Name: a novel inhalation mask system to deliver high concentrations of nitric oxide gas in spontaneously breathing subjects
Uploaded: 2021-05-04T13:00:00
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이 연구는 하버드 의과 대학의 Reginald Jenney Endowment Chair에 의해 지원되었다 l.B., L.B. MGH에서 Sundry 기금, 그리고 마취학과의 중환자 연구를위한 마취 센터의 실험실 기금에 의해, MGH에서 중환자 치료 및 통증 의학.

참고: 배달 시스템을 조립하는 데 필요한 재료에 대한 재료 표를 참조하십시오. 구내에서 의료용 공기, O2및 NO 가스도 사용할 수 있어야 합니다. 이 장치는 지역 기관 검토 위원회 (IRB)에 의해 엄격한 검토를 받은 연구 프로토콜에서 조사 사용을 위해 개발되었습니다. 어떠한 경우에도 공급자는 이전에 적절한 제도적 규제 승인을 구하지 않고 이 원고에 포함된 표시를 기반으로...

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	<li>Roberts, I. D., Fineman, J. F., Zapol, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhaled+nitric+oxide+and+persistent+pulmonary+hypertension+of+the+newborn.">Inhaled nitric oxide and persistent pulmonary hypertension of the newborn.</a> Pneumologie. 52 (4), 239 (1998).</li><li>Rossaint, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhaled+nitric+oxide+for+the+adult+respiratory+distress+syndrome.">Inhaled nitric oxide for the adult respiratory distress syndrome.</a> New England Journal of Medicine. 328 (6), 399-405 (1993).</li><li>Robinson, J. N., Banerjee, R., Landzberg, M. J., Thiet, M. 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A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+purified+nitric+oxide+from+liquid+N2O4+for+the+treatment+of+pulmonary+hypertension+in+hypoxemic+swine.">Generation of purified nitric oxide from liquid N2O4 for the treatment of pulmonary hypertension in hypoxemic swine.</a> Nitric Oxide - Biology and Chemistry. 37 (1), 66-72 (2014).</li><li>Cortazzo, J. A., Lichtman, A. 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COVID-198을가진 환자를 포함하여 비 삽관 환자에 대한 NO 가스 치료에 대한 관심이 증가함에 따라, 현재 보고서는 새로운 사용자 정의 장치와 250 ppm의 높은 농도에서 NO를 제공하기 위해 구성 요소를 조립하는 방법을 설명합니다. 제안 된 시스템은 저렴한 소모품으로 구축되며 자발적으로 호흡하는 환자에게 NO 가스의 재현 가능한 농도를 안전하게 제공합니다. 조립 및 사용의 용이?...

