Name: a novel inhalation mask system to deliver high concentrations of nitric oxide gas in spontaneously breathing subjects
Uploaded: 2021-05-04T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Inhalation Mask System to Deliver High Concentrations of Nitric Oxide Gas in Spontaneously Breathing Subjects at JoVE.com

Denna studie stöddes av Reginald Jenney Endowment Chair vid Harvard Medical School till L.B., av L.B. Sundry Funds vid MGH, och av laboratoriefonder från Anestesi Center for Critical Care Research vid Institutionen för anestesi, kritisk vård och smärtmedicin vid MGH.

OBS: Se materialförteckningen för de material som behövs för att montera leveranssystemet. Källor till medicinsk luft, O2, och NO-gaser bör också finnas tillgängliga på plats. Enheten har utvecklats för undersökningsanvändning i forskningsprotokoll som genomgick en rigorös granskning av den lokala institutionella granskningsnämnden (IRB). Leverantörer bör under inga omständigheter endast verka baserat på de indikationer som ingår i detta manuskript, montera och använda denn...

<ol>
	<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. P. <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+therapy+in+pregnancy+complicated+by+pulmonary+hypertension.">Inhaled nitric oxide therapy in pregnancy complicated by pulmonary hypertension.</a> American Journal of Obstetrics and Gynecology. 180 (4), 1045-1046 (1999).</li><li>Ichinose, F., Roberts, J. D., 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:+a+selective+pulmonary+vasodilator:+current+uses+and+therapeutic+potential.">Inhaled nitric oxide: a selective pulmonary vasodilator: current uses and therapeutic potential.</a> Circulation. 109 (25), 3106-3111 (2004).</li><li>Miller, C. C., 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+decreases+the+bacterial+load+in+a+rat+model+of+Pseudomonas+aeruginosa+pneumonia.">Inhaled nitric oxide decreases the bacterial load in a rat model of Pseudomonas aeruginosa pneumonia.</a> Journal of Cystic Fibrosis. 12 (6), 817-820 (2013).</li><li>&#197;kerstr&#246;m, S., Gunalan, V., Keng, C. T., Tan, Y. J., Mirazimi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+effect+of+nitric+oxide+on+SARS-CoV+replication:+Viral+RNA+production+and+palmitoylation+of+the+S+protein+are+affected.">Dual effect of nitric oxide on SARS-CoV replication: Viral RNA production and palmitoylation of the S protein are affected.</a> Virology. 395 (1), 1-9 (2009).</li><li>Deppisch, C., 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=Gaseous+nitric+oxide+to+treat+antibiotic+resistant+bacterial+and+fungal+lung+infections+in+patients+with+cystic+fibrosis:+a+phase+I+clinical+study.">Gaseous nitric oxide to treat antibiotic resistant bacterial and fungal lung infections in patients with cystic fibrosis: a phase I clinical study.</a> Infection. 44 (4), 513-520 (2016).</li><li>Alvarez, R. A., Berra, L., Gladwin, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Home+nitric+oxide+therapy+for+COVID-19.">Home nitric oxide therapy for COVID-19.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 202 (1), 16-20 (2020).</li><li>Chen, L., 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=Inhalation+of+nitric+oxide+in+the+treatment+of+severe+acute+respiratory+syndrome:+A+rescue+trial+in+Beijing.">Inhalation of nitric oxide in the treatment of severe acute respiratory syndrome: A rescue trial in Beijing.</a> Clinical Infectious Diseases. 39 (10), 1531-1535 (2004).</li><li>Keyaerts, E., 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=Inhibition+of+SARS-coronavirus+infection+in+vitro+by+S-nitroso-N-+acetylpenicillamine,+a+nitric+oxide+donor+compound.">Inhibition of SARS-coronavirus infection in vitro by S-nitroso-N- acetylpenicillamine, a nitric oxide donor compound.</a> International Journal of Infectious Diseases. 8 (4), 223-226 (2004).</li><li>Rossi, G. A., Sacco, O., Mancino, E., Cristiani, L., Midulla, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+and+similarities+between+SARS-CoV+and+SARS-CoV-2:+spike+receptor-binding+domain+recognition+and+host+cell+infection+with+support+of+cellular+serine+proteases.">Differences and similarities between SARS-CoV and SARS-CoV-2: spike receptor-binding domain recognition and host cell infection with support of cellular serine proteases.</a> Infection. 48 (5), 665-669 (2020).</li><li>Berra, L., 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=Protocol+for+a+randomized+controlled+trial+testing+inhaled+nitric+oxide+therapy+in+spontaneously+breathing+patients+with+COVID-19.">Protocol for a randomized controlled trial testing inhaled nitric oxide therapy in spontaneously breathing patients with COVID-19.</a> medRxiv. , (2020).</li><li>Lei, C., 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=Protocol+for+a+randomized+controlled+trial+testing+inhaled+nitric+oxide+therapy+in+spontaneously+breathing+patients+with+COVID-19.">Protocol for a randomized controlled trial testing inhaled nitric oxide therapy in spontaneously breathing patients with COVID-19.</a> medRxiv. , (2020).