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अनायास श्वास विषयों में नाइट्रिक ऑक्साइड गैस की उच्च सांद्रता देने के लिए एक उपन्यास साँस लेना मुखौटा प्रणाली

Published: May 4, 2021 doi: 10.3791/61769
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 3, 2, 1, 1
1Department of Anesthesia, Critical Care and Pain Medicine, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, 2Division of Pediatric Critical Care Medicine, Department of Pediatrics, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, 3Respiratory Care, Massachusetts General Hospital

Summary

उच्च एकाग्रता नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) गैस के साँस लेने के लिए इस सरल और अत्यधिक अनुकूलनीय प्रणाली डिवाइस यांत्रिक वेंटिलेटर, सकारात्मक दबाव, या उच्च गैस प्रवाह की आवश्यकता नहीं है । मानक चिकित्सा उपभोग्य सामग्री और एक सुखद फिटिंग मुखौटा सुरक्षित रूप से अनायास सांस लेने के विषयों के लिए कोई गैस देने के लिए उपयोग किया जाता है ।

Abstract

नाइट्रिक ऑक्साइड (नहीं) को चुनिंदा पल्मोनरी वासोडिलेशन को प्रेरित करने के लिए साँस लेने के लिए गैस के रूप में प्रशासित किया जाता है। यह एक सुरक्षित चिकित्सा है, कुछ संभावित जोखिमों के साथ भले ही उच्च एकाग्रता पर प्रशासित किया जाता है। सांस नहीं गैस नियमित रूप से विभिन्न रोग की स्थिति में प्रणालीगत ऑक्सीजन बढ़ाने के लिए प्रयोग किया जाता है। नो की उच्च सांद्रता का प्रशासन भी विट्रो में एक उग्र प्रभाव डालती है। इसके अनुकूल फार्माकोडायनामिक और सुरक्षा प्रोफाइल के कारण, क्रिटिकल केयर प्रदाताओं द्वारा इसके उपयोग में परिचित, और प्रत्यक्ष विरूक्ष प्रभाव की क्षमता, कोरोनावायरस रोग-2019 (COVID-19) वाले रोगियों में चिकित्सकीय रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। फिर भी, कोई उपकरण वर्तमान में समर्पित, भारी और महंगे उपकरणों की आवश्यकता के बिना, विभिन्न प्रेरित ऑक्सीजन अंशों पर प्रति मिलियन (पीपीएम) प्रति 80 भागों से अधिक सांद्रता पर आसानी से सांस नहीं देने के लिए उपलब्ध है। एक विश्वसनीय, सुरक्षित, सस्ती, हल्के, और वेंटिलेटर मुक्त समाधान का विकास महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से गहन देखभाल इकाई (आईसीयू) के बाहर और सीमित संसाधन परिदृश्य में गैर-intubated रोगियों के प्रारंभिक उपचार के लिए। इस तरह के एक बाधा को दूर करने के लिए, २५० पीपीएम तक गैर-इनवेसिव नो गैस प्रशासन के लिए एक सरल प्रणाली मानक उपभोग्य सामग्रियों और एक सफाई कक्ष का उपयोग करके विकसित की गई थी । नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के स्तर को सीमित करते हुए एक निर्दिष्ट कोई एकाग्रता देने में विधि सुरक्षित और विश्वसनीय साबित हुई है। इस पत्र का उद्देश्य चिकित्सकों और शोधकर्ताओं को इस बारे में आवश्यक जानकारी प्रदान करना है कि अनुसंधान उद्देश्यों या COVID-19 या अन्य बीमारियों में नैदानिक उपयोग के लिए ऐसी प्रणाली को कैसे इकट्ठा या अनुकूलित किया जाए, जिसमें कोई प्रशासन फायदेमंद नहीं हो सकता है।

Introduction

नो इनहेलेशन थेरेपी का उपयोग नियमित रूप से कई नैदानिक सेटिंग्स 1,2,3में जीवन रक्षक उपचार के रूप में कियाजाताहै। इसके प्रसिद्ध पल्मोनरी वासोडिलेटर प्रभाव4के अलावा, कोई भी बैक्टीरिया5,वायरस 6 और कवक7के खिलाफ एक व्यापक रोगाणुरोधी प्रभाव प्रदर्शित नहीं करता है, खासकर यदि उच्च सांद्रता (>100 पीपीएम) पर प्रशासित कियाजाताहै। 8 2003 गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम (सार्स) प्रकोप के दौरान, कोई भी विट्रो में शक्तिशाली एंटीवायरल गतिविधि दिखाया और सार्स-कोरोनावायरस (सार्स-CoV)9,10से संक्रमित रोगियों में चिकित्सीय प्रभावकारिता का प्रदर्शन किया। 2003 तनाव संरचनात्मक रूप से सार्स-सीओवी-2 के समान है, जो वर्तमान कोरोनावायरस रोग-2019 (COVID-19) महामारी11के लिए जिम्मेदार रोगजनक है। 12,13, 14 परिणामों में सुधार करने के लिए उच्च एकाग्रता वाली नो गैस सांस लेने के संभावित लाभों का निर्धारण करने के लिए COVID-19 के रोगियों में तीन यादृच्छिकनियंत्रितनैदानिक परीक्षण चल रहे हैं । एक चौथे चल रहे अध्ययन में, कोई नहीं की उच्च सांद्रता के रोगनिरोधी साँस लेना सार्स-CoV-2-सकारात्मक रोगियों15के संपर्क में स्वास्थ्य सेवा प्रदाताओं में COVID-19 के विकास के खिलाफ एक निवारक उपाय के रूप में जांच की जा रही है ।

