Von Bett-Größe eisernen Lunge zu tragbaren, computer-gesteuerte Systeme, die Ventilatoren verwendet, die zur Behandlung lebensbedrohlicher Erkrankungen der Atemwege—und so viel in der Nachfrage heute—haben eine „Bemerkenswerte Reise“.
Es war schmerzhaft zu sehen. Auf der Höhe der Epidemie, Hunderte von Patienten wurden in Krankenhäuser gebracht, ersticken oder ertrinken in Ihren eigenen Sekreten. Die Nachfrage nach Ventilatoren, die weit weit über Ihre Versorgung.
Klingt das vertraut?
Im Jahr 1931, die Epidemie der Kinderlähmung. Die Opfer waren zumeist kleine Kinder, viele mit Lunge gelähmt durch die Krankheit. Und der ventilator, erfunden von nur drei Jahren befo … vard Medical School, war die „eiserne Lunge“—zunächst eine rechteckige box, in der die einzelnen Patienten abgelegt wurden, die nur mit Ihren Köpfen hervortretend.
Luft-Wärmepumpen von zwei Staubsaugern verändert sich der Druck im inneren der box, ziehen Sie Luft in die und aus der Lunge.
Raffinierte Versionen der eisernen Lunge wurde die Hauptstütze bei der Behandlung von polio-opfern, die während der nächsten drei Jahrzehnte. Im Jahr 1939, die Nationale Stiftung für Kinderlähmung begann die massenhafte Verbreitung der eisernen Lunge, die Kosten etwa $1.500 für jeden—dann ist der Durchschnittliche Preis eines Hauses.
Eugene Farley ’54M (MD) näherte Abschluss seines medizinischen Studiums an der Universität von Rochester in einer der letzten großen polio-Epidemien. Die zwei Flügel des Starken Krankenhaus waren angefüllt mit Patienten in der eisernen Lunge. „Zu helfen, Sorgfalt für diese Patienten bezahlt für mein senior-Jahr an der medizinischen Schule,“ Farley sagte.
Noch in den 1950er Jahren, aber der Mangel an Eisen Lunge war so akut, dass die Rohre mussten eingesetzt werden, bei einigen Patienten durch den Mund oder durch die Tracheotomie zu erzwingen Luft in Ihre Lungen. Diese Maßnahme, die zuvor nur im op, auch Leben gerettet.
Wie funktioniert die mechanische Atmung imitieren normale Atmung?
„Und der Herr Gott bildete Mann der Staub der Erde und atmete in seine Nasenlöcher den Atem des Lebens.“ (Genesis 2:7)
„Und er [Elisa] ging hinauf und legte sich auf das Kind und legte seinen Mund auf seinen Mund, und das Fleisch des Kindes gewachst warm.“ (II Könige 4:34)
Moderne mechanische Ventilatoren, deren Mangelware ist jetzt der Mittelpunkt einer nationalen Debatte über die nation vorsorge für die COVID-19-Pandemie—wenig ähnlichkeit mit den schwerfälligen eisernen Lunge, die Tausende von Leben gerettet, bevor die Entwicklung der polio-Impfstoff in der Mitte der 1950er-Jahre.
Die moderne Geräte—verwendet, um zu helfen, oder tatsächlich Ersatz für einen Patienten, normal zu atmen in einer Vielzahl klinischer Szenarien—sind kleiner, mobiler und sind elektronisch gesteuert, die durch Mikrochips genau anpassen von Luftstrom und Druck, um eine individuelle, den Bedürfnissen des Patienten. Sie sind das Ergebnis von mehr als drei Jahrhunderten des Experimentierens und design.
Als die beiden Alten Testament Passagen über schlagen vor, die Menschen haben bekannt, wie Sie auf Mund-zu-Mund-Beatmung zu erzwingen Luft in die Lunge befallen—eine form der „positiven Druck“ Lüftung—zumindest so früh wie zu Biblischen Zeiten.
Allerdings, Robert Hooke, der Wissenschaftler, der das Wort geprägt „Zelle“ mag der erste gewesen zu exp … chanical Belüftung. Im 17ten Jahrhundert, zeigte er, dass die mechanische Lüftung kann helfen, die Arbeit der geschädigten Lunge durch einen Blasebalg, um Luft in die Verletzte Lunge eines Hundes.