NO 흡입 요법은 정기적으로 여러 임상 설정1,2,3에서생명을 구하는 치료로 사용된다. 잘 알려진 폐 혈관 확장제 효과4외에도, NO는 박테리아5,바이러스6및 곰팡이7에대한 광범위한 항균 효과를 표시하며, 특히 고농도(>100 ppm)에서 투여되는 경우. 8 2003년 중증 급성호흡기증후군(SARS) 발병 시, NO는 시험관내에서 강력한 항바이러스 활성을 보였으며 SARS-코로나바이러스(SARS-CoV)9,10에감염된 환자에서 치료 효능을 입증하였다. 2003년 균주는 현재 코로나바이러스 질환-2019(COVID-19)전염병(11)을담당하는 병원균인 SARS-Cov-2와 구조적으로 유사하다. COVID-19 환자에서 3개의 무작위 대조 임상 시험이 진행되어 결과를 향상시키기 위해 고농도 NO 가스를 호흡하는 잠재적 이점을 결정한다12,13,14. 네 번째 진행 연구에서, NO의 고농도의 예방 흡입은 SARS-CoV-2 양성 환자에 노출된 의료 제공자에서 COVID-19의 개발에 대한 예방 조치로 조사되고 있다15.
COVID-19에 대한 효과적이고 안전한 치료의 개발은 의료 및 과학 커뮤니티의 우선 순위입니다. 비삽 환자및 자원 봉사 의료 노동자에 있는 80 ppm> 복용량에 NO 가스의 행정을 조사하기 위하여는, 안전하고 믿을 수 있는 비침범성 시스템을 개발하는 필요가 명백해졌습니다. 이 기술은 영감 산소의 다른 분획에서 높은 NO 농도를 관리하는 것을 목표로 (FiO2)자발적으로 피험자 호흡. 여기에서 기술된 방법론은 현재 매사추세츠 종합 병원 (MGH)16,17에서COVID-19 환자를 자발적으로 호흡하는 연구 목적을 위해 사용중이다. MGH의 인간 연구 윤리 위원회의 지침에 따라, 제안 된 시스템은 현재 NO 가스의 고농도의 다음과 같은 효과를 연구하기 위해 일련의 무작위 통제 시험을 수행하는 데 사용됩니다. 첫째, 160 ppm NO 가스의 효과는 온화한 온건한 COVID-19를 가진 비삽체에서 연구되고, 응급실에서 인정되는 (IRB 프로토콜 #2020P001036)14 또는 입원 환자로 (IRB 프로토콜 #2020P000786)18. 둘째, 고용량 NO의 역할은 SARS-CoV-2 감염을 방지하고 SARS-CoV-2 양성 환자(IRB 프로토콜 # 2020P0000831)에 일상적으로 노출된 의료 서비스 제공자에서 COVID-19 증상의 발병을 방지하기 위해 검토되고있다.
이 간단한 장치는 호흡기 치료에 일상적으로 사용되는 표준 소모품으로 조립 할 수 있습니다. 제안된 장치는 비침습적으로 NO 가스, 의료 공기 및 산소(O2)의혼합물을 제공하도록 설계되었습니다. 이산화질소(NO2)흡입은 기도 독성의 위험을 줄이기 위해 최소화된다. 미국 정부 산업 위생사 회의가 정한 현재 NO2 안전 임계값은 8h 시간 가중치 평균을 초과하는 3ppm이며 5 ppm은 단기 노출 한도입니다. 반대로, 국립 산업 안전 보건 연구소는 노출의 단기 제한으로 1 ppm을권장20. 고용량 NO 가스 치료에 대한 관심이 증가함에 따라, 현재 보고서는이 새로운 장치에 대한 필요한 설명을 제공합니다. 그것은 연구 목적을 위해 NO의 높은 농도를 제공하기 위해 구성 요소를 조립하는 방법을 설명합니다.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>90&#176; ventilator elbow connector without ports 22 mm ID x 22 mm OD</td>
			<td>Teleflex, Wayne, PA, USA</td>
			<td>1641</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aerosol tee connector: horizontal ports 22 mm OD, vertical port 11 mm ID/22 mm OD</td>
			<td>Teleflex, Wayne, PA, USA</td>
			<td>1077</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>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)</td>
			<td>Vyaire Medical Inc., Mettawa, IL, USA</td>
			<td>3215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-efficiency particulate air (highly hydrophobic bacterial/viral filter,&#160; HEPA class 13) filter (22 mm ID/15 mm OD x 22 mm OD/15 mm ID connector)</td>
			<td>Teleflex, Wayne, PA, USA</td>
			<td>28012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Latex-free 3-L breathing reservoir bag</td>
			<td>CareFusion, Yorba Linda, CA, USA</td>
			<td>5063NL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>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)</td>
			<td>Praxair, Bethlehem PA, USA</td>
			<td>MM NO800NI-AQ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>One-way valve 22 mm male/female (arrow pointing towards female end)</td>
			<td>Teleflex, Wayne, PA, USA</td>
			<td>1664</td>
			<td>N=2 inspiratory limb (upward arrow)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>One-way valve 22 mm male/female (arrow pointing towards male end)</td>
			<td>Teleflex, Wayne, PA, USA</td>
			<td>1665</td>
			<td>N=1 expiratory limb (downward arrow)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rad-57 Handheld Pulse Oximeter with Rainbow SET Technology</td>
			<td>Masimo Corporation, Irvine, CA, USA</td>
			<td>3736</td>
			<td>Including SpMet Option</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scavenger (ID = 60 mm, internal length = 53 mm, volume = 150 mL) containing 100 g of calcium hydroxide</td>
			<td>Spherasorb, Intersurgical Ltd, Berkshire, UK</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon rubber flexible connectors 22 mm F x 22 mm F</td>
			<td>Tri-anim Health Services, Dublin, OH, USA</td>
			<td>301-9000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Snug-fit standard face mask of appropriate size</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Star Lumen standard medical grade vynil oxygen tubing with universal connectors</td>
			<td>Teleflex, Morrisville, NC, USA</td>
			<td>1115</td>
			<td>Variable length according to distance from source of gas. 2.1 m length used in protocol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight connector with a 7.6 mm sampling port (15 mm OD x 15 mm ID/22 mm OD)</td>
			<td>Mallinckrodt, Bedminster, NJ, USA</td>
			<td>502041</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Two-step adapter (15 mm to 22 mm)</td>
			<td>Airlife Auburndale, FL, USA</td>
			<td>1824</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Y-piece connector with 7.6 mm ports (22 mm to 22 mm and 15 F)</td>
			<td>Vyaire Medical Inc., Mettawa, IL, USA</td>
			<td>1831</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel inhalation mask system to deliver high concentrations of nitric oxide gas in spontaneously breathing subjects

