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.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
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.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
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
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
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 ויראלי. המפגש הראשון של מניעת השאיפה נוהל לפני תחילת משמרת דרך המכשיר המתואר במשך 15 דקות. למטרות מחקר, ריכוזים של לא בשאיפה, NO2, ו O2 נמדדו ברציפות. לא נית...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
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 ספונטני. קלות ההרכבה והשימוש, יחד עם נתוני הבטיחות שפורסמו במקומות אחרים16,17, הופכים את המערכת הזו להתגלמות האידיאלית לניהול ריכוז גז NO גבוה ב- FiO2
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
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.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מחבר מרפק מאוורר 90° ללא יציאות 22 מ"מ קוטר פנימי x 22 מ"מ OD | טלפלקס, וויין, פנסילבניה, ארה"ב | 1641 | |
| מחבר טי אירוסול: יציאות אופקיות 22 מ"מ OD, יציאה אנכית 11 מ"מ ID/22 מ"מ OD | טלפלקס, וויין, PA, ארה"ב | 1077 | |
| מחבר מטופל גמיש לצינור אנדוטרכיאלי או טרכאוסטומי (15 מ"מ OD x 22 מ"מ OD/15 מ"מ ID, אורך 5 ס"מ עד 6.5 ס"מ) | Vyaire Medical Inc., Mettawa, IL, ארה"ב | 3215 | |
| אוויר חלקיקי ביעילות גבוהה (מסנן חיידקים/ויראליים הידרופוביים מאוד, מסנן HEPA Class 13) (22 מ"מ ID/15 מ"מ OD x 22 מ"מ OD/15 מ"מ מזהה מחבר) | Teleflex, Wayne, PA, USA | 28012 | |
| שקית מאגר נשימה 3 ליטר ללא לטקס | CareFusion, יורבה לינדה, קליפורניה, ארה"ב | 5063NL | |
| מיכל תחמוצת החנקן 800 עמודים לדקה בדרגה רפואית (גודל גלילי אלומיניום AQ המכילים 2239 ליטר ב-STP של 800 עמודים לדקה NO גז מאוזן עם חנקן, נפח 2197 L) | Praxair, בית לחם PA, ארה" | מ"מ NO800NI-AQ | |
| שסתום חד כיווני 22 מ"מ זכר/נקבה (חץ מצביע לכיוון קצה נקבה) | טלפלקס, וויין, פנסילבניה, ארה"ב | 1664 | N=2 איבר שאיפה (חץ כלפי מעלה) |
| שסתום חד כיווני 22 מ"מ זכר/נקבה (חץ מצביע לכיוון קצה זכר) | טלפלקס, וויין, פנסילבניה, ארה"ב | 1665 | N=1 גפה נשיפה (חץ כלפי מטה) |
| Rad-57 אוקסימטר דופק כף יד עם טכנולוגיית Rainbow SET | Masimo Corporation, אירווין, קליפורניה, ארה"ב | 3736 | אופציות SpMet |
| (מזהה = 60 מ"מ, אורך פנימי = 53 מ"מ, נפח = 150 מ"ל) המכיל 100 גרם סידן הידרוקסיד | Spherasorb, Intersurgical Ltd, Berkshire, בריטניה | ||
| מחברים גמישים מגומי סיליקון 22 מ"מ F x 22 מ"מ F | Tri-anim שירותי בריאות, דבלין, אוהיו, ארה"ב | 301-9000 | |
| מסכת פנים סטנדרטית | |||
| צינורות חמצן vynil סטנדרטיים בדרגה רפואית עם מחברים אוניברסליים | Teleflex, Morrisville, NC, USA | 1115 | אורך משתנה בהתאם למרחק ממקור הגז. אורך 2.1 מ' בשימוש בפרוטוקול |
| מחבר ישר עם יציאת דגימה של 7.6 מ"מ (15 מ"מ OD x 15 מ"מ ID/22 מ"מ OD) | Mallinckrodt, Bedminster, ניו ג'רזי, ארה"ב | 502041 | |
| מתאם דו-שלבי (15 מ"מ עד 22 מ"מ) | Airlife Auburndale, FL, USA | 1824 | |
| מחבר Y-piece עם יציאות 7.6 מ"מ (22 מ"מ עד 22 מ"מ ו-15 F)Vyaire | Medical Inc., Mettawa, IL, ארה"ב | 1831 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.