SickKids自主创新治疗COVID-19新方案

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SickKids自主创新治疗COVID-19新方案


为抗击COVID-19疫情,SickKids的医师和工程师团队设计并构建了一种更为温和的呼吸机来帮助患者减少呼吸机所带来的伤害。

  • 关于COVID-19新型冠状病毒

我们知道,在健康的肺里氧气是通过数百万个比肥皂泡更细密的微型气囊进入血液。但在严重并发症为COVID-19的患者中,这些肺泡会粘上液体并塌陷,使得患者的呼吸变得困难,逐渐地因为缺氧而导致器官衰竭。

对于COVID-19患者,这种形式导致的急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome ,ARDS)是最坏的情况。患者依赖呼吸机存活,因为呼吸机能够使充足的压力将空气推入肺部,从而让肺泡膨胀并保持氧气在体内的流动,直到病毒消退为止。

众所周知,呼吸机可以挽救生命。但是基于机械原理,呼吸机也会给病人带来很大的肺部压力,从而进一步损坏脆弱的肺囊,即便是肺部健康的部分也会因过度拉伸而受到伤害。所有这些都会使得急性呼吸窘迫综合征(ARDS)加剧,甚至导致死亡。对于活下来的幸存者,呼吸机带来的损害有一些也是不可逆的。为了避免这种状况,SickKids的医师和工程师团队设计并构建了一种更为温和的方式来帮助患者呼吸。

  • 连续负腹压(CNAP)设备

一般情况下,标准的医院呼吸机使用正压,将空气和氧气直接用压力推入肺部。而SickKids的这台机器则使用负压,将其施加在体外—类似于用于治疗小儿麻痹症的铁肺(Iron Lung)技术。“但是,与其像辅助呼吸的铁肺(Iron Lung)一样包围整个身体,我们是用一个有机玻璃拱门,仅覆盖腹部。”负责该项目的SickKids高级科学家Martin Post博士说到。

就像它的名字一样,连续负腹压(Continuous Negative Abdominal Pressure,CNAP)设备是将空气移入和移出腹腔,从而在腹部内部产生负压。这将胸隔膜向下拉,在胸腔内产生真空,从而导致患者吸入空气并使肺膨胀(类似于注射器在拉动柱塞时抽取液体的原理)。

  • 关于CNAP设备

连续负腹压设备(CNAP)是已故的SickKids重症监护医生Brian Kavanagh博士的心血结晶。他的大部分职业生涯时间都是用于研究呼吸机肺部损伤的问题和找寻更好的方法来治疗急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是ICU的常见病,死亡率为40% 。在过去的十年中,他和他的团队设计开发和测试了多个CNAP设备的原型,所有原型均在我们研究中心的图像指导创新和治疗干预中心(CIGITI)内部构建。在早期的临床前试验中,与标准呼吸机相比,CNAP设备在整个肺中分配的氧气更均匀,血液中的氧气浓度增加了多达20%。2019年,正当加拿大卫生部批准该小组在圣迈克尔医院(Michael’s Hospital)对CNAP进行试验时,Brian Kavanagh医生因长期患病而去世。该项目由Post博士继续进行,由于COVID-19的爆发,他建议在呼吸机上对新型冠状病毒的的ARDS患者进行CNAP测试。

Post博士说:“这个呼吸机的运作原理主要是将正压和负压结合起来,从而对患者作用更温和,减少肺部伤害,使病人们尽快脱离对呼吸机的依赖。”加拿大卫生部在24小时内批准了该试验。

就在您阅读本文时,CIGITI的工程师和3D打印技术人员团队正在制造10台CNAP机器,以便在圣迈克尔医院(Michael’s Hospital)和多伦多市中心的University Health Network (UHN,大学医疗健康网络)进行试验。

同时,该团队正在设计用于大规模生产的模型机。即将在几周内开始的COVID-19试验将是CNAP的第一个真实试验。如果通过了,那么在这次疫情消退之后,CNAP很有可能成为持久性呼吸衰竭问题的标准治疗方法,甚至成为独立治疗方案。

点击链接阅读原文: https://www.sickkidsfoundation.com/aboutus/newsandmedia/NewsApr16_Homegrown_innovation

2020-05-19T18:08:02-04:00
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