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Artículo de método

Un nuevo sistema de máscara de inhalación para administrar altas concentraciones de gas de óxido nítrico en sujetos que respiran espontáneamente

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DOI:

10.3791/61769

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4 de mayo de 2021

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En este artículo

Resumen

Este dispositivo de sistema simple y altamente adaptable para la inhalación de gas de óxido nítrico (NO) de alta concentración no requiere ventiladores mecánicos, presión positiva o altos flujos de gas. Los consumibles médicos estándar y una máscara ajustada se utilizan para administrar de manera segura NO gas a los sujetos que respiran espontáneamente.

Resumen

El óxido nítrico (NO) se administra como gas para inhalación para inducir vasodilatación pulmonar selectiva. Es una terapia segura, con pocos riesgos potenciales, incluso si se administra a alta concentración. El gas NO inhalado se usa rutinariamente para aumentar la oxigenación sistémica en diferentes condiciones de enfermedad. La administración de altas concentraciones de NO también ejerce un efecto virucida in vitro. Debido a sus perfiles farmacodinámicos y de seguridad favorables, la familiaridad en su uso por parte de los proveedores de cuidados críticos y el potencial de un efecto virucida directo, el NO se usa clínicamente en pacientes con enfermedad por coronavirus-2019 (COVID-19). Sin embargo, actualmente no hay ningún dispositivo disponible para administrar fácilmente NO inhalado a concentraciones superiores a 80 partes por millón (ppm) en varias fracciones de oxígeno inspirado, sin la necesidad de equipos dedicados, pesados y costosos. El desarrollo de una solución confiable, segura, económica, liviana y sin ventiladores es crucial, particularmente para el tratamiento temprano de pacientes no intubados fuera de la unidad de cuidados intensivos (UCI) y en un escenario de recursos limitados. Para superar tal barrera, se desarrolló un sistema simple para la administración no invasiva de gas NO de hasta 250 ppm utilizando consumibles estándar y una cámara de barrido. El método ha demostrado ser seguro y confiable para administrar una concentración específica de NO al tiempo que limita los niveles de dióxido de nitrógeno. Este documento tiene como objetivo proporcionar a los médicos e investigadores la información necesaria sobre cómo ensamblar o adaptar dicho sistema para fines de investigación o uso clínico en COVID-19 u otras enfermedades en las que la administración de NO podría ser beneficiosa.

Introducción

La terapia de inhalación de NO se utiliza regularmente como un tratamiento que salva vidas en varios entornos clínicos1,2,3. Además de su conocido efecto vasodilatador pulmonar4,el NO muestra un amplio efecto antimicrobiano contra las bacterias5,virus6y hongos7,particularmente si se administra a altas concentraciones (>100 ppm). 8 Durante el brote del Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS) de 2003, el NO mostró una potente actividad antiviral in vitro y d....

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Protocolo

NOTA: Consulte la Tabla de materiales para conocer los materiales necesarios para ensamblar el sistema de entrega. Las fuentes de aire medicinal, gases O2y NO también deben estar disponibles en el sitio. El dispositivo ha sido desarrollado para su uso de investigación en protocolos de investigación que se sometieron a una revisión rigurosa por parte de la Junta de Revisión Institucional (IRB) local. Bajo ninguna circunstancia los proveedores deben operar únicamente en base a las indicaciones incluidas en este manuscrito, ensamblando y utilizando este dispositivo sin buscar la aprobación regulatoria institucional previa apropiada. A partir d....

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Resultados

Un terapeuta respiratorio de 33 años que trabaja en la UCI en MGH durante el aumento de la admisión en la UCI por COVID-19 se ofreció como voluntario para recibir NO como parte del ensayo que involucró a trabajadores de la salud15,19. El ensayo probó la eficacia de 160 ppm de NO como agente virucida, previniendo así la aparición de enfermedades en los pulmones con riesgo de contaminación viral. La primera sesión de la profilaxis p.......

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Discusión

Dado el creciente interés en la terapia con gasES no para pacientes no intubados, incluidos aquellos conCOVID-19 8,el presente informe describe un nuevo dispositivo personalizado y cómo ensamblar sus componentes para administrar NO en concentraciones tan altas como 250 ppm. El sistema propuesto está construido a partir de consumibles de bajo costo y entrega de forma segura una concentración reproducible de GAS NO en pacientes que respiran espontáneamente. La facilidad de montaje y uso, junto con l.......

