Duikrebreather-technologie is toegepast om de levens van patiënten op de intensive care te redden – dankzij duiker Martin Stanton, algemeen directeur van de duiklocatie Vobster Quay in Somerset.
De NHS heeft zojuist de eerste bestelling geplaatst voor 1000 van zijn 3CPAP-beademingsapparaten om patiënten met ernstige ademhalingsmoeilijkheden te helpen.
Stanton kwam op het idee om het eeuwenoude principe van het recyclen van zuurstof door het gebruik van een rebreather – voor het eerst gebruikt door marineduikers in de Eerste Wereldoorlog – toe te passen op het NIV-apparaat (Non Invasive Ventilation) dat zo belangrijk is op de intensive care van ziekenhuizen. eenheden.
Dergelijke ventilatoren worden gebruikt voor ongeveer 60% van de patiënten met acute longontsteking – de belangrijkste reden waarom Covid-19-patiënten in het ziekenhuis worden opgenomen – en bij andere aandoeningen zoals acute griep. Toen ziekenhuizen echter in de begindagen van de pandemie een tekort aan beademingsapparatuur en zuurstof voor patiënten begonnen te melden, ging Stanton op zoek naar een oplossing.
Hij was een software-ingenieur van beroep en had voorheen Vobster Marine Systems (VMS) in eigendom en beheer. Hij had al vele jaren ervaring met het ontwerpen en vervaardigen van rebreathers op zijn naam staan.
“Wat 3CPAP anders doet – en het is echt een primeur – is een rebreather CPAP laten uitvoeren,” vertelde Stanton. Divernet. CPAP staat voor Continuous Positive Airway Pressure. “De zuurstofbesparende eigenschappen van een rebreather zijn algemeen bekend, maar de truc is: hoe behoud je automatisch zowel het ademvolume als de druk?
“Op een rebreather is het toevoegen van volume eenvoudig – we gebruiken meestal een ADV [Automatic Diluent Valve]. Maar het wegwerken ervan is moeilijker. Wij als duikers ventileren het volume meestal via onze neus of mond.
“We kunnen niet van een patiënt verwachten dat hij dat doet, en tijdens CPAP is dat eigenlijk onmogelijk omdat je een verzegeld masker draagt. De eerste uitvinding, die ik patenteerde, was een automatische volumeregelklep die het ideale volume in de ademhalingslus handhaaft.”
Druk houden
Stantons tweede uitdaging was het vinden van een manier om de druk in het apparaat te handhaven. “CPAP vereist dat we een constante druk in de luchtwegen uitoefenen, maar een rebreather werkt op omgevingsdruk”, legde hij uit. “Dus moest ik een manier ontwikkelen om druk boven de omgevingstemperatuur te genereren, maar dan binnen een gesloten systeem.
“Dat viel mee, en met de hulp van het Cabinet Office en een paar vrienden had ik in april 2020 een systeem operationeel.
“De druk moet echter gedurende de hele ademhalingscyclus zo dicht mogelijk bij het doel blijven, maar als je in- en uitademt, moet je een manier hebben om de geleverde druk in realtime te wijzigen, om de veranderingen in de geleverde druk te compenseren. ” Stanton zegt dat hij dat aspect van het systeem tegen januari 2021 had geperfectioneerd.
Het resultaat, zijn gemakkelijk te vervoeren 3CPAP-beademingsapparaat, heeft een sodalime-busje eraan om de uitgeademde zuurstof te recyclen en kost ongeveer £3,300 – een enorme besparing vergeleken met de £12,000 kosten van een standaard VC70 ICU-beademingsapparaat.
Ook de besparing aan benodigde zuurstof is opvallend. Een standaard CPAP-systeem zou 50 liter zuurstof per minuut kunnen gebruiken, waardoor, met een gemiddelde leveringssnelheid in het Britse algemene ziekenhuis van ongeveer 3,000 liter per minuut, slechts 60 patiënten kunnen worden behandeld.
“Met behulp van een op rebreather gebaseerd systeem kunnen we er meer dan 1,000 behandelen”, zegt Stanton. “Dit is relevant, omdat het gemiddelde Britse ziekenhuis 300 tot 400 bedden heeft, en als je de limieten van het zuurstofsysteem overschrijdt, heeft het de neiging om te sluiten, waardoor de patiënten helemaal geen zuurstof meer hebben.”
Behandeling overal
Uit een NHS-rapport eind 2021 bleek dat CPAP de kans dat een patiënt werd geïntubeerd met 18% verkleinde, en de uitkomst voor degenen die wel intubatie nodig hadden met ongeveer 16% verbeterde, zei Stanton. De kansen om de intubatie te overleven voor patiënten met een acute longontsteking zijn ongeveer 50-50.
Een ander voordeel van 3CPAP is dat het zelfs kan worden gebruikt op een zuurstofconcentrator, die vaak wordt gebruikt in verzorgingshuizen om zuurstof toe te dienen.2 voor patiënten met een laag volume, maar alleen bruikbaar in een klinische omgeving in combinatie met een rebreather.
“Hierdoor kunnen we deze levensreddende behandeling overal geven, zolang we natronkalk hebben om de CO te verwijderen2en macht”, zei Stanton. “Sodalime is nog steeds een verbruiksartikel, maar het is een stuk gemakkelijker te transporteren dan zuurstof onder hoge druk.”
De wettelijke tests van de 3CPAP zijn bijna voltooid, zei hij, en de Britse patiëntenonderzoeken zullen in augustus van start gaan. Na het voltooien van de NHS-bestelling beginnen de aanvragen voor de verschillende certificeringen die nodig zijn om 3CPAP te exporteren.
Het nieuwe systeem “heeft het zeer reële potentieel om het mogelijk te maken acute CPAP toe te dienen met behulp van zuurstofconcentrators, tijdens transport en in landen waar de zuurstoftoevoer beperkt is”, zegt het Medical Devices Testing Evaluation Centre.
Stanton, die het product vorige week tentoonstelde op het Cheltenham Science Festival, ontving £ 130,000 aan ontwikkelingsfinanciering van Innovate UK en Millfield Medical Electronics.
Ook op Divernet: Begeleiding ontspannen tijdens post-Covid-duiken, Duikers en Covid: een dokter heeft jouw hulp nodig