COVID-19 के लिए एक प्रभावी और सुरक्षित उपचार का विकास स्वास्थ्य देखभाल और वैज्ञानिक समुदायों के लिए एक प्राथमिकता है । खुराक पर कोई गैस के प्रशासन की जांच करने के लिए > ८० पीपीएम गैर intubated रोगियों और स्वयं सेवा स्वास्थ्य कार्यकर्ताओं में, एक सुरक्षित और विश्वसनीय गैर आक्रामक प्रणाली विकसित करने की जरूरत स्पष्ट हो गया । इस तकनीक का उद्देश्य अनायास सांस लेने के विषयों के लिए प्रेरित ऑक्सीजन (FiO2)के विभिन्न अंशों पर उच्च कोई सांद्रता प्रशासन करना है । यहां वर्णित पद्धति वर्तमान में मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल (एमजीएच) 16, 17 में अनायास सांस लेने वाले COVID-19 रोगियों में अनुसंधान उद्देश्योंकेलिए उपयोग में है । एमजीएच की मानव अनुसंधान आचार समिति के दिशा-निर्देशों का पालन करते हुए, प्रस्तावित प्रणाली वर्तमान में कोई गैस की उच्च सांद्रता के निम्नलिखित प्रभावों का अध्ययन करने के लिए यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षणों की एक श्रृंखला का संचालन करने के लिए उपयोग में है । सबसे पहले, 160 पीपीएम नो गैस के प्रभाव का अध्ययन हल्के-मध्यम COVID-19 के साथ गैर-intubated विषयों में किया जा रहा है, या तो आपातकालीन विभाग (आईआरबी प्रोटोकॉल #2020P001036)14 या मरीजों (आईआरबी प्रोटोकॉल #2020P000786)18में भर्ती कराया गया है। दूसरा, SARS-CoV-2 संक्रमण को रोकने के लिए उच्च खुराक नहीं की भूमिका की जांच की जा रही है और स्वास्थ्य सेवा प्रदाताओं में COVID-19 लक्षणों के विकास नियमित रूप से सार्स-CoV-2-सकारात्मक रोगियों (आईआरबी प्रोटोकॉल # 2020P000831)19के संपर्क में है ।

इस सरल डिवाइस को नियमित रूप से श्वसन चिकित्सा के लिए उपयोग किए जाने वाले मानक उपभोग्य सामग्रियों के साथ इकट्ठा किया जा सकता है। प्रस्तावित उपकरण को गैर-आक्रामक रूप से कोई गैस, चिकित्सा हवा और ऑक्सीजन (ओ2)का मिश्रण देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वायुमार्ग विषाक्तता के जोखिम को कम करने के लिए नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2)साँस लेना कम है। सरकारी औद्योगिक स्वच्छताविदों के अमेरिकी सम्मेलन द्वारा निर्धारित वर्तमान नंबर2 सुरक्षा सीमा 8-एच समय-भारित औसत से 3 पीपीएम है, और 5 पीपीएम अल्पकालिक एक्सपोजर सीमा है। इसके विपरीत, राष्ट्रीय व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य संस्थान एक्सपोजर20की अल्पकालिक सीमा के रूप में 1 पीपीएम की सिफारिश करता है । उच्च खुराक नहीं गैस चिकित्सा में बढ़ती रुचि को देखते हुए, वर्तमान रिपोर्ट इस उपन्यास डिवाइस का आवश्यक विवरण प्रदान करता है । यह बताता है कि अनुसंधान उद्देश्यों के लिए नहीं की एक उच्च एकाग्रता देने के लिए अपने घटकों को कैसे इकट्ठा किया जाए।

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Protocol

नोट: वितरण प्रणाली को इकट्ठा करने के लिए आवश्यक सामग्रियों के लिए सामग्री की तालिका देखें। चिकित्सा हवा के स्रोत, ओ2,और कोई गैस भी साइट पर उपलब्ध होना चाहिए । इस उपकरण को अनुसंधान प्रोटोकॉल में जांच उपयोग के लिए विकसित किया गया है जिसकी स्थानीय संस्थागत समीक्षा बोर्ड (आईआरबी) द्वारा कठोर समीक्षा की गई है । किसी भी परिस्थिति में प्रदाताओं को इस पांडुलिपि में शामिल संकेतों के आधार पर पूरी तरह से काम नहीं करना चाहिए, पूर्व उपयुक्त संस्थागत नियामक अनुमोदन की मांग किए बिना इस डिवाइस का कोडांतरण और उपयोग करना चाहिए। डिवाइस के समीपस्थ अंत से शुरू, निम्नलिखित क्रम(चित्रा 1)में टुकड़ों को इकट्ठा करें।