</li><li>. Nitric oxide inhalation therapy for COVID-19 infections in the ED Available from: <a target="_blank" href="https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04338828">https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04338828</a> (2020)</li><li>Gianni, S., 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=Nitric+oxide+gas+inhalation+to+prevent+COVID-2019+in+healthcare+providers.">Nitric oxide gas inhalation to prevent COVID-2019 in healthcare providers.</a> medRxiv. , (2020).</li><li>Safaee Fakhr, B., 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=High+concentrations+of+nitric+oxide+inhalation+therapy+in+pregnant+patients+with+severe+coronavirus+disease+2019+(COVID-19).">High concentrations of nitric oxide inhalation therapy in pregnant patients with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19).</a> Obstetrics &amp; Gynecology. , (2020).</li><li>Gianni, S., 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=Ideation+and+assessment+of+a+nitric+oxide+delivery+system+for+spontaneously+breathing+subjects.">Ideation and assessment of a nitric oxide delivery system for spontaneously breathing subjects.</a> Nitric Oxide. 104-105, 29-35 (2020).</li><li>. Nitric oxide gas inhalation therapy for mild/moderate COVID-19 Available from: <a target="_blank" href="https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04305457">https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04305457</a> (2020)</li><li>. NO prevention of COVID-19 for healthcare providers Available from: <a target="_blank" href="https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04312243?term=Berra&amp;draw=2&amp;rank=7">https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04312243?term=Berra&amp;draw=2&amp;rank=7</a> (2020)</li><li>. 1988 OSHA PEL Project-Nitrogen Dioxide|NIOSH|CDC Available from: <a target="_blank" href="https://www.cdc.gov/niosh/pel88/10102-44.html">https://www.cdc.gov/niosh/pel88/10102-44.html</a> (2020)</li><li>Yu, B., Zapol, W. M., Berra, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrically+generated+nitric+oxide+from+air:+a+safe+and+economical+treatment+for+pulmonary+hypertension.">Electrically generated nitric oxide from air: a safe and economical treatment for pulmonary hypertension.</a> Intensive Care Medicine. 45 (11), 1612-1614 (2019).</li><li>Yu, B., Muenster, S., Blaesi, A. H., Bloch, D. B., 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=Producing+nitric+oxide+by+pulsed+electrical+discharge+in+air+for+portable+inhalation+therapy.">Producing nitric oxide by pulsed electrical discharge in air for portable inhalation therapy.</a> Science Translational Medicine. 7 (294), (2015).</li><li>Lovich, M. 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. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methemoglobinemia:+A+review+and+recommendations+for+management.">Methemoglobinemia: A review and recommendations for management.</a> Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 28 (4), 1043-1047 (2014).</li><li>Christenson, J., 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=The+incidence+and+pathogenesis+of+cardiopulmonary+deterioration+after+abrupt+withdrawal+of+inhaled+nitric+oxide.">The incidence and pathogenesis of cardiopulmonary deterioration after abrupt withdrawal of inhaled nitric oxide.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 161 (5), 1443-1449 (2000).</li><li>Yu, B., Ichinose, F., Bloch, D. B., 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.">Inhaled nitric oxide.</a> British Journal of Pharmacology. 176 (2), 246-255 (2019).</li><li>INO Therapeutics. INOMAX - nitric oxide gas. Food and Drug Administration (FDA) Available from: <a target="_blank" href="https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2013/020845s014lbl.pdf">https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2013/020845s014lbl.pdf</a> (2013)</li><li>Klinger, J. 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=Therapy+for+pulmonary+arterial+hypertension+in+adults:+Update+of+the+CHEST+Guideline+and+Expert+Panel+Report.">Therapy for pulmonary arterial hypertension in adults: Update of the CHEST Guideline and Expert Panel Report.</a> Chest. 155 (3), 565-586 (2019).</li><li>Cornfield, D. N., Milla, C. E., Haddad, I. Y., Barbato, J. E., Park, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+of+inhaled+nitric+oxide+after+lung+transplantation.">Safety of inhaled nitric oxide after lung transplantation.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 22 (8), 903-907 (2003).</li><li>Bhorade, S., 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=Response+to+inhaled+nitric+oxide+in+patients+with+acute+right+heart+syndrome.">Response to inhaled nitric oxide in patients with acute right heart syndrome.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 159 (2), 571-579 (1999).</li><li>Mizutani, T., Layon, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+applications+of+nitric+oxide.">Clinical applications of nitric oxide.</a> Chest. 110 (2), 506-524 (1996).</li><li>. Nitric oxide gas inhalation in Severe Acute Respiratory Syndrome in COVID-19 Available from: <a target="_blank" href="https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04306393">https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04306393</a> (2020)</li></ol>

