Hengitys on yksi tärkeimmistä elämänmerkeistä, joka on tunnistettu elämään muinaisista ajoista lähtien. Niin paljon, että tämä toiminta on melkein identifioitu elämään. Kuitenkin pitkään ei ymmärretty, miten tämä toiminta tapahtui ja mikä oli sen tarkoitus. Muinaiset filosofit ehdottivat, että hengitys tapahtui erilaisiin tarkoituksiin, kuten sielun tuuletukseen, kehon jäähdyttämiseen ja ihosta tulevan ilman korvaamiseen. Tuulta ja henkeä käytetään synonyyminä. (pnemon) Sitten tämä sözcüSe on säilynyt nykypäivään keuhkoina (keuhkokuume) ja keuhkokuumeina (keuhkokuume). Kiinassa ja Intiassa laajasti omaksutun samanlaisen näkemyksen mukaan hengitysprosessia tarkasteltiin suhteessa ilman elementtiin, jonka uskotaan olevan osa sielua, ja hengityksen uskottiin olevan seurausta tämä vuorovaikutus. Erityisesti itäisissä kulttuureissa on syntynyt ajatus siitä, että jonkinlainen rentoutuminen tai kognitiivisuuden lisääntyminen tapahtuu hengityksen hallinnan kautta. Vaikka tänä aikana tiedettiin, että hengitys oli välttämätöntä elämän ylläpitämiseksi, tyydyttävää suhdetta yllä mainittuihin älyllisiin perustuksiin ei voitu luoda, ja menetelmiä, kuten lyödä kehoa kovilla iskuilla, ripustaa kehoa ylösalaisin, puristaa sitä, levittää savusta suusta ja nenästä levitettiin lopetettu hengitys uudelleen. Näitä sovelluksia on kokeiltu sekä hengitysvaikeuksista kärsivien ihmisten hoitamiseksi että henkilön "elvyttämiseksi" hengityspysähdyksen aiheuttamissa kuolemissa. Myöhempinä aikakausina kokeellinen tieto ja käytännön sovellukset alkoivat nähdä yhtenä ihmisen ajattelun perustekijöistä. Fysiologiset kokeet ja eläinkokeet hiljattain perustetussa Aleksandrian kaupungissa keskittyivät siihen, miten hengitys tapahtuu. Lihasten ja elinten, kuten kalvon, keuhkojen jne., Roolit alkoivat ymmärtää tänä aikana. Seuraavana aikana Avicenna alkoi lähestyä nykyaikaista ymmärrystä ajatuksissa tarkoituksesta, sillä hengitystä käytettiin sydämen (tai hengen) liikkumismekanismina kehon elävöittämiseksi, ja jokainen sisäänhengitys aiheutti uloshengityksen ja seuraavan sykli.

Tuulettimien historia

Hengityksen mekanismin ja tarkoituksen ymmärtämisen jälkeen ajatus tämän tiedon käyttämisestä hengenpelastushoitoissa suunnittelemalla erilaisia menetelmiä ja mekanismeja syntyi 1700-luvun lopulla ymmärtäen hapen ja sen merkityksen ihmisen elämälle. Näiden ideoiden ja mekanismien kehitys ajan myötä johtaa nykyaikaisiin hengityslaitteisiin ja muodostaa perustan tehohoitoyksiköiden perustamiselle sellaisena kuin ne tunnemme. Pandemioilla on ollut tärkeä rooli tässä kehityksessä. Tämän prosessin aikana esiintyneet ongelmat ja iatrogeeniset (ei-toivotut tai haitalliset olosuhteet, joita esiintyy diagnoosin ja hoidon aikana) ovat aiheita, jotka on otettava huomioon nykyaikaisessa ventilaattorimallissa. Nykyaikaisen tuulettimen ja sen yrittämien ongelmien ymmärtämiseksi olisi hyödyllistä tutkia aiheen kehitystä.