1. रोगी इंटरफेस का निर्माण

  1. विषय के लिए उपयुक्त आकार का एक सुखद फिटिंग, मानक, गैर-इनवेसिव वेंटिलेशन फेस मास्क लें।
  2. 22 मिमी बाहरी व्यास (O.D.) के माध्यम से मास्क के अंतर्निहित कोहनी बंदरगाह को एक उच्च दक्षता वाले कण हवा (अत्यधिक हाइड्रोफोबिक बैक्टीरियल/वायरल फिल्टर, हेपा क्लास 13) फिल्टर से कनेक्ट करें। /15 मिमी आंतरिक व्यास (मैंने) कनेक्टर।
  3. (वैकल्पिक) विषय के आंदोलन को सुविधाजनक बनाने और वियोग के जोखिम को कम करने के लिए, मास्क इंटरफेस और हेपा फिल्टर के बीच एंडोट्रेक्शियल या ट्रेकोस्टोमी ट्यूब के लिए 15 मिमी O.D. x 22 मिमी O.D./15 मिमी I.D. (लंबाई 5 सेमी-6.5 सेमी) लचीला रोगी कनेक्टर जोड़ें।
    नोट: मुखौटा इंटरफेस के रिसाव से बचने के लिए हर संभव प्रयास करें। डिवाइस के "रोगी अंत" में एक मुखपत्र भी शामिल हो सकता है। इस तरह के विन्यास में एक नाक क्लिप जोड़ा जाना चाहिए।

2. वाई-पीस का निर्माण और ओ2 आपूर्ति की तैयारी

  1. 7.6 मिमी बंदरगाहों के साथ 22 मिमी से 22 मिमी और 15 एफ वाई-पीस कनेक्टर लें। दो विपरीत भावना, कम प्रतिरोध, 22 मिमी पुरुष/महिला, एक तरह से वाल्व के माध्यम से वाई-पीस के दो डिस्टल सिरों पर सर्किट की समाप्ति और प्रेरक अंग बनाएं ।
    1. समाप्ति अंग: वाई-पीस के एक छोर पर, एक-तरफा वाल्व कनेक्टर रखें जो केवल एक समीपस्थ-से-डिस्टल प्रवाह (नीचे की ओर इशारा करते हुए तीर) की अनुमति देता है।
    2. प्रेरणादायक अंग: वाई-पीस के दूसरे छोर पर, एक तरह से वाल्व को कनेक्ट करें जिससे केवल एक डिस्टल-टू-समीपस्थ प्रवाह (ऊपर की ओर इशारा करते हुए तीर) की अनुमति मिलती है।
  2. वाई के समीपस्थ छोर को हेपा फ़िल्टर से कनेक्ट करें।
  3. दोनों सिरों पर सार्वभौमिक एडाप्टर के साथ मानक, गुत्थी प्रतिरोधी, विनाइल गैस ट्यूबिंग का उपयोग करके,ओ-2 स्रोत को वाई-पीस के प्रेरक अंग से जोड़ें। रोगी और गैस के स्रोत के बीच की दूरी को ध्यान में रखते हुए उचित लंबाई की ट्यूबिंग चुनें।
    नोट: वाई-पीस कनेक्टर के पास प्रेरणादेने वाले अंग पर एक नमूना बंदरगाह होना चाहिए। यदि नहीं, तो एक नमूना बंदरगाह के साथ एक अतिरिक्त सीधे कनेक्टर का उपयोग O2की आपूर्ति के लिए किया जाना चाहिए ।

3. सफाई कक्ष का निर्माण और संलग्न करना

  1. एक 22 मिमी x 22 मिमी सिलिकॉन रबर, लचीला कनेक्टर एडाप्टर को एक मेहतर कक्ष के समीपस्थ अंत से कनेक्ट करें (आंतरिक व्यास = 60 मिमी, आंतरिक लंबाई = 53 मिमी, मात्रा = 150mL) जिसमें कैल्शियम हाइड्रोक्साइड (सीए (ओह)2)का 100 ग्राम होता है।
  2. सिलिकॉन रबर एडाप्टर के लिए एक 15 मिमी O.D. x 22 मिमी O.D./15 मिमी I.D., 5 सेमी-६.५ सेमी, लचीला, नालीदार ट्यूब संलग्न करें ।
  3. एक और 22 मिमी x 22 मिमी सिलिकॉन रबर, लचीला कनेक्टर एडाप्टर को मेहतर के डिस्टल एंड से कनेक्ट करें।
  4. 15 मिमी-22 मिमी दो-चरण एडाप्टर का उपयोग करके वाई पीस के प्रेरक अंग में मैला ढोने वाले कक्ष और ट्यूबिंग असेंबली जोड़ें।