Med tanke på det ökande intresset för NO-gasbehandling för icke-intubererade patienter, inklusive de med COVID-198,beskriver den aktuella rapporten en ny anpassad enhet och hur man monterar sina komponenter för att leverera NO vid koncentrationer så höga som 250 ppm. Det föreslagna systemet är byggt av billiga förbrukningsvaror och levererar säkert en reproducerbar koncentration av INGEN gas hos spontant andas patienter. Enkel montering och användning, tillsammans med säkerhetsdata so...

INGEN inandningsbehandling används regelbundet som livräddande behandling i flera kliniska miljöer1,2,3. Förutom dess välkända lungvasodilatator effekt4, VISAR NO en bred antimikrobiell effekt mot bakterier5,virus6, ochsvampar 7, särskilt om de administreras vid höga koncentrationer (>100 ppm). Under utbrottet av svår akut respiratorisk sjukdom (SARS) 2003 visade NO potent antiviral aktivitet in vitro och visade terapeutisk effekt hos patienter infekterade med SARS-Coronavirus (SARS- CoV)9,10. Stammen från 2003 är strukturellt lik sars-cov-2, patogenen som är ansvarig för den nuvarande Coronavirus Disease-2019 (COVID-19) pandemi11. Tre randomiserade kontrollerade kliniska prövningar pågår hos patienter med COVID-19 för att fastställa de potentiella fördelarna med att andas in högkoncentration INGEN gas för att förbättraresultaten 12,13,14. I en fjärde pågående studie undersöks profylaktisk inandning av höga koncentrationer av NO som en förebyggande åtgärd mot utvecklingen av COVID-19 hos vårdgivare som exponeras för SARS-CoV-2-positiva patienter15.
Utvecklingen av en effektiv och säker behandling av covid-19 är en prioritet för hälso- och sjukvården och forskarsamhället. För att undersöka administrering av NO-gas vid doser > 80 ppm hos icke-intuberat patienter och frivilliga sjukvårdspersonal blev behovet av att utveckla ett säkert och tillförlitligt icke-invasivt system uppenbart. Denna teknik syftar till att administrera höga NO koncentrationer vid olika fraktioner av inspirerat syre (FiO2)till spontant andas ämnen. Den metod som beskrivs här används för närvarande för forskningsändamål hos spontant andas COVID-19 patienter vid Massachusetts General Hospital (MGH)16,17. Enligt riktlinjerna från MGH: s human research ethics committee används det föreslagna systemet för närvarande för att genomföra en serie randomiserade kontrollerade studier för att studera följande effekter av höga koncentrationer av INGEN gas. För det första studeras effekten av 160 ppm INGEN gas hos icke-intubererade försökspersoner med lindrig-måttlig COVID-19, som tas in antingen vid akutmottagningen (IRB-protokoll #2020P001036)14 eller som slutenvårdspatienter (IRB-protokoll #2020P000786)18. För det andra undersöks högdos-NO:s roll för att förhindra sars-cov-2-infektion och utvecklingen av covid-19-symtom hos vårdgivare som rutinmässigt exponeras för SARS-CoV-2-positiva patienter (IRB-protokoll # 2020P000831)19.
Denna enkla enhet kan monteras med standard förbrukningsvaror rutinmässigt används för andningsbehandling. Den föreslagna apparaten är utformad för att icke-invasivt leverera en blandning av INGEN gas, medicinsk luft och syre (O2). Kvävedioxid (NO2)inandning minimeras för att minska risken för luftvägstoxicitet. Den nuvarandesäkerhetströskeln nr 2 som fastställts av American Conference of Government Industrial Hygienists är 3 ppm över ett 8-h tidsvägt genomsnitt, och 5 ppm är den kortsiktiga exponeringsgränsen. Omvänt rekommenderar Institutet för arbetarskydd 1 ppm som kortvarig exponeringsgräns20. Med tanke på det ökande intresset för hög dos INGEN gasbehandling, ger denna rapport den nödvändiga beskrivningen av denna nya enhet. Det förklarar hur man monterar sina komponenter för att leverera en hög koncentration av NO för forskningsändamål.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<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