산화 질소 (NO)는 선택적 폐 혈관 확장을 유도하기 위해 흡입을위한 가스로 투여된다. 그것은 안전한 치료, 높은 농도에서 관리 하는 경우에 몇 가지 잠재적인 위험. 흡입된 NO 가스는 정기적으로 다른 질병 조건에서 전신 산소화를 증가시키는 데 사용됩니다. NO의 고농도의 투여는 또한 시험관 내의 비루시컬 효과를 발휘한다. 유리한 약동및 안전성 프로파일, 중환자 실용의료원들의 사용에 대한 친숙함, 직접적인 비질 효과의 가능성 으로 인해 NO는 코로나바이러스 질환-2019(COVID-19)를 가진 환자에서 임상적으로 사용됩니다. 그럼에도 불구하고, 현재 전용, 무겁고 비용이 많이 드는 장비없이 다양한 영감 산소 분획에서 백만 (ppm) 당 80 개 이상의 농도로 흡입 된 NO를 쉽게 투여 할 수있는 장치는 없습니다. 신뢰할 수 있고 안전하며 저렴하며 가볍고 인공호흡기가 없는 솔루션의 개발은 특히 중환자실(ICU) 외부의 비삽환자 조기 치료와 제한된 자원 시나리오에서 매우 중요합니다. 이러한 장벽을 극복하기 위해 표준 소모품 및 청소 챔버를 사용하여 최대 250 ppm의 비침습적 NO 가스 투여를 위한 간단한 시스템을 개발했습니다. 이 방법은 이산화질소 수준을 제한하면서 지정된 NO 농도를 제공하는 데 안전하고 신뢰할 수 있는 것으로 입증되었습니다. 이 논문은 임상의와 연구원에게 COVID-19 또는 NO 관리가 도움이 될 수 있는 다른 질병을 연구 목적 또는 임상 용으로 조정하는 방법에 대한 필요한 정보를 제공하는 것을 목표로합니다.

COVID-19에 대한 ICU 입학의 급증 동안 MGH에서 ICU에서 일하는 33 세의 호흡기 치료사는 의료 종사자15,19와관련된 시험의 일환으로 NO를받기 위해 자원했다. 시험은 virucidal 에이전트로 NO의 160 ppm의 효험을 시험하여 바이러스성 오염을 위한 위험한 폐에 있는 질병 발생을 방지합니다. 흡입 예방의 첫 번째 세션은 15분 동안 기술된 장치...

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A Novel Inhalation Mask System to Deliver High Concentrations of Nitric Oxide Gas in Spontaneously Breathing Subjects

고농도 산화질소(NO) 가스의 흡입을 위한 간단하고 고적응성이 높은 시스템 장치는 기계식 인공호흡기, 양압 또는 높은 가스 흐름을 필요로 하지 않습니다. 표준 의료 소모품과 아늑한 피팅 마스크는 자발적으로 호흡하는 피사체에게 NO 가스를 안전하게 전달하는 데 사용됩니다.

자연적으로 호흡하는 과목에서 고농도의 산화산화물 가스를 전달하는 새로운 흡입 마스크 시스템

Nitric Oxide (NO) is administered as gas for inhalation to induce selective pulmonary vasodilation. It is a safe therapy, with few potential risks even if ...