4. निर्माण और कोई जलाशय प्रणाली संलग्न

  1. बंदरगाहों (22 मिमी आईडी एक्स 22 मिमी) के बिना एक 3-एल लेटेक्स मुक्त श्वास जलाशय बैग और एक 90 डिग्री वेंटिलेटर कोहनी कनेक्टर इकट्ठा करें।
  2. कोहनी के दूसरे छोर को एयरोसोल टी-पीस (क्षैतिज बंदरगाह 22 मिमी O.D., ऊर्ध्वाधर बंदरगाह 11 मिमी आईएम आईएम/22 मिमी O.D.) के केंद्रीय उद्घाटन से कनेक्ट करें।
  3. टी-पीस को स्कैवेंसिंग चैंबर के डिस्टल एंड में तब तक संलग्न करें जब तक कि यह सिलिकॉन रबर कनेक्टर को कसकर फिट न लगा सके।

5. नहीं और चिकित्सा हवा की आपूर्ति प्रणाली का निर्माण

  1. ७.६ मिमी नमूना बंदरगाहों और फ्लिप-टॉप कैप्स के साथ लगातार दो 15 मिमी O.D. x 15 मिमी I.D./22 मिमी O.D. कनेक्टर्स संलग्न करके NO/एयर गैस आपूर्ति प्रणाली का निर्माण करें ।
    नोट: एक बार टोपियां हटा दी जाती हैं, नमूना पहुंच गैस इनलेट बंदरगाहों के रूप में कार्य करेंगे ।
  2. NO/एयर सप्लाई सिस्टम के डिस्टल एंड पर, एक और एक तरफा प्रेरणादायक वाल्व (ऊपर की ओर इशारा करते हुए तीर) संलग्न करें ।
  3. NO/एयर सप्लाई सिस्टम के समीपस्थ छोर पर, 15/22 मिमी दो-स्टेप्ट एडाप्टर को कनेक्ट करें ।
  4. कोई जलाशय प्रणाली से हरे टी-पीस के शेष मुक्त इनलेट के लिए समीपस्थ दो-स्टेप एडाप्टर को कनेक्ट करें।

6. निम्नलिखित चरणों के लिए मानक, गुत्थी प्रतिरोधी, स्टार-ल्यूमेन विनाइल ऑक्सीजन गैस ट्यूबिंग का उपयोग करके हवा और कोई गैस प्रवाह लाइनें संलग्न करें।

  1. मेडिकल एयर को सबसे डिस्टल गैस इनलेट पोर्ट से कनेक्ट करें।
  2. एक ८०० पीपीएम चिकित्सा ग्रेड कोई टैंक से कोई गैस कनेक्ट (आकार AQ एल्यूमीनियम सिलेंडर मानक तापमान और दबाव पर कोई गैस के ८०० पीपीएम के २२३९ एल युक्त, नाइट्रोजन के साथ संतुलित; दिया मात्रा २१९७ एल) अगले बंदरगाह डाउनस्ट्रीम के लिए ।
    नोट: गैसों के स्रोतों तक आराम से पहुंचने के लिए ट्यूबिंग उचित लंबाई की होनी चाहिए । गैस के स्रोतों के रूप में विभिन्न टैंकों या जनरेटर का उपयोग नहीं किया जा सकता है।

7. अनायास श्वास विषयों में उपयोग करें

  1. वांछित FiO2और कोई एकाग्रता के अनुसार हवा, ओ2, और कोई गैस प्रवाह सेट करें।
    नोट: 80, 160 या 250 पीपीएम पर नंबर प्रशासन के लिए अनुशंसित प्रवाह दरें तालिका 1 (केवल 800 पीपीएम सिलेंडरों पर लागू) में सूचीबद्ध हैं।
  2. रोगी के चेहरे पर टाइट-फिटिंग मास्क रखें, जो एक गैर-इनवेसिव वेंटिलेशन इंटरफेस सेटअप के समान है।
  3. वांछित अवधि के लिए साँस लेना सत्र शुरू करें।

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Representative Results

COVID-19 के लिए आईसीयू प्रवेश की वृद्धि के दौरान एमजीएच में आईसीयू में काम कर रहे एक ३३ वर्षीय श्वसन चिकित्सक ने स्वास्थ्य कर्मियोंको 15, 19से जुड़े परीक्षण के हिस्से के रूप में नहीं प्राप्त करने की स्वेच्छा से। परीक्षण एक virucidal एजेंट के रूप में नहीं की १६० पीपीएम की प्रभावकारिता का परीक्षण किया, जिससे वायरल संदूषण के लिए जोखिम में फेफड़ों में रोग की घटना को रोकने । इनहेलेशन प्रोफिलैक्सिस का पहला सत्र 15 मिनट के लिए वर्णित डिवाइस के माध्यम से एक बदलाव शुरू करने से पहले प्रशासित किया गया था । अनुसंधान प्रयोजनों के लिए, सांस नहीं, नहीं2,और ओ2 की सांद्रता लगातार मापा गया । कोई गैस एक ८०० पीपीएम गैस टैंक से ३.५ एल/मिनट पर प्रशासित किया गया था और 15 एल/मिनट की प्रवाह दर पर हवा के साथ मिश्रित और1 एल/मिनट के एक O 2 प्रवाह दर पर एक FiO2 को बनाए रखने के लिए 21% ।

