A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
התקן מערכת פשוט וניתן להתאמה גבוהה זה לשאיפת תחמוצת החנקן בריכוז גבוה (NO) גז אינו דורש מנשמים מכניים, לחץ חיובי או זרמי גז גבוהים. חומרים מתכלים רפואיים סטנדרטיים ומסכה צמודה משמשים להעברת גז בבטחה לנבדקים נושמים באופן ספונטני.
תחמוצת החנקן (NO) מנוהל כגז לשאיפה כדי לגרום vasodilation ריאתי סלקטיבי. זהו טיפול בטוח, עם מעט סיכונים פוטנציאליים גם אם מנוהל בריכוז גבוה. אין גז בשאיפה משמש באופן שגרתי להגברת חמצון מערכתי בתנאי מחלה שונים. הממשל של ריכוזים גבוהים של NO מפעיל גם אפקט virucidal במבחנה. בשל הפרופילים הפרמקודינמיים והבטיחותיים החיוביים שלה, ההיכרות בשימוש בו על ידי ספקי טיפול קריטיים והפוטנציאל לאפקט ארסידאלי ישיר, NO משמש קלינית בחולים עם מחלת קורונה-2019 (COVID-19). עם זאת, אין כיום מכשיר זמין לניהול NO בשאיפה בקלות בריכוזים הגבוהים מ-80 חלקים למיליון (ppm) בשברירי חמצן שונים בהשראה, ללא צורך בציוד ייעודי, כבד ויקר. פיתוח פתרון אמין, בטוח, זול, קל משקל וללא הנשמה הוא קריטי, במיוחד לטיפול מוקדם בחולים שאינם צנרור מחוץ ליחידה לטיפול נמרץ (טיפול נמרץ) ובתרחיש של משאבים מוגבלים. כדי להתגבר על מחסום כזה, פותחה מערכת פשוטה לניהול גז לא פולשני עד 250 ppm באמצעות חומרים מתכלים סטנדרטיים ותא ניקוי. השיטה הוכחה כבטוחה ואמינה בהעברת ריכוז NO שצוין תוך הגבלת רמות החנקן הדו-חמצני. מאמר זה נועד לספק לרופאים וחוקרים את המידע הדרוש כיצד להרכיב או להתאים מערכת כזו למטרות מחקר או שימוש קליני ב- COVID-19 או במחלות אחרות שבהן אין ממשל עשוי להועיל.
אין טיפול בשאיפה משמש באופן קבוע כטיפול מציל חיים במספר הגדרות קליניות1,2,3. בנוסף לאפקט vasodilator ריאתי ידועשלה 4, NO מציג אפקט מיקרוביאלי רחב נגד חיידקים5, וירוסים6, ופטריות7, במיוחד אם מנוהל בריכוזים גבוהים (>100 ppm). 8 במהלך התפרצות תסמונת הנשימה החריפה החמורה (SARS) בשנת 2003, NO הראה פעילות אנטי ויראלית חזקה במבחנה והפגין יעילות טיפולית בחולים נגועים ב- SARS-Coronavirus (SARS-CoV)9,10. זן 2003 דומה מבחינה מבנית לסארס-קוב-2, הפתוגן האחראי על מגפת הקורונה הנוכחית 2019 (COVID-19)11. שלושה ניסויים קליניים אקראיים מבוקרים נמשכים בחולים עם COVID-19 כדי לקבוע את היתרונות הפוטנציאליים של נשימה בריכוז גבוה אין גז כדי לשפר את התוצאות12,13,14. במחקר מתמשך רביעי, שאיפה מניעתית של ריכוזים גבוהים של NO נחקרת כאמצעי מניעה נגד התפתחות COVID-19 אצל ספקי שירותי בריאות שנחשפו לחולים SARS-CoV-2-חיוביים15.