흡입된 산화질소는 심한 저산소증 환자에서 산소화를 향상시킬 수 있습니다. 고농도에서 산화 질소는 광범위한 항균 효과를 표시합니다. 몇몇 예심은 COVID-19에 산화 질소의 효력을 시험하고 있습니다.현재까지, 전용 중고 및 비용이 많이 드는 장비없이 백만 당 80 개 이상의 농도로 흡입 된 산화질소를 투여 할 수있는 장치가 없습니다. 이 장치는 고용량 흡입 산화질소가 병원 환경 외부에서 전달될 수 있도록 합니다. 낭포성 섬유증 환자 같이 다중 저항하는 박테리아 때문에 폐 식민지를 가진 환자는, 이 처리에서 유익할 수 있을 것입니다.절차를 시연하는 것은 스테파노 지아니와 비잔 사파이 Fakhr, 내 실험실에서 두 postdoc 연구 동료가 될 것입니다. 환자 인터페이스를 설정하려면, 22mm 외경 15mm 내경 커넥터를 통해 고효율 미립자 공기 필터에 적합한 크기의 아늑한 피팅 표준 비침습적 환기 면 마스크의 내장 된 팔꿈치 포트를 연결합니다. Y피스를 제작하려면 22mm에서 22mm의 두 번의 단부 끝에 만료 및 피망이 있는 팔다리를 만들기 위해 22mm에서 22밀리미터, 7.6mm 포트가 있는 15개의 프랑스 Y피스 커넥터에 두 개의 반대 감이 있는 저저항 22mm의 남성-여성 단방향 밸브를 사용하십시오.단방향 밸브 커넥터를 아래쪽을 가리키는 화살표로 만료 된 사지에 배치하여 근위 흐름만 을 할 수 있게하고 위쪽을 가리키는 화살표로 피망 사지에 대한 커넥터를 배치하여 원설이 근위 흐름에만 허용합니다. 그런 다음 15~ 22mm 의 2단계 어댑터를 사용하여 청소 챔버 및 튜브 어셈블리를 Y피스의 피망 사지에 부착합니다. 청소 챔버를 준비하기 위해, 22 x 22mm 유연한 실리콘 고무 커넥터 어댑터를 100그램의 칼슘 수산화칼슘을 포함하는 스캐빈저 챔버의 근간 끝에 연결하고 다른 22x2밀리미터 유연한 실리콘 고무 커넥터 어댑터를 스캐빈저의 단열 단부에 연결하고, 표준 킨크 저항비닐 가스 튜브를 사용하여 팔다리에 연결한다.산화 질소 저장소 시스템을 준비하려면 포트없이 90도 인공 호흡기 팔꿈치 커넥터에 에어로졸 T 피스를 연결하고 팔꿈치의 다른 쪽 끝을 3 리터 라텍스가없는 호흡 저장소 백에 연결합니다. 7.6mm 샘플링 포트가 있는 22mm 외경 15mm 내경 커넥터에 의해 2개의 연속 15mm 외경의 단층 끝을 가리키는 화살표와 또 다른 단방향 피망 밸브를 부착하고, 상단 캡을 뒤집고 시스템의 근위 단부에 15~22mm 2단계 어댑터를 연결하고, 산화질소의 그린 T피스의 나머지 무료 입구에 근해 2단계 어댑터를 연결 저수지 시스템. 공기 와 산화 질소 가스 흐름 라인을 부착하려면 표준 꼬임 내성 스타 루멘 비닐 산소 가스 튜브를 사용하여 의료 공기 흐름을 가장 탈면 가스 입구 포트에 연결하고 100 만 개의 의료 급 질소 산화물 탱크당 800 개 부품에서 다음 포트 하류에 산화 질소 가스 흐름을 연결하십시오.자발적으로 호흡하는 대상체에 산화질소를 투여하려면, 테이블에 따라 공기, 산소 및 산화질소 가스 흐름을 설정하고 비침습적 환기 인터페이스 설정과 유사한 피사체의 얼굴에 단단한 피팅 마스크를 배치한다. 그런 다음 원하는 지속 시간 동안 흡입 세션을 시작합니다. 산화 질소 및 이산화질소 농도는 처리 중에 가스 전달의 안정성을 평가하기 위해 추적될 수 있다.COVID-19에 대한 ICU 입원의 급증 동안 질량 종합 병원에서 ICU에서 일하는 33 세의 호흡기 치료사는 의료 종사자와 관련된 시험의 일환으로 산화 질소를받기 위해 자원했습니다. 그 결과 산화질소 농도는 분당 3개의 표준 15리터 유량미터로 측정된 분당 총 가스 유량 19.5리터로 백만분의 160부품이었으며, 흡입 기간 내내 안정적으로 유지되었다. 이산화질소는 백만 개당 0.77 부품으로 정점을 찍었으며 따라서 권장 독성 임계값보다 안전하게 낮았습니다.고농도 흡입 된 산화 질소를 안전하게 전달할 가능성은 산화 질소가 효과적인 치료가 될 수있는 다른 질병에이 치료를 적용하기위한 분야를 열어줍니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