जिसके परिणामस्वरूप कोई एकाग्रता १९.५ एल/मिनट की कुल गैस प्रवाह दर पर १६० पीपीएम था, तीन मानक 15 एल/मिन प्रवाहमीटर द्वारा मापा गया । ऑक्सीजन संतृप्ति (एसपीओ2),मेथेमोग्लोबिन (MetHb), और हृदय गति की लगातार निगरानी की गई । एसपीओ2 करीब 97% पर स्थिर रहा। MetHb तेजी से गैस के निलंबन पर आधारभूत मूल्य पर लौटने से पहले कोई प्रशासन के दौरान २.३% पर नुकीला । इस विषय में सत्र के दौरान या बाद में कोई साइड इफेक्ट का अनुभव नहीं हुआ । सांस लेने की पूरी अवधि में कोई एकाग्रता स्थिर नहीं रही । कोई2 ०.७७ पीपीएम पर नुकीला और इसलिए सुरक्षित रूप से अनुशंसित विषाक्तता दहलीज से नीचे था । अंक2 में एन एंड नो2 सिग्नल के रिकॉर्ड किए गए ट्रेसिंग के एक प्रतिनिधि भाग को दर्शाया गया है ।

Figure 1
चित्रा 1:डिलीवरी डिवाइस का ग्राफिक प्रतिनिधित्व। एकल घटकों को आकृति में इंगित किया जाता है, जैसा कि पाठ और सामग्री की तालिका में नामित किया गया है। सिस्टम में चार प्रमुख भाग शामिल हैं: रोगी इंटरफ़ेस; वाई-पीस और ऑक्सीजन की आपूर्ति; मैला ढोने वाला चैंबर; और कोई जलाशय प्रणाली और नहीं और चिकित्सा वायु आपूर्ति प्रणाली । संक्षिप्त रूप: HEPA = उच्च दक्षता विशेष हवा; नहीं = नाइट्रिक ऑक्साइड। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2:एक स्वस्थ स्वास्थ्य कार्यकर्ता में १६० पीपीएम कोई साँस लेना के दौरान नहीं और कोई2 सांद्रता के प्रतिनिधि अनुरेखण । संक्षिप्त नाम: नहीं = नाइट्रिक ऑक्साइड; कोई2 = नाइट्रोजन डाइऑक्साइड; पीपीएम = भागों प्रति मिलियन। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

लक्ष्य संख्या (पीपीएम) फियो2 (%) फ्लो सेटअप (एल/मिनट) मापा नहीं2 (पीपीएम)
नहीं ओ2 वायु
80 21 1.67 1.28 15 0.32
30 1.89 3.28 15 0.32
40 2.21 7.24 15 0.37
160 21 3.87 1.78 15 0.81
30 4.38 4.31 15 1.05
40 5.38 9.59 15 1.2
250 21 6.99 2.1 15 1.57
30 9.1 7.3 15 2.35
40 11.91 17.4 15 2.61

तालिका 1: NO, O2,और वायु गैस प्रवाहका सेटअप । गैस अलग FiO2पर लक्ष्य कोई सांद्रता देने के लिए बहती है, के रूप में एक बेंच प्रयोग में एक फेफड़ों के सिम्युलेटर के साथ मापा । नहीं, और ओ 2 प्रवाह (एल/मिनट में) वांछित FiO2 (21%, 30%, ४०%) पर लक्ष्य कोई प्रेरणादायक एकाग्रता (८०, १६०, और२५० पीपीएम) प्राप्त करने के लिए निर्धारित किया गया । हर सेटिंग में लगातार मेडिकल एयर फ्लो रेट (15 एल/मिन) का इस्तेमाल किया जाता था । नाइट्रोजन के साथ संतुलित एक आमतौर पर उपलब्ध 800 पीपीएम कोई सिलेंडर का उपयोग किया गया था। संक्षिप्त: एल/मिन: एल प्रति मिनट; नहीं: नाइट्रिक ऑक्साइड; कोई2 = नाइट्रोजन डाइऑक्साइड; FiO2:प्रेरित ऑक्सीजन का अंश, ओ2:ऑक्सीजन; पीपीएम: प्रति मिलियन भाग।

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Discussion

COVID-198के साथ उन सहित गैर-intubated रोगियों के लिए कोई गैस चिकित्सा में बढ़ती रुचि को देखते हुए, वर्तमान रिपोर्ट एक उपन्यास कस्टम डिवाइस का वर्णन करता है और कैसे अपने घटकों को इकट्ठा करने के लिए २५० पीपीएम के रूप में उच्च के रूप में सांद्रता में नहीं देने के लिए । प्रस्तावित प्रणाली सस्ती उपभोग्य सामग्रियों से बाहर बनाया गया है और सुरक्षित रूप से अनायास सांस लेने के रोगियों में कोई गैस की एक प्रजनन एकाग्रता बचाता है । विधानसभा और उपयोग की आसानी,16,17अन्य जगहों पर प्रकाशित सुरक्षा डेटा के साथ, इस प्रणाली को गैर-intubated रोगियों में अलग-अलग FiO2 पर उच्च नो गैस एकाग्रता प्रदान करने के लिए आदर्श अवतार बनाती है। यहां वर्णित पद्धति वर्तमान में एमजीएच में उपयोग में है, जो इलाज के लिए नहीं की उच्च सांद्रता के प्रभाव की जांच करने के लिए है, या रोकने के लिए, COVID-1914,18,19। विधि विशिष्ट उपभोग्य सामग्रियों की स्थानीय उपलब्धता के आधार पर समायोजित किया जा सकता है, जो यहां वर्णित लोगों से ब्रांड और आकार में भिन्न हो सकता है। फिर भी, प्रोटोकॉल के कुछ महत्वपूर्ण कदमों का पालन किया जाना चाहिए ।

प्रत्येक गैस आपूर्ति लाइन, जलाशय बैग, और एकदिशात्मक वाल्व के अनुक्रम को किसी भी कारण से नहीं बदला जाना चाहिए। एक HEPA फिल्टर भी मौजूद होना चाहिए, विशेष रूप से संक्रमित जैव एयरोसोल पर्यावरण के लिए फैलाव के किसी भी जोखिम के मामले में । एयर लीक उचित कोई सांद्रता के वितरण को प्रभावित कर सकता है । देखभाल उचित तैनात और आकार के चेहरे मास्क का उपयोग करने के लिए और प्रणाली के किसी भी बिंदु पर वियोग से बचने के लिए प्रयोग किया जाना चाहिए । सीए (ओह)2 की कम से कम रिपोर्ट की गई राशि (100 ग्राम) के साथ एक मेहतर कक्ष की उपलब्धता भी आवश्यक है ताकि कोई 2 के संचय को रोका जा सके और फेफड़ों में पानी के साथ प्रतिक्रिया पर नाइट्रिक एसिडगठन से बचा जा सके। Ca (OH)2 मेहतर खपत पर एक रासायनिक डाई प्रतिक्रिया से गुजरना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, अपने अवशिष्ट शोषक गुणों का एक संकेतक के रूप में कार्य कर रहा है । कोई2 के स्तर को कम करने में मेहतर की दक्षता सुनिश्चित करने के लिए, घटक बदल जाना चाहिए जब कनस्तर के दो तिहाई रंग बदल गया है । बेंच परीक्षणों से पता चला है कि कोई2 पहले ६० मिनट के लिए 1 पीपीएम से नीचे रहे और १६० पीपीएम नंबर 17 के संपर्क में 5 घंटे के बाद भी कभी १.३ पीपीएम से अधिक नहीं रहे । पांच घंटे से अधिक समय तक सत्र ों में मेहतर को बदलने की आवश्यकता होगी ।

यदि एक सिलेंडर का उपयोग गैस के स्रोत के रूप में किया जाता है, तो निर्माता द्वारा रिपोर्ट के अनुसार टैंक में देशी कोई एकाग्रता पर ध्यान दिया जाना चाहिए। एक मानक नहीं उच्च दबाव सिलेंडर के लिए नहीं, हवा, और O2 प्रवाह सेटिंग्स(तालिका 1)की सूचना दी जाती है । विभिन्न गैस सांद्रता, या वैकल्पिक कोई उत्पादन उपकरणों21, 22,23केसाथ सिलेंडरों का उपयोग, वांछित नहीं और ओ2सांद्रता के साथ गैस मिश्रण देने के लिए आवश्यक प्रवाह सेटिंग्स को प्रभावित करेगा। नहीं सबसे अधिक उच्च दबाव सिलेंडरों में एक संतुलन गैस के रूप में नाइट्रोजन में पतला है । जितना अधिक कोई एकाग्रता नहीं होगी, यदि मिश्रण में कोई पूरक ओ2 नहीं जोड़ा जाता है तो रोगी को प्रशासित शुद्ध फियो2 होता है। कोई एकाग्रता और FiO2 के बीच इस परस्पर क्रिया पर विचार किया जाना चाहिए, खासकर जब कोई पहले से ही हाइपोक्सिक रोगी को प्रशासित किया जाता है, या ऑक्सीजन सुधार के मामले में नहीं की प्रभावकारिता का आकलन करते हुए । जिसके परिणामस्वरूप एसपीओ2 वृद्धि कुंद हो सकता है अगर FiO 2 कोई प्रशासन केदौरान स्थिर नहीं रखा है । महत्वपूर्ण बात, यदि कोई पूरक O2 प्रशासित नहीं है, तो उच्च खुराक नहीं और हवा को मिलाकर एक हाइपोक्सिक मिश्रण संभावित रूप से उत्पन्न किया जा सकता है।