פיתוח טיפול יעיל ובטוח ל-COVID-19 נמצא בראש סדר העדיפויות של קהילות הבריאות והמדע. כדי לחקור את הממשל של אין גז במינונים > 80 ppm בחולים שאינם צנרור ועובדי בריאות מתנדבים, הצורך לפתח מערכת בטוחה ואמינה לא פולשנית התברר. טכניקה זו שואפת לנהל ריכוזי NO גבוהים בשברים שונים של חמצן השראה (FiO2) לנושאים נושמים באופן ספונטני. המתודולוגיה המתוארת כאן נמצאת כעת בשימוש למטרות מחקר בנשימה ספונטנית של חולי COVID-19 בבית החולים הכללי של מסצ'וסטס (MGH)16,17. בעקבות ההנחיות של ועדת האתיקה למחקר אנושי של MGH, המערכת המוצעת נמצאת כעת בשימוש כדי לערוך סדרה של ניסויים מבוקרים אקראיים כדי לחקור את ההשפעות הבאות של ריכוזים גבוהים של אין גז. ראשית, ההשפעה של 160 ppm אין גז נחקרת בנושאים שאינם צנרר עם COVID-19 מתון מתון, הודה או במחלקת החירום (פרוטוקול IRB #2020P001036)14 או כמו אשפוזים (פרוטוקול IRB #2020P000786)18. שנית, התפקיד של NO במינון גבוה נבדק כדי למנוע זיהום SARS-CoV-2 ופיתוח של תסמיני COVID-19 אצל ספקי שירותי בריאות באופן שגרתי חשוף SARS-CoV-2-חיובי חולים (פרוטוקול IRB # 2020P000831)19.
מכשיר פשוט זה ניתן להרכיב עם חומרים מתכלים סטנדרטיים המשמשים באופן שגרתי לטיפול נשימתי. המנגנון המוצע נועד לספק באופן לא פולשני תערובת של ללא גז, אוויר רפואי וחמצן (O2). שאיפת חנקן דו-חמצני (NO2)ממוזערת כדי להפחית את הסיכון לרעילות דרכי הנשימה. סף הבטיחות הנוכחי NO2 שנקבע על ידי הוועידה האמריקאית של שינניות תעשייתיות ממשלתיות הוא 3 ppm מעל ממוצע משוקלל זמן 8 שעות, ו 5 ppm הוא מגבלת החשיפה לטווח קצר. לעומת זאת, המכון הלאומי לבטיחות ובריאות תעסוקתית ממליץ על 1 ppm כמו מגבלה קצרת טווח שלחשיפה 20. בהתחשב בהתעניינות הגוברת בטיפול בגז NO במינון גבוה, הדו"ח הנוכחי מספק את התיאור הדרוש של מכשיר חדשני זה. זה מסביר כיצד להרכיב את מרכיביו כדי לספק ריכוז גבוה של NO למטרות מחקר.
הערה: עיין בטבלת החומרים עבור החומרים הדרושים להרכבת מערכת המסירה. מקורות של אוויר רפואי, O2, ולא גזים צריך להיות זמין גם באתר. המכשיר פותח לשימוש בחקירה בפרוטוקולי מחקר עברו בדיקה קפדנית על ידי הוועדה המקומית לבדיקה מוסדית (IRB). בשום פנים ואופן אין לספקים לפעול אך ורק על סמך האינדיקציות הכלולות בכתב יד זה, הרכבה ושימוש במכשיר זה מבלי לבקש אישור רגולטורי מוסדי מתאים מראש. החל מהקצה הפרוקסימלי של ההתקן, הרכיבו את החלקים בסדר הבא(איור 1).
1. בניית ממשק המטופל
2. בניית Y-חתיכה והכנת אספקת O2
3. בנייה וחיברגה של תא הנבלות
4. בנייה וחיבר של מערכת מאגר NO
5. בניית מערכת אספקת האוויר וה-NO והרפואה
6. חברו את קווי זרימת האוויר והגז ללא באמצעות צינורות גז ויניל ויניל סטנדרטיים, עמידים בפני קינק, לים-לומן עבור השלבים הבאים.
7. שימוש בנבדקים נושמים באופן ספונטני
מטפל נשימתי בן 33 שעבד בטיפול נמרץ ב-MGH במהלך גל האשפוז בטיפול נמרץ ל-COVID-19 התנדב לקבל לא כחלק מהניסוי שבו היו מעורבים עובדי מערכת הבריאותבני 15–19. הניסוי בדק את היעילות של 160 ppm של NO כסוכן virucidal, ובכך למנוע התרחשות המחלה בריאות בסיכון לזיהום וי?...