Kväveoxid (NO) administreras som gas för inandning för att inducera selektiv lungvasodilatation. Det är en säker terapi, med få potentiella risker även om den administreras vid hög koncentration. Inhalerad INGEN gas används rutinmässigt för att öka systemisk syresättning under olika sjukdomsförhållanden. Administrering av höga koncentrationer av NO utövar också en virucidal effekt in vitro. På grund av dess gynnsamma farmakodynamiska och säkerhetsprofiler, förtrogenheten i dess användning av kritiska vårdgivare och potentialen för en direkt virucidal effekt, används NO kliniskt hos patienter med coronavirussjukdom-2019 (COVID-19). Ändå är ingen anordning för närvarande tillgänglig för att enkelt administrera inhalerad NO vid koncentrationer över 80 delar per miljon (ppm) vid olika inspirerade syrefraktioner, utan behov av dedikerad, tung och dyr utrustning. Utvecklingen av en tillförlitlig, säker, billig, lätt och ventilatorfri lösning är avgörande, särskilt för tidig behandling av icke-intubererade patienter utanför intensivvårdsavdelningen (IVA) och i ett scenario med begränsade resurser. För att övervinna en sådan barriär utvecklades ett enkelt system för icke-invasiv NO-gasadministration upp till 250 ppm med hjälp av standard förbrukningsvaror och en rensningskammare. Metoden har visat sig vara säker och tillförlitlig när det gäller att leverera en specificerad NO-koncentration samtidigt som kvävedioxidnivåerna har begränsades. Detta dokument syftar till att ge kliniker och forskare nödvändig information om hur man monterar eller anpassar ett sådant system för forskningsändamål eller klinisk användning vid COVID-19 eller andra sjukdomar där INGEN administrering kan vara fördelaktig.

En 33-årig andningsterapeut som arbetar på IVA vid MGH under ökningen av IVA-antagning för COVID-19 erbjöd sig att få NO som en del av studien som involverar vårdpersonal15,19. I studien testades effekten av 160 ppm NO som virucidalt medel, vilket förhindrade sjukdomsförekomst i lungor i riskzonen för virusförorening. Den första sessionen av inhalation profylax administrerades innan du startar en förskjutning genom de...

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Inhalation Mask System to Deliver High Concentrations of Nitric Oxide Gas in Spontaneously Breathing Subjects at JoVE.com

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

Denna enkla och mycket anpassningsbara systemanordning för inandning av högkoncentrationsgas (NO) kräver inte mekaniska ventiler, positivt tryck eller höga gasflöden. Vanliga medicinska förbrukningsvaror och en ombonad mask används för att säkert leverera INGEN gas till spontant andande ämnen.

Ett nytt inhalationsmasksystem för att leverera höga koncentrationer av kväveoxidgas hos spontant andande ämnen

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 ...