Während der 1800er und frühen 1900er Jahren, negativ-Druck Ventilatoren überwogen Nachahmung der normalen Atmung Prozess. Die Systeme funktioniert, weil, wenn wir erweitern unser Brustkorb und Brusthöhle, es sinkt der Druck im Hohlraum, wodurch die Lunge zu erweitern als auch. Das bewirkt, dass Luft in der Lunge zu verringern—Unterdruck relativ zu der Atmosphäre, die Ergebnisse in der strömenden Luft in die Lungen durch einatmen.
Zum Beispiel, im Jahre 1838 Schottische Arzt John Dalziel beschrieben ein full-Körper-Typ „tank ventilator.“ Es Bestand aus einem luftdichten Kasten, in dem ein patient saß, nur mit dem Kopf ragt. Unterdruck wurde durch manuelles Pumpen von Luft in und aus der box.
Dies führte zu der negativen Druck „eisernen Lunge“ und schließlich die kleineren, tragbaren Geräte zur Behandlung von polio-opfern.
Zum Beispiel, Rochester Rückblick Juni 1959 (Seite 26) berichtet, dass John H. McKeehan ’46, Maschinenbau alumnus lebt in Syracuse, hatte „taken es auf sich, um zu sehen, dass die Brust-shell Atemschutzmasken, in dem zwei Nachbarn, die wurden geschlagen mit Kinderlähmung Leben müssen, sind ordnungsgemäß funktioniert Tag und Nacht.“
McKeehan gefettet die Geräte und überprüft deren Batterien jeden Monat, und zweimal im Jahr nahm der künstlichen Lunge komplett auseinander und neu aufgebaut. „‚Dies ist ein ziemlich angespannt job; es könnte verhängnisvoll sein, wenn ich versehentlich abgestreift einer Schraube, zum Beispiel,'“ erklärte er. Um diese Arbeit zu tun, er suchte Sie heraus und studierte Sie ein service-Handbuch für die Atemschutzmasken „, die eine kompakte version des bekannten eisernen Lunge.“
Zu der Zeit waren die Geräte in der Regel bezeichnet als „Respiratoren“—ein Begriff, jetzt verwendet für schützende Gesichtsmasken.
Die „Bemerkenswerte Reise“ Ventilatoren
In den 1960er Jahren gab es eine Bewegung Weg vom negativ-Druck Ventilatoren zu Gunsten von positiv-Druck-Geräte, die Kraft, die Luft zu einem Patienten die Lunge, die entweder der Blutdruck mit Nasen-oder Gesichtsmasken für weniger schwere Probleme mit der Atmung oder durch invasive einsetzen von Röhrchen in ein patient ‚ s airway.
Robert Kacmarek, director Respiratory Care des Massachusetts General Hospital und professor für Anästhesiologie an der Harvard Medical School, beschreibt diese „Bemerkenswerte Reise“ in seinem 2011 Papier, „Die mechanischen ventilator: pa … übel, und Zukunft.“
„In nur 50 kurze Jahre, die wir gegangen sind, aus rohen, völlig mechanische Geräte, die nur Maschine-ausgelöst Lautstärke der Lüftung zu hoch entwickelten Mikroprozessor-gesteuerte Systeme in der Lage jede form von ventilatorische Unterstützung denkbar“, schreibt er.
Diese Systeme beinhalten:
- CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) – Maschinen, die liefern, die leicht druckbeaufschlagte Luft durch eine kleine Nasenmaske. Sie werden Häufig verwendet, zur Behandlung von Schlaf-Apnoe, sind aber auch für Patienten mit Lungen-Kreislauf-Erkrankungen und in Neonatalen Intensivstationen (NICU) für Kinder mit Atemproblemen, wie Atemnot-Syndrom. Sie wurden nicht empfohlen für CORVID-19 aufgrund von Studien, die auf solche Geräte können Pumpe Viren in die Luft, potentiell erhöht die Ausbreitung einer ansteckenden Krankheit.
- BiPAP (Bilevel Positive Air Pressure) – Maschinen, erhöhen Sie den Druck, Luft schieben während der inhalation, dann senken Sie es zulassen ausatmen. Sie werden zur Behandlung von obstruktiver Schlafapnoe, chronisch obstruktive Lungen-Erkrankung, Lungenentzündung, asthma flare-up, schlechte Atmung nach einer operation, und neurologische Erkrankungen, dass stört die Atmung. Die Einstellungen an diesen Maschinen kann es Ihnen ermöglichen, angepasst werden zur Behandlung von COVID-19 Patienten.
- Invasive positive pressure Ventilation-Maschinen eingesetzt für Patienten, die nicht atmen auf Ihre eigenen, oder leiden unter schweren Atemwegserkrankungen. Luft geliefert durch Röhren eingefügt in ein patient ‚ s airway. Diese Maschinen, verwendet in der Intensivmedizin und Anästhesie-Beatmungsgeräte in op-Sälen, die erforderlich sind, für die Behandlung von schweren Fällen von COVID-19.
Elizabeth Palermo ’91, ’02N (MS), ein Assistent professor für klinische Krankenpflege und Spezial-Direktor der Erwachsenen-Gerontologie in der Acute Care Nurse Practitioner-Programm an der School of Nursing, ist dankbar für die positive Wirkung der Maschinen gehabt haben.
Zum Beispiel, die Mikroprozessoren in modernen Ventilatoren „nicht nur bestimmen, der Druck in der Lunge,“ aber auch einstellen, timing, Fluss und Lieferung von Druck und Luft zu den Lungen, so dass Sie „maßgeschneidert für den Zustand des Patienten und dem Patienten helfen, besser mit dem Schlot“, sagt Sie.
„Ventilatoren verwendet, um nehmen viel wertvollen Platz in einem Raum. Nun, Sie sind kleiner, etwas, jeder Krankenschwester in einem überfüllten Krankenzimmer schätzt“, sagt Palermo, die erhielt Ihren BS und master-Abschlüsse in Krankenpflege an der Krankenpflegeschule. Sie haben auch mehr lesbaren displays, um leichter an den Patienten die Leistung auf dem Schlot.
„Beim Transport von Patienten auf Ventilatoren von Intensivstationen zu diagnostischen Untersuchungen oder in den Operationssaal, die wir verwendet haben, manuell zu atmen für Sie mit einer Tasche-ähnliches Gerät“, sagt Sie. „Je nachdem, wie lang die Reise war, könnte dies sehr anstrengend für das Pflegepersonal und nicht sehr komfortabel für den Patienten. Nun, Ventilatoren sind viel mehr tragbar, so können die Patienten bleiben über einen ventilator transportiert über das Krankenhaus.“
Lüftungstechnik nimmt ein team
Mit den Fortschritten in der Technologie kommen auch eine größere Anerkennung und das Verständnis für die Risiken, die in der mechanischen Beatmung, Palermo fügt.
„Wir haben gelernt, dass zu viel Druck geliefert durch den ventilator kann noch weiter schädigen die Lunge, über den Schaden, den die Krankheit selbst“, sagt Sie. „Patienten auf Ventilatoren sind anfällig für Lungenentzündung, Geschwüre der Haut, und die Schwäche, unter anderen Problemen. Wir haben gelernt, dass stark sedierenden Patienten auf Ventilatoren macht es schwieriger für Sie frei wird von dem ventilator, wenn Ihre Lunge geheilt haben. Unsere Anerkennung dieser Probleme und die Anstrengungen, Sie zu verhindern sind wohl die wichtigsten Fortschritte, die ich gesehen habe.“
Sie warnt davor, dass „Ventilatoren nicht zur Heilung von Krankheiten. Sie erlauben es, die Gesundheit care-team zu unterstützen, Pflege und sorgen Sie für ausreichende Sauerstoffzufuhr während der Behandlungen, wie Antibiotika für Lungenentzündung, wirksam, so dass die Lunge verletzt, indem so etwas wie Corona-Virus um sich auszuruhen und zu heilen.“
Außerdem, mit einem ventilator, der die Verwaltung eines Patienten Atemwegs-problem ist nicht so einfach, wie „wir kaufen mehr Ventilatoren,“ Palermo sagt. Es erfordert eine team-Anstrengung, die:
- Einen erfahrenen Arzt, Krankenschwester und/oder Arzt-Assistent“, um zu bestimmen, die Notwendigkeit für die Belüftung und wenn es in Einklang mit den wünschen des Patienten oder Patientenverfügungen.“
- Einen kompetenten atemtherapeuten, der versteht die technischen Aspekte der ventilator-Maschine und passen den Druck, Sauerstoff und Alarme, um sicherzustellen, die Beatmungsmaschine hilft den Patienten ohne Verletzungen verursachen.
- Eine kompetente Krankenschwester am Krankenbett, die eine Ausbildung in der Pflege für die Patienten auf Ventilatoren, die eng überwachen können, den Gesundheitszustand des Patienten reagieren auf Alarme, und die Evidenz-basierten Praxis zur Vermeidung von Verletzungen oder Komplikationen.