בהתחשב בהתעניינות הגוברת בטיפול בגז ללא חולים שאינם צנרור, כולל אלה עם COVID-198, הדו"ח הנוכחי מתאר מכשיר מותאם אישית חדשני וכיצד להרכיב את הרכיבים שלה כדי לספק לא בריכוזים גבוהים ככל 250 ppm. המערכת המוצעת בנויה ממתכלים זולים ומספקת בבטחה ריכוז רבייה של אין גז בחולים מונשמים באופן ס?...
L.B. מקבל תמיכה בשכר מ K23 HL128882 / NHLBI NIH כחוקר ראשי על עבודתו על המוליזיס ותחמוצת חנקן. L.B. מקבל טכנולוגיות והתקנים מ iNO Therapeutics LLC, Praxair Inc., Masimo Corp. L. .B. מקבל מענק מ iNO Therapeutics LLC. A.F. ו- L.T. דיווחו על כספים מקרן המחקר הגרמנית (DFG) F.I. 2429/1-1; TR1642/1-1. WMZ מקבל מענק מ NHLBI B-BIC / NCAI (#U54HL119145), והוא נמצא בוועדה המדעית המייעצת של הקוטב השלישי בע"מ, אשר יש פטנטים מורשים על ייצור NO חשמלי מ- MGH. לכל הסופרים האחרים אין על מה להצהיר.
מחקר זה נתמך על ידי רג'ינלד ג'ני קרן יו"ר בבית הספר לרפואה של הרווארד ל-L.B, על ידי L.B. Sundry Funds ב- MGH, ועל ידי קרנות מעבדה של מרכז ההרדמה לחקר הטיפול הקריטי של המחלקה להרדמה, טיפול נמרץ ורפואת כאב ב- MGH.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
90° ventilator elbow connector without ports 22 mm ID x 22 mm OD | Teleflex, Wayne, PA, USA | 1641 | |
Aerosol tee connector: horizontal ports 22 mm OD, vertical port 11 mm ID/22 mm OD | Teleflex, Wayne, PA, USA | 1077 | |
Flexible patient connector for endotracheal or tracheostomy tube (15 mm OD x 22 mm OD/15 mm ID, length 5 cm to 6.5 cm) | Vyaire Medical Inc., Mettawa, IL, USA | 3215 | |
High-efficiency particulate air (highly hydrophobic bacterial/viral filter, HEPA class 13) filter (22 mm ID/15 mm OD x 22 mm OD/15 mm ID connector) | Teleflex, Wayne, PA, USA | 28012 | |
Latex-free 3-L breathing reservoir bag | CareFusion, Yorba Linda, CA, USA | 5063NL | |
Nitric Oxide tank 800 ppm medical-grade (size AQ aluminum cylinders containing 2239 L at STP of 800 ppm NO gas balanced with nitrogen, volume 2197 L) | Praxair, Bethlehem PA, USA | MM NO800NI-AQ | |
One-way valve 22 mm male/female (arrow pointing towards female end) | Teleflex, Wayne, PA, USA | 1664 | N=2 inspiratory limb (upward arrow) |
One-way valve 22 mm male/female (arrow pointing towards male end) | Teleflex, Wayne, PA, USA | 1665 | N=1 expiratory limb (downward arrow) |
Rad-57 Handheld Pulse Oximeter with Rainbow SET Technology | Masimo Corporation, Irvine, CA, USA | 3736 | Including SpMet Option |
Scavenger (ID = 60 mm, internal length = 53 mm, volume = 150 mL) containing 100 g of calcium hydroxide | Spherasorb, Intersurgical Ltd, Berkshire, UK | ||
Silicon rubber flexible connectors 22 mm F x 22 mm F | Tri-anim Health Services, Dublin, OH, USA | 301-9000 | |
Snug-fit standard face mask of appropriate size | |||
Star Lumen standard medical grade vynil oxygen tubing with universal connectors | Teleflex, Morrisville, NC, USA | 1115 | Variable length according to distance from source of gas. 2.1 m length used in protocol |
Straight connector with a 7.6 mm sampling port (15 mm OD x 15 mm ID/22 mm OD) | Mallinckrodt, Bedminster, NJ, USA | 502041 | |
Two-step adapter (15 mm to 22 mm) | Airlife Auburndale, FL, USA | 1824 | |
Y-piece connector with 7.6 mm ports (22 mm to 22 mm and 15 F) | Vyaire Medical Inc., Mettawa, IL, USA | 1831 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved