سازد، زیرا احتیاجی به موتور ندارد.MVM به وسیله بیش از صد دانشگاهی و محقق از سراسر دنیا طراحی شده است. این سیستم حتی دارای یک سیستم کنترلی است که به وسیله اتصال وای فای فعال می گردد.
پس از درخواست فوری نخست وزیر بریتانیا، بوریس جانسون، که در مبارزه با COVID-19 به بخش ICU منتقل شد، یک پیشنهاد که به نحو نزدیکتری منعکس نماینده ونتیلاتورهای موجود است به وسیله دیسون (Dyson) ارائه شد. ونتیلاتور Dyson ، در کمال تعجب، یک موتور از یکی از جاروبرقی های نمادین شرکت را در خود جای داده است.
Dyson یک شرکت طراحی و ساخت بین المللی شناخته شده است. چرخش محوری منابع آن به سمت فراوری یک ونتیلاتور مکانیکی آن قدر مشکل نیست که برای شرکتهای دیگر هست. به علاوه، مدیریت حرکت هوا یک عملکرد اصلی محصولات Dyson است (به طور عمده جاروبرقی، پنکه و سشوار).
نکته مهم این که، Dyson تنها در صورت رعایت مشخصات مشخص شده به وسیله مقامات بهداشتی انگلیس، دستگاه تنفس خود را آزاد می نماید.
اما در حالی که مسابقه طراحی و ساخت ونتیلاتورهای مورد احتیاج به نحو گسترده ای ادامه دارد، کارکنان بهداشتی در خطوط مقدم باید با آنچه در اختیار دارند کار نمایند. امیدواریم که این کوششهای جمعی به زودی بتوانند بعضی از استرسهای آنها را کاهش دهند.
منبع: بترو پاندولفو - University of Technology Sydney
منبع: راسخون