कोई एक बहुत ही अनुकूल सुरक्षा प्रोफ़ाइल है। अणु का बहुत कम आधा जीवन कुछ संभावित प्रतिकूल प्रभावों को और सीमित करता है। मेथेमोग्लोबिनेमिया सबसे महत्वपूर्ण खतरा है, विशेष रूप से लंबे समय तक उच्च खुराक जोखिम की स्थापना में, जिसके कारण मेथैब के स्तर पर हमेशा बारीकी से नजर रखी जानी चाहिए। हीमोग्लोबिन परिसंचारी में मौजूद लोहे के ऑक्सीकरण द्वारा सांस लेने पर रक्त में मेटाएचबी बनता है। माप तेजी से रक्त परीक्षण या गैर-आक्रामक रूप से SpMet% निगरानी के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। 10% तक के स्तर आमतौर पर स्वस्थ विषयों में अच्छी तरह से सहन कर रहे हैं24. हेमोडायनामिक गिरावट शायद ही कभी कोई साँस लेना के बाद हो सकती है। यदि एनओ के लंबे समय तक प्रशासन अचानक बाधित होजाताहै तो रिबाउंड फेफड़े का उच्च रक्तचाप एक और संभावित जोखिम है । यदि आवश्यक हो तो डिवाइस को गैस सांद्रता का नमूना करने के लिए संशोधित किया जा सकता है। वाई-पीस से पहले एक नंबर/नो2 सैंपलिंग एक्सेस (पोर्ट के साथ 15 एमएम स्ट्रेट कनेक्टर) को प्रेरणा अंग में रखा जा सकता है । उस मामले में, सुरक्षित रूप से मिश्रण करने के लिए O2 जोड़ने के लिए, एक बंदरगाह के साथ एक अतिरिक्त 15 मिमी सीधे कनेक्टर ऊपर रखा जाना चाहिए और एक ऑक्सीजन इनलेट के रूप में इस्तेमाल किया । हालांकि, कोई और नहीं2 के प्रेरित गैस सांद्रता की निगरानी सबसे अधिक संभावना तकनीकी कठिनाइयों और बिस्तर पर इन गैसों के पीपीएम स्तर को मापने के लिए समर्पित उपकरणों के लिए की जरूरत की वजह से चिकित्सकीय संभव नहीं है । एक ही टैंक का उपयोग करने के बावजूद, रोगी के मिनट वेंटिलेशन के आधार पर टेबल 1में रिपोर्ट किए गए लोगों की तुलना में प्रशासित एकाग्रता में मामूली भिन्नताएं हो सकती हैं। इसके अतिरिक्त, मानक गैस रोटमेटर (स्टेनलेस स्टील बॉल फ्लोट के साथ 0-15 एल/मिनट) 0.5 एल से छोटे वेतन वृद्धि की अनुमति नहीं देते हैं। तालिका 1में दिखाए गए सेटअप के लिए समान उच्च सटीक डिजिटल फ्लोमीटर की उपलब्धता, प्रशासित खुराक की सटीकता में वृद्धि करेगी।

वर्णित पद्धति की सीमाओं में मुख्य रूप से प्रस्तावित डिवाइस के मानव उपयोग पर वर्तमान में उपलब्ध दुर्लभ डेटा शामिल हैं। हालांकि17को स्वयंसेवकों और रोगियों पर बेंच प्रयोगों और परीक्षण में कायल प्रदर्शन करना, आज तक, डेटा एक ही केंद्र तक सीमित अनुभव पर आधारित हैं16। ऑपरेटरों इस उपंयास प्रणाली और उच्च खुराक के प्रशासन के उपयोग में संलग्न करना चाहिए ही नहीं अगर पहले से ही कोई गैस चिकित्सा के उपयोग में अनुभवी गंभीर रूप से बीमार रोगियों के इलाज के लिए । स्थानीय संस्थागत नीति और लागू समझौतों के आधार पर, टैंक या अन्य कोई गैस स्रोत प्राप्त करने और स्वतंत्र रूप से समायोज्य गैस स्रोतों के रूप में उपयोग करने के लिए चुनौतीपूर्ण हो सकता है, वितरण उपकरणों द्वारा वर्तमान में बाजार पर उपलब्ध द्वारा लगाए गए सीमाओं के बाहर । 26का उत्पादन करने वाला वेसोडिलेटर नहीं है . एक गैस थेरेपी के रूप में अपने प्रशासन वर्तमान में अमेरिका के खाद्य एवं औषधि प्रशासन द्वारा अनुमोदित है "शब्द के उपचार के लिए और निकट अवधि के नवजात शिशुओं के साथ हाइपोक्सिक श्वसन फेफड़े के उच्च रक्तचाप के नैदानिक या इकोकार्डियोग्राफिक सबूत के साथ जुड़े विफलता के साथ"27। तथापि , वयस्कों में फेफड़े के वासोरएक्टिविटी परीक्षण के लिए वयस्कों में28 और हाइपोक्सेमिक गंभीर रूप से बीमार रोगियों में बचाव चिकित्सा के रूप में या बिना फेफड़े के उच्च रक्तचाप2,29,30,31का उपयोग नहीं कियाजाताहै । दवा के विरुसिडल, बैक्टीरियिडल और कवकनाशक प्रभाव5,6, 7,27को संबोधित करने वाले अध्ययनों में उच्च एकाग्रता(160पीपीएम) की सुरक्षा और सहिष्णुता लगातार बताई गई है। अनुसंधान प्रयोजनों के लिए उच्च खुराक नहीं प्रशासन के लिए, आईआरबी अनुमोदन की मांग की गई थी और14, 18,19,32प्राप्त किया गया था।

