Egy új matematikai modellel tennék hatékonyabbá a gépi lélegeztetést
2021 / 02 / 18 / Perei Dóra
Egy új matematikai modellel tennék hatékonyabbá a gépi lélegeztetést
Az intenzív osztályra kerülő betegek csaknem fele invazív mechanikus lélegeztetést igényel, olyan orvosi eljárást, amely garantálja a szervek és szövetek elegendő oxigénellátását. A tubuson vagy tracheostomán keresztül végzett légzéstámogatást invazív légzéstámogatásnak hívjuk: a terápia során egy olyan géphez csatlakoztatják a betegeket, amely helyettesíti a spontán légzésüket, amit az elmúlt hónapokban többnyire koronavírusos személyeknél alkalmaztak.

Bár gyakran megmentheti a beteg életét, az invazív mechanikus lélegeztetés nem kockázatmentes, időnként ugyanis váratlan sérülés történhet intubálás vagy extubálás során, valamint fennáll a veszélye a légzési folyamatban részt vevő izmok sorvadásának. Az intenzív osztályon ápoltakért felelős orvosoknak ezért meg kell találniuk az egyensúlyt a tekintetben, hogy a szükségesnél ne tartsák tovább lélegeztetőgépen betegeiket, és kezdetét vehesse a természetes gyógyulási folyamat. A jelenlegi kritériumok szerint az extubálás sikertelennek tekinthető, ha a betegeket az invazív mechanikus lélegeztetés visszavonását követő negyvennyolc órán belül újra intubálni kell (ezt hívjuk reintubálásnak).

A NASA kifejezetten a koronavírusos betegek kezelésére alkalmas lélegeztetőgépet fejleszt A NASA mérnökei olyan túlnyomásos lélegeztetőgépet terveztek, mely kifejezetten a koronavírus-fertőzöttek kezelésére alkalmas. A készülék túljutott az első fontos teszten, amit éppen New Yorkban, a COVID-19 egyik legnagyobb amerikai gócpontjában ejtettek meg.

A reintubálások minimalizálása érdekében egy, az Ecommfit és az Universitat Rovira i Virgili gépészmérnöki tanszékének munkatársaiból, valamint a XXIII. Joan Egyetemi Kórház-Pere Virgili Egészségkutató Intézetének orvosaiból álló multidiszciplináris kutatócsoport kidolgozott egy matematikai modellt, amely lehetővé teszi az exturbálás eredményének előrejelzését a kritikus állapotban lévő felnőtt pácienseknél. A vizsgálatot nagyszámú, heterogén adatsorral végezték különféle forrásokból, például betegfigyelő berendezésekből, demográfiai adatokból (életkor, nem, súly, stb), az intenzív osztályra történő felvételnél kapott klinikai adatokból, valamint az egészségügyi dolgozók eseménynyilvántartásaiból. Gépi tanulás segítségével a kutatók képesek voltak meghatározni a fenti adatok komplex kapcsolatát, és ezek alapján

olyan modelleket létrehozni, amelyek feltárhatják a betegek szervezetében zajló bonyolult folyamatok egy részét.

A XXIII. Joan Egyetemi Kórház intenzív osztályának kutatócsoportja, Maria Bodí, osztályvezető, és Josep Gómez adatkutató vezetésével körülbelül ezer, légzési nehézséggel küzdő beteg adatait gyűjtötték össze, akiket az elmúlt öt évben regisztráltak az intenzív osztályon. Ezt követően pedig az Alexandre Fabregat vezette Gépészmérnöki Tanszék kutatócsoportja feldolgozta és elemezte a szerzett adatokat. A Computer Methods and Programs in Biomedicine szaklapban megjelent tanulmány eredményei azt mutatják, hogy a jelenlegi kilenc százalékos reintubáció mértéke egy százalékra csökkenthető, és ezzel gyakorlatilag a kockázatok aránya is nullára esik. A csapat most arra összpontosít, hogy beépítse ezt a modellt az intenzív osztály megfigyelő rendszereibe, hogy az könnyen elérhető, és gyors előrejelzés céljából felhasználható legyen. A fejlesztések tökéletesítése után pedig a modell hatékonyságának tesztelése következik.

Mikor elkerülhetetlen a lélegeztetőgép?

A döntést, miszerint egy betegnek szüksége van-e gépi lélegeztetésre vagy sem, a bevett orvosi gyakorlat szerint többek között a páciens vérének oxigéntelítettségére alapozzák, emellett figyelembe veszik a vér szén-dioxid-telítettségét, a beteg légzési munkáját, metabolikus státuszát, illetve keringését. A vér oxigéntelítettéségnek, vagyis a hemoglobin oxigénszaturációjának normál tartománya kilencvenöt és száz százalék közé tehető. Az egészségügyi protokoll értelmében kilencvenhárom százalékos szaturáció alatt már igénybe kell venni a lélegeztetőgépeket. A koronavírusos betegeknél - a Statnews szerint - azért használják azonnal a legszélsőségesebb beavatkozási formát, mert a véroxigénszintjük

szinte pillanatok alatt, sosem tapasztalt mértékben megzuhanhat.

Az intenzív ellátásra szoruló COVID-betegeknél nem ritka például, hogy a véroxigénszintjük nyolcvan százalék alatti értéket mutat, ami a létfontosságú szerveik, például szívük, központi idegrendszerük, veséik és májuk súlyos károsodásával járhat, mivel a szóban forgó szervek sejtjei nem jutnak hozzá az üzemanyagként szolgáló oxigénhez.

A non-invazív lélegeztetés kevésbé kockázatos

A nyugati típusú orvoslást alkalmazó országokban a légzésrásegítés szintén apránként történik mindazon betegeknél, akik nem a koronavírus miatt szorulnak rá a terápiára. Ha egy beteg véroxigén-szintje a kritikus érték, vagyis kilencvenhárom százalék alá süllyed, először többnyire úgynevezett non-invazív technikákkal próbálják helyreállítani a légzésfunkciókat. Ez azt jelenti, hogy a beteget nem kötik azonnal lélegeztetőgépre, hanem egy orr elé vezetett kanülön keresztül, vagy az orr és a száj, esetleg a teljes arc elé illesztett maszk vagy az egész fejet beborító, búraszerű sisak segítségével juttatnak magas oxigénkoncentrációjú és áramlású gázkeveréket a légutakba. Az orrjárat elejébe vezetett kanült leszámítva ezek az eszközök légmentesen zárnak, ami ugyancsak pozitív nyomást gyakorolhat a tüdőre. Ez olyan esetekben szükségszerű, ha például szívelégtelenség vagy gyulladás következtében a tüdőszövetek vizenyősödése miatt a léghólyagocskák összeesnek és akadozik a vér gázcseréje. A lélegeztetőgép használatával ugyan könnyebben lehet az összeomlóban lévő tüdőt segíteni, a non-invazív technikák mégis előnyösebbek abból a szempontból, hogy altatás nélkül is alkalmazhatók; fennmarad a kommunikáció a beteggel; a páciens önállóan tud táplálkozni; az aktív tornáztatás, gyógytorna lehetősége megmarad, így a beteg izomzata nem, vagy nem olyan gyorsan kezd sorvadni;
lényegesen kisebb a további, a lélegeztetőgép miatt fellépő fertőzés veszélye.

További cikkek a témában:

A NASA kifejezetten a koronavírusos betegek kezelésére alkalmas lélegeztetőgépet fejleszt A NASA mérnökei olyan túlnyomásos lélegeztetőgépet terveztek, mely kifejezetten a koronavírus-fertőzöttek kezelésére alkalmas. A készülék túljutott az első fontos teszten, amit éppen New Yorkban, a COVID-19 egyik legnagyobb amerikai gócpontjában ejtettek meg.

Egy orvosnak hála, egyetlen lélegeztetőgéppel akár kilenc koronavírus beteg is ellátható Elon Musk is felfigyelt a kanadai orvosra, aki némi DIY beiktatásával átalakított egy lélegeztetőgépet, hogy akár kilenc beteget is kezelni lehessen vele.  

80 euróból készített lélegeztetőgépet egy pozsonyi kutatócsapat Úgy néz ki, mégsem csak Kínában lehet vészhelyzet esetén gyorsan lélegeztetőgépeket összerakni.

(Fotó: Getty Images Hungary)


Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Igényes és férfias történeteket keresel? A Roadstert neked írjuk!
Olvass bele az egyik legszínvonalasabb hazai magazinba, szeretni fogod! A Roadster egy fantasztikus utazás az élet legjobb területein...
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.