Expired CO2 Measurement in Intubated or Spontaneously Breathing Patients from the Emergency Department

Expired CO2 Measurement in Intubated or Spontaneously Breathing Patients from the Emergency Department

만료 CO 2</sub응급실에서 Intubated 또는 자연스럽게 호흡 환자> 측정

Carbon dioxide (CO2) along with oxygen (O2) share the role of being the most important gases in the human body. The measuring of expired CO2 at the mouth ...

연구

의학

Analytical Techniques for Assaying Nitric Oxide Bioactivity

질소 산화물 Bioactivity을 시금을위한 분석 기법

Nitric oxide (NO) is a diatomic free radical that is extremely short lived in biological systems (less than 1 second in circulating blood)1. NO may be ...

Use of Animal Model of Sepsis to Evaluate Novel Herbal Therapies

소설 허벌 요법을 평가하는 패혈증의 동물 모델의 사용

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several ...

Intraoperative Detection of Subtle Endometriosis: A Novel Paradigm for Detection and Treatment of Pelvic Pain Associated with the Loss of Peritoneal Integrity

미묘한 Endometriosis의 Intraoperative 감지 : 복막 무결성의 손실과 관련된 골반 통증의 감지 및 치료를위한 소설 패러다임

Endometriosis is a  common disease affecting 40 to 70% of reproductive-aged women with chronic  pelvic pain (CPP) and/or infertility. The purpose of this ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

소설 고해상도<em&gt; 생체 내</em종양의 성장과 치료학에 두개 내 구조물의 동적 응답을 공부하기&gt; 이미징 기술

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

5/6th Nephrectomy in Combination with High Salt Diet and Nitric Oxide Synthase Inhibition to Induce Chronic Kidney Disease in the Lewis Rat

높은 소금 다이어트와 루이스 쥐에서 만성 신장 질환을 유발하는 산화 질소 합성 효소 억제와 함께 5/6th의 절제

Chronic kidney disease (CKD) is a global problem. Slowing CKD progression is a major health priority. Since CKD is characterized by complex derangements ...

Performing Subretinal Injections in Rodents to Deliver Retinal Pigment Epithelium Cells in Suspension

서스펜션에 망막 색소 상피 세포를 제공하기 위해 설치류에서 망막 주사를 수행

The conversion of light into electrical impulses occurs in the outer retina and is accomplished largely by rod and cone photoreceptors and retinal pigment ...

MRI Mapping of Cerebrovascular Reactivity via Gas Inhalation Challenges

가스 흡입 도전을 통해 뇌 혈관 반응성의 MRI 매핑

The brain is a spatially heterogeneous and temporally dynamic organ, with different regions requiring different amount of blood supply at different time. ...

Dry Powder and Nebulized Aerosol Inhalation of Pharmaceuticals Delivered to Mice Using a Nose-only Exposure System

건조 분말과 제약의 분무 에어로졸 흡입은 코 전용 노출 시스템을 사용하여 마우스 배달

Obstructive respiratory diseases like asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are currently treated by inhaled anti-inflammatory and ...

Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System

Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System

전자 담배와 담배 연기의 효과 비교<em&gt; In Vivo</em&gt; 노출 시스템

Electronic cigarettes (E-cigarettes) are being widely used, and growing in popularity. It is estimated that more than 9 million adults use them regularly. ...