Inhalerad kväveoxid kan förbättra syresättningen hos patienter med svår hypoxemi. Vid höga koncentrationer uppvisar kväveoxid breda antimikrobiella effekter. Flera försök testar kväveoxidens effekt på covid-19.Hittills finns det ingen tillgänglig enhet som kan administrera inhalerad kväveoxid i koncentrationer över 80 delar per miljon utan behov av dedikerad tung och dyr utrustning. Denna anordning gör det möjligt att leverera högdosinandad kväveoxid utanför sjukhusmiljön. Patienter med lungkolonisering på grund av multiresistenta bakterier, som cystisk fibrospatienter, kommer att kunna dra nytta av denna behandling.Stefano Gianni och Bijan Safaee Fakhr, två postdoktorer från mitt laboratorium, demonstrerar proceduren. För att ställa in patientgränssnittet, anslut den inbyggda armbågsporten på en ombonad monteringsstandard icke-invasiv ventilation ansiktsmask av lämplig storlek för ämnet till ett högeffektivt partikelluftfilter genom 22 millimeters ytterdiameter 15 millimeters innerdiameterkontakt. För att bygga en Y-bit, använd två motsatta sinnen, lågt motstånd 22 millimeter manliga-kvinnliga envägsventiler för att skapa utputgående och inandningsben på de två distala ändarna av en 22 millimeter till 22 millimeter och 15 franska Y-bitskontakt med 7,6 millimeters portar.Placera enkelriktad ventilkontakt mot den utspåriga delen med pilen riktad nedåt för att endast tillåta ett proximalt att distala flödet och placera kontakten för den inandningsbenet med pilen riktad uppåt för att endast tillåta ett distalt proximalt flöde. Använd sedan en 15 till 22 millimeters tvåstegsadapter för att fästa rensningskammaren och slangenheten på den inandningsbenet i Y-stycket. För att förbereda rensningskammaren, anslut en 22 gånger 22 millimeter flexibel silikongummianslutningsadapter till den proximala änden av en asätare som innehåller 100 gram kalciumhydroxid och anslut ytterligare 22 gånger 22 millimeter flexibel silikongummianslutningsadapter till asätarens distala ände och använd standard kinkresistent vinylgasrör med universella adaptrar i båda ändarna för att ansluta syrekällan till den inandningsbenet.För att förbereda kväveoxidbehållaresystemet, anslut en aerosol T-bit i en 90 graders ventilator armbågskontakt utan portar och anslut den andra änden av armbågen till tre liter latexfri andningsbehållare. Fäst en annan enkelriktad inandningsventil med pilen riktad uppåt i den distala änden av två på varandra följande 15 millimeters ytterdiameter med 22 millimeters ytterdiameter 15 millimeters innerdiameterkontakter med 7,6 millimeters provtagningsportar och flip top caps och anslut en 15 till 22 millimeters tvåstegsadapter till systemets proximala tvåstegsadapter till det återstående fria inloppet av den gröna T-biten från kväveoxiden reservoarsystemet. För att fästa luft- och kväveoxidgasflödesledningarna, använd standard kink-resistenta Star Lumen vinylgasrör för att ansluta det medicinska luftflödet till den mest distala gasinloppsporten och ansluta kväveoxidgasflödet från en 800 delar per miljon kväveoxidtank av medicinsk kvalitet till nästa port nedströms.För att administrera kväveoxid till ett spontant andningsobjekt, ställ in luft-, syre- och kväveoxidgasflödet enligt bordet och placera den åtsittande masken på motivets ansikte som liknar en icke-invasiv ventilationsgränssnittsinställning. Starta sedan inandningssessionen under önskad tid. Kväveoxid- och kvävedioxidkoncentrationerna kan spåras för att bedöma gastillförselens stabilitet under behandlingen.En 33-årig andningsterapeut som arbetade på IVA på Mass General Hospital under ökningen av IVA-antagning för COVID-19 erbjöd sig att få kväveoxid som en del av studien som involverar vårdpersonal. Den resulterande kväveoxidkoncentrationen var 160 delar per miljon med en total gasflödeshastighet på 19,5 liter per minut mätt med tre standardflödesmätare på 15 liter per minut och förblev stabil under hela inandningsperioden. Kvävedioxid nådde en topp på 0,77 miljondelar och låg därför säkert under den rekommenderade toxicitetströskeln.Möjligheten att säkert leverera högkoncentrationsinhalerad kväveoxid öppnar fältet för applicering av denna terapi till andra sjukdomar där kväveoxid kan vara en effektiv behandling.

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

Förfallna CO 2 Mätning i intuberade eller spontanandning Patienter från akutmottagningen

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 ...

Analytical Techniques for Assaying Nitric Oxide Bioactivity

Analytiska tekniker för analys av kväveoxid Bioaktivitet

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

Användning av djurmodell för sepsis till utvärdera nya växtbaserade behandlingar

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

Intraoperativ detektion av subtil Endometrios: A Novel Paradigm för upptäckt och behandling av bäckenben smärta i samband med förlusten av Peritoneal Integrity

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

A Novel Högupplöst<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging teknik för att studera dynamiska svaret för intrakraniell Structures till tumörtillväxt och Therapeutics

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

5/6th Nefrektomi i kombination med hög salthalt kost och kväveoxidsyntas Inhibition att inducera kronisk njursjukdom i Lewis Rat

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

Utföra subretinal injektioner i Gnagare att leverera pigmentepitelet celler i suspension

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

MRI Kartläggning av Cerebrovaskulär reaktivitet via Gas Inandning Utmaningar

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

Pulver och nebuliserad Aerosol Inandning av läkemedel levereras till möss med användning av en näsa endast Exponeringssystem

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

Att jämföra effekterna av elektronisk cigarettånga och cigarettrök i en roman<em&gt; In vivo</em&gt; Exponeringssystem

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