Teknologi rebreather menyelam telah digunakan untuk menyelamatkan nyawa pesakit rawatan rapi – terima kasih kepada penyelam skuba Martin Stanton, pengarah urusan tapak menyelam pedalaman Vobster Quay di Somerset.
Pesanan pertama untuk 1000 ventilator 3CPAP beliau baru sahaja dibuat oleh NHS untuk membantu pesakit yang mengalami kesukaran bernafas yang teruk.
Stanton menghasilkan idea untuk menerapkan prinsip kitar semula oksigen yang telah lama berabad-abad melalui penggunaan rebreather - pertama kali digunakan oleh penyelam tentera laut dalam Perang Dunia Pertama - kepada peranti NIV (Pengudaraan Tanpa Invasif) yang sangat penting dalam rawatan rapi hospital. unit.
Ventilator sedemikian digunakan untuk kira-kira 60% pesakit dengan radang paru-paru akut - sebab utama pesakit Covid-19 dimasukkan ke hospital - serta keadaan lain seperti influenza akut. Bagaimanapun, apabila hospital mula melaporkan kekurangan ventilator serta oksigen untuk pesakit pada hari-hari awal wabak itu, Stanton mula mencari penyelesaian.
Seorang jurutera perisian secara perdagangan, dan sebelum ini memiliki dan menjalankan Sistem Marin Vobster (VMS), dia sudah mempunyai pengalaman bertahun-tahun dalam reka bentuk dan pembuatan alat pernafasan semula di bawah tali pinggangnya.
"Apa yang 3CPAP lakukan itu berbeza - dan ia benar-benar yang pertama - adalah untuk membuat pernafasan semula melaksanakan CPAP," kata Stanton Divernet. CPAP bermaksud Tekanan Saluran Udara Positif Berterusan. “Keupayaan penjimatan oksigen bagi pernafasan semula difahami dengan baik, tetapi caranya ialah: bagaimana anda mengekalkan kedua-dua isipadu dan tekanan bernafas secara automatik?
“Pada rebreather, menambah volum adalah mudah – kami biasanya menggunakan ADV [Automatic Diluent Valve]. Tetapi untuk menyingkirkannya lebih sukar. Kami sebagai penyelam biasanya mengeluarkan kelantangan melalui hidung atau mulut.
"Kami tidak boleh mengharapkan pesakit melakukan itu, dan sebenarnya semasa CPAP ini adalah mustahil kerana anda memakai topeng tertutup. Jadi ciptaan pertama, yang saya patenkan, ialah injap kawalan kelantangan automatik yang mengekalkan kelantangan ideal dalam gelung pernafasan.”
Mengekalkan tekanan
Cabaran kedua Stanton ialah mencari cara untuk mengekalkan tekanan dalam peranti. "CPAP memerlukan kami untuk menggunakan tekanan berterusan di saluran udara, tetapi pernafasan semula beroperasi pada tekanan ambien," jelasnya. “Jadi saya terpaksa membangunkan satu cara untuk menjana tekanan di atas ambien, tetapi dalam sistem tertutup.
“Itu tidak terlalu buruk, dan dengan bantuan Pejabat Kabinet dan beberapa rakan, saya mempunyai sistem dan berjalan pada April, 2020.
“Bagaimanapun, tekanan perlu kekal sedekat mungkin untuk menyasarkan sepanjang kitaran pernafasan, tetapi apabila anda menarik nafas masuk dan keluar, anda perlu mempunyai cara untuk mengubah tekanan yang dibekalkan dalam masa nyata, untuk mengimbangi perubahan dalam tekanan yang dihantar. ” Stanton berkata dia telah menyempurnakan aspek sistem itu menjelang Januari 2021.
Hasilnya, ventilator 3CPAPnya yang mudah diangkut, mempunyai kanister sodalim yang dipasang untuk mengitar semula oksigen yang dihembus dan menelan kos kira-kira £3,300 – satu penjimatan besar jika dibandingkan dengan kos £12,000 bagi ventilator ICU VC70 biasa.
Penjimatan oksigen yang diperlukan juga ditandakan. Sistem CPAP standard mungkin menggunakan 50 liter oksigen seminit yang, dengan purata kadar penghantaran hospital am UK sekitar 3,000 liter seminit, membenarkan hanya 60 pesakit dirawat.
"Menggunakan sistem berasaskan pernafasan semula, kami boleh merawat lebih 1,000," kata Stanton. "Ini adalah penting, kerana purata hospital UK mempunyai 300-400 katil, dan jika anda melebihi had sistem oksigen, ia cenderung untuk ditutup - meninggalkan pesakit tanpa oksigen langsung."
Rawatan di mana-mana sahaja
Laporan NHS pada akhir 2021 menunjukkan bahawa CPAP mengurangkan kemungkinan pesakit diintubasi sebanyak 18%, dan meningkatkan hasil bagi mereka yang memerlukan intubasi sekitar 16%, kata Stanton. Peluang untuk bertahan dalam intubasi untuk pesakit dengan radang paru-paru akut adalah sekitar 50-50.
Kelebihan selanjutnya 3CPAP ialah ia juga boleh dijalankan pada penumpu oksigen, yang biasa digunakan di rumah jagaan untuk menghantar O2 kepada pesakit pada jumlah yang rendah tetapi boleh digunakan dalam persekitaran klinikal hanya bersama-sama dengan rebreather.
“Ini membolehkan kami memberikan rawatan menyelamatkan nyawa ini di mana-mana sahaja, selagi kami mempunyai sodalim untuk mengeluarkan CO2, dan kuasa,” kata Stanton. "Sodalime masih boleh digunakan, tetapi ia lebih mudah untuk diangkut daripada oksigen tekanan tinggi."
Ujian kawal selia 3CPAP hampir selesai, katanya, dengan ujian pesakit UK akan bermula pada bulan Ogos. Selepas melengkapkan pesanan NHS, permohonan akan bermula untuk pelbagai pensijilan yang diperlukan untuk mengeksport 3CPAP.
Sistem baharu "mempunyai potensi yang sangat nyata untuk membolehkan CPAP akut dihantar menggunakan penumpu oksigen, semasa pengangkutan dan di negara yang bekalan oksigen terhad," kata Pusat Penilaian Pengujian Peranti Perubatan.
Stanton, yang mempamerkan produk itu minggu lepas di Festival Sains Cheltenham, telah dianugerahkan £130,000 dalam pembiayaan pembangunan oleh Innovate UK dan Millfield Medical Electronics.
Juga di Divernet: Bimbingan Santai mengenai Skuba Pasca-Covid, Penyelam & Covid: Doktor Memerlukan Bantuan Anda