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Divulgaciones

L.B. recibe apoyo salarial de K23 HL128882 / NHLBI NIH como investigador principal por su trabajo en hemólisis y óxido nítrico. L.B. recibe tecnologías y dispositivos de iNO Therapeutics LLC, Praxair Inc., Masimo Corp. L.B. recibe una subvención de iNO Therapeutics LLC. A.F. y L.T. reportaron fondos de la Fundación Alemana de Investigación (DFG) F.I. 2429/1-1; TR1642/1-1. WMZ recibe una subvención de NHLBI B-BIC / NCAI (#U54HL119145), y forma parte del consejo asesor científico de Third Pole Inc., que ha licenciado patentes sobre generación eléctrica de NO de MGH. Todos los demás autores no tienen nada que declarar.

Agradecimientos

Este estudio fue apoyado por la Cátedra Reginald Jenney Endowment de la Escuela de Medicina de Harvard a L.B., por L.B. Sundry Funds en MGH, y por fondos de laboratorio del Centro de Anestesia para la Investigación de Cuidados Críticos del Departamento de Anestesia, Cuidados Críticos y Medicina del Dolor en MGH.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Conector de codo del ventilador de 90 grados sin puertos 22 mm de diámetro interno x 22 mm de diámetro exteriorTeleflex, Wayne, PA, EE. UU. 1641
Conector en T de aerosol: puertos horizontales de 22 mm de diámetro exterior, puerto vertical de 11 mm de diámetro interior/22 mm de diámetro exteriorTeleflex, Wayne, PA, EE. UU. 1077
Conector de paciente flexible para tubo endotraqueal o de traqueostomía (15 mm de diámetro exterior x 22 mm de diámetro exterior/15 mm de diámetro interior, longitud de 5 cm a 6,5 cm)Vyaire Medical Inc., Mettawa, IL, EE. UU. 3215
Aire de partículas de alta eficiencia (filtro bacteriano/viral altamente hidrofóbico,  Filtro HEPA clase 13) (conector de 22 mm ID/15 mm OD x 22 mm OD/15 mm ID ID)Teleflex, Wayne, PA, EE. UU. 28012
Bolsa de depósito respiratorio de 3 L sin látexCareFusion, Yorba Linda, CA, EE. UU5063NL
Tanque de óxido nítrico 800 ppm de grado médico (tamaño AQ) cilindros de aluminio que contienen 2239 L a STP de 800 ppm de gas NO equilibrado con nitrógeno, volumen 2197 L)Praxair, Bethlehem PA, EE.UUMM NO800NI-AQ
Válvula unidireccional de 22 mm macho/hembra (flecha que apunta hacia el extremo femenino)Teleflex, Wayne, PA, USA1664N=2 miembro inspiratorio (flecha hacia arriba)
Válvula unidireccional 22 mm macho/hembra (flecha que apunta hacia el extremo macho)Teleflex, Wayne, PA, USA1665N=1 extremidad espiratoria (flecha hacia abajo)
Oxímetro de pulso de mano Rad-57 con tecnología Rainbow SETMasimo Corporation, Irvine, CA, EE. UU. 3736que incluye SpMet
Option Scavenger (ID = 60 mm, longitud interna = 53 mm, volumen = 150 mL) que contiene 100 g de hidróxido de calcioSpherasorb, Intersurgical Ltd, Berkshire, Reino Unido
Conectores flexibles de caucho de silicona 22 mm F x 22 mm FTri-anim Health Services, Dublín, OH, EE. UU. 301-9000
Mascarilla estándar de ajuste ceñido de tamaño
Tubo de oxígeno de vinilo de grado médico estándar Star Lumen con conectores universalesTeleflex, Morrisville, Carolina del Norte, EE. UU1115Longitud variable según la distancia desde la fuente de gas. Longitud de 2,1 m utilizada en el protocolo
Conector recto con un puerto de muestreo de 7,6 mm (15 mm de diámetro exterior x 15 mm de diámetro interior/22 mm de diámetro exterior)Mallinckrodt, Bedminster, NJ, EE. UU. 502041
Adaptador de dos pasos (15 mm a 22 mm)Airlife Auburndale, FL, EE. UU.1824
Conector de pieza en Y con puertos de 7,6 mm (22 mm a 22 mm y 15 F)Vyaire Medical Inc., Mettawa, IL, EE. UU. 1831
. . adecuado.

Referencias

  1. Roberts, I. D., Fineman, J. F., Zapol, W. M. Inhaled nitric oxide and persistent pulmonary hypertension of the newborn. Pneumologie. 52 (4), 239(1998).
  2. Rossaint, R., et al. Inhaled nitric oxide for the adult respiratory distress syndrome. New En....

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