Dihanje je eden najpomembnejših znakov življenja, ki je bilo že od antičnih časov identificirano z življenjem. Toliko, da se ta dejavnost skorajda poistoveti z življenjem. Dolgo pa ni bilo razumljeno, kako je potekala ta dejavnost in kakšen je bil njen namen. Stari filozofi so trdili, da je dihanje potekalo za različne namene, kot je prezračevanje duše, hlajenje telesa in nadomeščanje zraka, ki prihaja iz kože. Veter in duh se uporabljata sinonimno. (pnemone) Potem to sözcüDo danes je preživela pljuča (pljučnica) in pljučnica (pneomnija). Po podobnem mnenju, ki je bilo v istem obdobju splošno sprejeto na Kitajskem in v Indiji, je bil postopek dihanja obravnavan glede na element zraka, ki naj bi bil del duše, in dihanje naj bi bilo posledica ta interakcija. Zlasti v vzhodnih kulturah se je pojavila ideja, da bo do neke vrste sprostitve ali povečanja kognicije prišlo z nadzorom dihanja. Čeprav je bilo v tem obdobju znano, da je dihanje potrebno za ohranjanje življenja, ni bilo vzpostavljeno zadovoljivo razmerje z zgoraj omenjenimi intelektualnimi temelji in metodami, kot so udarjanje telesa s trdimi udarci, obešanje telesa na glavo, stiskanje, nanašanje dim iz ust in nosu je bil uporabljen za ponovno aktiviranje ustavljenega dihanja. Te aplikacije so preizkušali tako za zdravljenje ljudi z dihalnimi težavami kot za "oživitev" osebe, ki je umrla zaradi zastoja dihanja. V poznejših obdobjih so eksperimentalno znanje in praktične aplikacije začeli obravnavati kot enega od osnovnih elementov človeške misli. Fiziološki poskusi in pregledi na živalih v novoustanovljenem mestu Aleksandrija so usmerili pozornost na to, kako pride do dihanja. V tem obdobju so se začele razumevati vloge mišic in organov, kot so prepona, pljuča itd. V naslednjem obdobju se je Avicenna začela približevati sodobnemu razumevanju v idejah o namenu, s stališčem, da je bilo dihanje uporabljeno kot mehanizem gibanja srca (ali duha) za življenje telesa, vsak vdih pa je povzročil izdih in naslednji cikel.

Zgodovina ventilatorjev

Po razumevanju mehanizma in namena dihanja se je ideja o uporabi tega znanja pri reševalnih postopkih z oblikovanjem različnih metod in mehanizmov pojavila v poznih 1700-ih z razumevanjem kisika in njegovega pomena za človeško življenje. Razvoj teh idej in mehanizmov bo sčasoma pripeljal do sodobnih ventilatorjev in bo osnova za ustanovitev oddelkov za intenzivno nego, kot jih poznamo. Pandemije so pri tem razvoju igrale pomembno vlogo. Težave, s katerimi se srečujejo v tem procesu, in jatrogene snovi (nezaželene ali škodljive razmere, ki se pojavijo med diagnozo in zdravljenjem), so vprašanja, ki jih je treba upoštevati v sodobnih izvedbah ventilatorjev. Da bi razumeli sodobni ventilator in težave, ki jih skuša rešiti, bo koristno preučiti razvoj predmeta.

1. Nevarna metoda

Metoda oživljanja usta na usta (oživljanje) je ena prvih aplikacij na tem področju. Vendar dejstvo, da je izdihnjen izdih slab glede kisika, nevarnosti prenosa bolezni in nezmožnosti dolgotrajnega postopka, omejuje klinične koristi in uporabnost aplikacije. Prva metoda, uporabljena za reševanje teh težav, je bila nanašanje stisnjenega zraka na pljuča pacienta skozi meha ali cev. Prošnje, povezane s to temo, se pojavljajo v zgodnjih 1800-ih. Vendar pa je ta metoda povzročila veliko primerov iatrogenega pnevmotoraksa. Pnevmotoraks je pojav krčenja pljuč, opisan tudi kot kolaps. Stisnjen zrak, ki ga izvaja meh, razpoči zračne vrečke v pljučih in povzroči, da se med listi napolni dvolistna pleura, imenovana pleura. Čeprav je smrtnost danes mogoče zmanjšati s kirurškimi postopki, kot so uporaba katetra, mehanski poseg s torakoskopijo, plevrodeza, ponovno lepljenje listov in torakotomija, je postopek v primerjavi s številnimi pljučnicami še vedno precej tvegan. Zaradi jatrogenih poškodb je bila v tem obdobju, ko so bile zgoraj omenjene možnosti zelo omejene, nanašanje zraka s pozitivnim tlakom na pljuča razvrščena kot nevarna in praksa je bila v veliki meri opuščena.

2. Železna jetra

Potem ko so poskusi prezračevanja s pozitivnim tlakom ocenili kot nevarne, so študije prezračevanja z negativnim tlakom postale pomembnejše. Namen prezračevalnih naprav z negativnim tlakom je olajšati delo mišic, ki zagotavljajo dihanje. Prvi ventilator za negativni tlak, izumljen leta 1854, je z batom spreminjal tlak v omari, v katero je bil pacient nameščen.

Negalacijski prezračevalni sistemi so bili veliki in dragi. Poleg tega so opazili jatrogene učinke, imenovane "šok rezervoarja", kot so na primer dvig želodčne tekočine in blokada sapnika ali polnjenje pljuč. Čeprav se teh sistemov ni povečalo, so našli prostor za uporabo v velikih bolnišnicah, zlasti za težave z dihanjem, ki jih povzročajo mišice, in med operacijo in so bili nekaj časa uspešno uporabljeni. Podobne naprave se še vedno uporabljajo pri zdravljenju živčno-mišičnih bolezni, zlasti v Evropi.

3. Previdni koraki

Velika pandemija otroške paralize leta 1952 v ZDA in Evropi je pomenila prelomnico v mehanskem prezračevanju. Kljub raziskavam o drogah in cepivih, ki so se uporabljale v prejšnjih epidemijah otroške paralize, pandemije ni bilo mogoče preprečiti in zdravstveni sistem se ni mogel odzvati na potrebe s številom primerov, ki so daleč nad zmogljivostjo bolnišnic. Na vrhuncu epidemije se je umrljivost bolnikov, ki so bili sprejeti v bolnišnico s simptomi dihalnih mišic in bulbarne paralize, povečala na približno 80%. Na začetku pandemije naj bi umrli zaradi ledvične odpovedi zaradi sistemske viremije zaradi terminalnih simptomov, kot so znojenje, hipertenzija in visoka vsebnost ogljikovega dioksida v krvi. Anesteziolog po imenu Bjorn Ibsen je predlagal, da so smrtne posledice povzročile težave z dihanjem in ne odpoved ledvic, ter predlagal prezračevanje s pozitivnim tlakom. Čeprav je ta teorija najprej naletela na odpor, jo je začela sprejemati, saj se je smrtnost pri bolnikih, ki so bili ročno pozitivno prezračeni, zmanjšala na 50%. Omejeno število prezračevalnih naprav, proizvedenih v kratkem času, se je še naprej uporabljalo po epidemiji. Odslej se je fokus prezračevanja preusmeril z zmanjšanja obremenitve dihalnih mišic na aplikacije za povečanje ravni kisika v krvi in zdravljenje ARDS (simptom akutne dihalne stiske). Iatrogene učinke, ki smo jih opazili v prejšnjem prezračevanju s pozitivnim tlakom, smo delno premagali z neinvazivnimi aplikacijami in konceptom PEEP (pozitivni končni izdih). V tem obdobju se je pojavila tudi ideja, da bi vse bolnike zbrali na enem mestu, da bi imeli koristi od enega samega ventilatorja ali ekipe za ročno prezračevanje. Tako so bili postavljeni temelji sodobnih oddelkov za intenzivno terapijo, v katerih so sestavni del ventilatorji in zdravniki, ki so na tem področju razvili strokovno znanje.

4. Sodobni prezračevalniki

Študije, opravljene v naslednjem obdobju, so pokazale, da škoda v pljučih ni nastala zaradi visokega tlaka, temveč predvsem zaradi dolgotrajnega prekomernega raztezanja v alveolah in drugih tkivih. V skladu s pojavom predelovalcev in potrebami različnih bolezni so se prostornina, tlak in pretok začeli nadzorovati ločeno. Tako so bile pridobljene naprave, ki so veliko bolj uporabne in jih je mogoče prilagoditi različnim aplikacijam v primerjavi s samo "glasnostnim" nadzorom. Ventilatorji se uporabljajo za dajanje zdravil, podporo kisika, popolno dihanje, anestezijo itd. Začeli so ga oblikovati tako, da vključuje različne načine za različne namene.

Naprava in načini prezračevanja

Mehansko prezračevanje je nadzorovano in namensko dovajanje in rekuperacija sorodnih plinov v pljuča. Naprave, ki se uporabljajo za izvajanje tega postopka, se imenujejo mehanski ventilatorji.

Danes se ventilatorji uporabljajo za različne klinične namene. Te klinične aplikacije vključujejo zagotavljanje izmenjave plinov, olajšanje ali prevzem dihanja, uravnavanje sistemske ali miokardne porabe kisika, zagotavljanje širjenja pljuč, dajanje sedacije, dajanje anestetikov in mišičnih relaksantov, stabilizacijo prsnega koša in mišic. Te funkcije izvaja naprava za prezračevanje z neprekinjenim ali občasnim izvajanjem pritiska / pretoka v postopkih vdihavanja in izdiha, tudi z uporabo povratnih informacij pacienta. Ventilatorje je mogoče s pacientom priključiti navzven ali skozi nosnice, intubirati skozi sapnik ali sapnik. Večina ventilatorjev lahko izvaja številne zgoraj naštete postopke in opravlja dodatne funkcije, kot je razprševanje ali zagotavljanje podpore s kisikom. Te funkcije lahko izberete med različnimi načini in jih lahko nadzirate tudi ročno.

Načini, ki jih običajno najdemo na ventilatorjih ICU, so:

P-ACV: Tlačno nadzorovano prezračevanje
P-SIMV + PS: Tlačno krmiljeno, Sinhronizirano prisilno prezračevanje s podporo tlaka
P-PSV: Tlačno nadzorovano, tlačno podprto prezračevanje
P-BILEVEL: Dvostopenjsko prezračevanje s krmiljenjem tlaka
P-CMV: Tlačno nadzorovano, stalno obvezno prezračevanje
APRV: Prezračevanje prezračevanja tlaka v dihalnih poteh
V-ACV: s pomočjo glasnosti nadzorovano prezračevanje
V-CMV: neprekinjeno prisilno prezračevanje z uravnavanjem glasnosti
V-SIMV + PS: Prisilno prezračevanje, podprto z nadzorovanim tlakom
SN-PS: Prezračevanje s spontanim tlakom
SN-PV: Neinvazivno prezračevanje s spontanim volumnom
HFOT: način pretoka kisika z visokim pretokom

Poleg ventilatorjev za intenzivno nego obstajajo tudi ventilatorji za anestezijo, transport, novorojenčke in domačo uporabo. Nekateri pogosto uporabljeni izrazi in aplikacije na področju mehanskega prezračevanja, vključno z ventilatorji za noge, so naslednji:

NIV (neinvazivno prezračevanje): To je ime za zunanjo uporabo ventilatorja brez intubiranja.
CPAP (stalni pozitivni tlak v dihalnih poteh): najosnovnejša podporna metoda, pri kateri se na dihalne poti izvaja konstanten tlak
BiPAP (pozitivni tlak v dihalnih poteh Bilevel): To je metoda za uporabo različnih ravni tlaka na dihalne poti med dihanjem.
PEEP (pozitivni tlak izdiha na koncu dihalne poti): To je vzdrževanje tlaka na dihalni poti na določeni ravni s strani naprave med izdihom.

Študije ventilatorjev ASELSAN

ASELSAN je leta 2018 začel delati na „Sistemih za podporo življenju“, ki jih je določil kot eno izmed strateških področij v zdravstvenem sektorju. Začelo je sodelovati z različnimi domačimi podjetji in dobavitelji podenot v skladu s svojo vizijo ustvarjanja ustreznega ekosistema z uporabo obstoječih študij in znanja v Turčiji na ventilatorju, ki je ena glavnih naprav na tem področju. Podpisani so sporazumi o sodelovanju s podjetjem BOISYS, ki pri nas dela na ventilatorjih. V tem okviru so bile izvedene tehnične študije in študije za preoblikovanje naprave za prezračevanje, ki jo preučuje BIOSYS, v izdelek, ki lahko konkurira v svetovnem merilu.

V skladu s potrebo po ventilatorjih, za katere velja, da se v Turčiji in po svetu pojavljajo s pandemijo COVID v začetku leta 2020, se je začelo hitro delo z lokalnimi in tujimi podjetji, ki delujejo v Turčiji, tako za BIOSYS kot za različne vrste ventilatorji pod podporo in koordinacijo predsedstva obrambne industrije. Prvi problem, s katerim smo se srečali v tej študiji, je bil, da je dobava proizvajalcev poddelov za ventilatorje, kot so ventili in turbine, ki so jih prej enostavno in do neke mere stroškovno učinkovito dobavljali iz tujine, postala težavna zaradi potrebe ali velikega povpraševanja držav. Iz tega razloga sta bila zasnovana in izdelana sorazmerna in izdihovalna zaklopka, kritični poddeli za turbine in preskusne jeter, tako za podporo domačim proizvajalcem ventilatorjev kot tudi za uporabo v proizvodnji BIYOVENT-a, na katerem se dela z BIOSYS-om. Sektorsko predsedstvo HBT je pomembno prispevalo k oblikovanju in proizvodnji delov ventilne komponente.

Hkrati s to študijo so bile skupaj z BAYKAR in BIOSYS izvedene študije zasnove strojne in programske opreme za zorenje naprave BIOVENT. Objekti AR timeELİK so bili v kratkem času uporabljeni za izdelavo odkopanega izdelka v velikih količinah. Načrtovanje in izdelava medicinskih pripomočkov je bila končana v zelo kratkem času, junija pa so jo začeli pošiljati v Turčijo in po svetu. V naslednjem obdobju je bila na ASELSANU vzpostavljena proizvodna infrastruktura za proizvodnjo BIOVENT in proizvodnja naprave je bila prenesena na ASELSAN. Danes ima ASELSAN proizvodno zmogljivost več sto ventilatorjev na dan. Naprava se še naprej proizvaja in pošilja po potrebi v Turčiji in po svetu.

prihodnost

ASELSAN si v sodelovanju z lokalnimi podjetji za ventilatorje še naprej prizadeva za ustvarjanje ekosistema, optimizacijo zasnove podkomponent in razširitev proizvodnih zmogljivosti. Poleg teh je načrtovano načrtovanje nove verzije ventilatorjev z vključitvijo tem, za katere se šteje, da so tehnologije prihodnosti, v ventilator, kot so povratne informacije iz diafragme ali živčnega sistema, boljše vrednotenje odzivov pacientov in aplikacije umetne inteligence .

Bolezen SARS COV 2, ki jo trenutno doživljamo v obdobju pandemije, zahteva uporabo ventilatorjev pri hudih bolnikih. Vendar pa na primer zdravljenje bolezni SARS COV, druge vrste koronavirusa, odkrite leta 2003 in ki ni doseglo ravni pandemije, zahteva veliko več ventilatorjev. Po pandemiji se bodo verjetno pojavili podobni koronavirusi in mutacije. Obstajajo tudi grožnje, kot sta rinovirus in gripa, ki lahko ustvarijo podobne potrebe. V takem scenariju se bodo potrebe po osebju za intenzivno nego, enotah za intenzivno nego in ventilatorjih povečale, svetovna dobavna veriga pa bo lahko prekinjena za veliko daljša obdobja. Zato bodo ohranjanje domače in nacionalne proizvodne zmogljivosti, ustvarjanje ekosistema in naselitev ventilatorjev na določeni ravni ustrezni pristopi.

Naprava za pandemijo in prezračevanje