आज तक, सांस नहीं का प्रशासन मुख्य रूप से गैस टैंक और संबद्ध भारी मशीनरी पर निर्भर करता है । टैंक आधारित वितरण उपकरणों को आमतौर पर 80 पीपीएम तक कोई गैस सांद्रता प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सिस्टम रोगी को प्रदान किए जा रहे कुल गैस प्रवाह और वांछित नो एकाग्रता के आधार पर कोई समायोज्य राशि प्रदान करने के लिए सॉफ्टवेयर-आधारित क्षमताओं की पेशकश करते हैं। रोगी की प्रेरणा से कोई साँस नहीं लेना निरंतर या समकालिक हो सकता है। इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर सेल के माध्यम से नंबर2 और ओ2 सांद्रता को मापना हमेशा संभव है। इस तरह के महंगे उपकरण प्रस्तावित निर्माण की तुलना में तकनीकी और सुरक्षा लाभ प्रदान कर सकते हैं। हालांकि, वे महंगे हैं और शायद ही कभी कुछ इकाइयों से अधिक में मौजूद होते हैं, आम तौर पर intubated रोगियों में चयनित आईसीएस के भीतर उपयोग किया जा रहा है। नतीजतन, आईसीयू के बाहर रोगियों के लिए कोई चिकित्सा की उपलब्धता बहुत सीमित है, यहां तक कि बड़े संस्थानों में । इसके अलावा, वर्तमान में विपणन उपकरणों के बहुमत ८० पीपीएम से अधिक सांद्रता के ऑफ लेबल प्रशासन की अनुमति नहीं है । आश्चर्य नहीं, वर्तमान में उपलब्ध उपकरणों के माध्यम से, यह लगभग असंभव है एक सीमित संसाधन सेटिंग में एक बड़े पैमाने पर उच्च सांद्रता पर नहीं प्रशासन, जैसे कि रोगियों की वृद्धि और चिकित्सा आपूर्ति की कमी से अनिवार्य । ऐसी परिस्थितियों में, इस संभावित लाभकारी चिकित्सा के प्रशासन के लिए एक सरल और सस्ती, अभी तक सुरक्षित और खुले स्रोत, डिवाइस की आवश्यकता महत्वपूर्ण है।

इस प्रणाली को भविष्य में अधिक जांचकर्ताओं और चिकित्सकों द्वारा सीओवीड-19 और अन्य रोग राज्यों में एक प्रजनन तरीके से सुरक्षित और मज़बूती से प्रशासन के लिए लागू किया जा सकता है जिसके लिए कोई गुण फायदेमंद नहीं हो सकता है। वर्णित पद्धति में, कोई स्रोत आमतौर पर एक मानक गैस टैंक है। अन्य कोई स्रोतों को इस वितरण प्रणाली के साथ उपयोग करने के लिए अनुकूलित नहीं किया जा सकता है, जिसमें टैंकलेस डिवाइस और जनरेटर शामिल हैं।

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Disclosures

एल.B को हीमोलिसिस और नाइट्रिक ऑक्साइड पर अपने काम के लिए एक प्रमुख अन्वेषक के रूप में K23 HL128882/NHLBI NIH से वेतन सहायता प्राप्त करता है । एल.B iNO चिकित्सा एलएलसी, Praxair इंक, Masimo कॉर्प.B एल से प्रौद्योगिकियों और उपकरणों प्राप्त करता है iNO चिकित्सा LLC से एक अनुदान प्राप्त करता है । A.F. और एलटी जर्मन रिसर्च फाउंडेशन (DFG) F.I. 2429/1-1 से धन की सूचना दी; TR1642/1-1 । WMZ NHLBI बी-बीआईसी/NCAI (#U54HL119145) से एक अनुदान प्राप्त करता है, और वह तीसरे ध्रुव इंक के वैज्ञानिक सलाहकार बोर्ड पर है, जो एमजीएच से इलेक्ट्रिक नो जेनरेशन पर पेटेंट लाइसेंस प्राप्त किया है । अन्य सभी लेखकों के पास घोषणा करने के लिए कुछ भी नहीं है ।

Acknowledgments

इस अध्ययन को हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में रेजिनाल्ड जेनी एंडोमेंट चेयर द्वारा एल.B, एमजीएच में एल .B विविध फंडों द्वारा और एमजीएच में एनेस्थीसिया विभाग के क्रिटिकल केयर रिसर्च के एनेस्थीसिया सेंटर फॉर क्रिटिकल केयर रिसर्च के प्रयोगशाला फंडों द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

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

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References

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चिकित्सा अंक १७१ नाइट्रिक ऑक्साइड क्रिटिकल केयर पल्मोनरी डिजीज मेडिकल गैस COVID-19 सार्स-CoV-2 वायरल निमोनिया संक्रामक रोग संचरण स्वास्थ्य कार्यकर्ता
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Pinciroli, R., Traeger, L., Fischbach, A., Gianni, S., Morais, C. C. A., Fakhr, B. S., Di Fenza, R., Robinson, D., Carroll, R., Zapol, W. M., Berra, L. A Novel Inhalation Mask System to Deliver High Concentrations of Nitric Oxide Gas in Spontaneously Breathing Subjects. J. Vis. Exp. (171), e61769, doi:10.3791/61769 (2021).

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