1. Vaarallinen menetelmä

Suusta suuhun elvytysmenetelmä (elvytys) on yksi ensimmäisistä aiheista. Se, että uloshengitetty hengitys on huono hapen suhteen, taudin leviämisriski ja kyvyttömyys jatkaa prosessia pitkään, rajoittaa sovelluksen kliinisiä etuja ja käytettävyyttä. Ensimmäinen menetelmä näiden ongelmien ratkaisemiseksi oli paineilman levittäminen potilaan keuhkoihin palkeen tai putken kautta. Aiheeseen liittyviä sovelluksia esiintyy 1800-luvun alussa. Tämä menetelmä on kuitenkin johtanut moniin iatrogeeniseen pneumotoraksitapaukseen. Pneumothorax on keuhkojen supistumisen ilmiö, jota kutsutaan myös romahdukseksi. Palkeen käyttämä paineilma rikkoo ilmapussit keuhkossa ja saa kaksilehmisen pleuran, nimeltään pleura, täyttymään lehtien väliin. Vaikka kuolleisuus voidaan minimoida kirurgisilla toimenpiteillä, kuten katetrin levittäminen, mekaaninen puuttuminen torakoskoopilla, pleurodeesi, lehtien liimaaminen uudelleen ja thoracotomy, prosessi on edelleen erittäin riskialtista verrattuna moniin keuhkokuumeisiin. Jatrogeenisten vaurioiden seurauksena tänä aikana, jolloin edellä mainitut mahdollisuudet olivat hyvin rajalliset, ylipaineilman käyttö keuhkoihin luokiteltiin vaaralliseksi ja käytännöstä luovuttiin suurelta osin.

2. Rauta maksa

Kun positiivisen paineen ilmanvaihtoyritykset katsottiin vaarallisiksi, alipainetuuletuksen tutkimukset kasvoivat. Alipaineilmastointilaitteiden tarkoituksena on helpottaa hengitystä tarjoavien lihasten työtä. Ensimmäisessä alipainehengityslaitteessa, joka keksittiin vuonna 1854, käytettiin mäntää muuttamaan kaapin, johon potilas asetettiin, painetta.

Alipaineilmanvaihtojärjestelmät olivat suuria ja kalliita. Lisäksi havaittiin iatrogeenisiä vaikutuksia, joita kutsutaan "säiliösokiksi", kuten mahanesteet nousevat ylös ja estävät henkitorven tai täyttävät keuhkot. Vaikka näiden järjestelmien määrä ei lisääntynyt, he löysivät paikan suurille sairaaloille erityisesti lihasten aiheuttamien hengitysvaikeuksien ja leikkauksen aikana, ja niitä käytettiin menestyksekkäästi jonkin aikaa. Vastaavia laitteita käytetään edelleen hermo- ja lihasairauksien hoidossa, etenkin Euroopassa.

3. Varovaiset vaiheet

Vuonna 1952 tapahtunut suuri polio-pandemia Yhdysvalloissa ja Euroopassa merkitsi käännekohtaa mekaanisessa ilmanvaihdossa. Aikaisemmissa polioepidemioissa käytetyistä lääke- ja rokotetutkimuksista huolimatta pandemiaa ei voitu estää ja terveydenhuoltojärjestelmä ei kyennyt vastaamaan tarpeeseen, sillä tapausten määrä ylitti selvästi sairaaloiden kapasiteetin. Epidemian huippuajankohtana sairaalaan joutuneiden potilaiden kuolleisuus hengityslihasten ja bulbarhalvauksen oireiden kanssa nousi noin 80 prosenttiin. Pandemian alussa kuolemien uskottiin johtuvan systeemisestä viremiasta johtuvasta munuaisten vajaatoiminnasta, joka johtui terminaalisista oireista, kuten hikoilusta, verenpainetaudista ja korkeasta hiilidioksidipitoisuudesta veressä. Bjorn Ibsen -niminen anestesiologi ehdotti, että kuolemat johtuivat hengitysvaikeuksista, ei munuaisten vajaatoiminnasta, ja ehdotti positiivisen paineen ilmanvaihtoa. Vaikka tämä teoria kohtasi aluksi vastustuskykyä, se alkoi hyväksyä, koska kuolleisuus laski 50 prosenttiin potilailla, joille tehtiin manuaalinen positiivinen ilmanvaihto. Lyhyessä ajassa tuotettujen ilmanvaihtolaitteiden rajallinen määrä jatkoi käyttöä epidemian jälkeen. Tästä eteenpäin ilmanvaihdon painopiste siirtyi hengityslihaksen kuormituksen vähentämisestä sovelluksiin veren happitason nostamiseksi ja ARDS-hoitoon (Acute Respiratory Distress Symptom). Aikaisemmassa positiivisessa paineilmanvaihdossa havaitut iatrogeeniset vaikutukset voitettiin osittain ei-invasiivisilla sovelluksilla ja PEEP (Poisitive end exiratory pressure) -konseptilla. Ajatus kaikkien potilaiden kokoamisesta yhteen paikkaan hyödyntämään yhtä hengityslaitetta tai manuaalista tuuletusryhmää syntyi myös tänä aikana. Siten perustettiin nykyaikaiset tehohoitoyksiköt, joissa ventilaattorit ja lääkärit, joilla on asiantuntemusta aiheesta, ovat olennainen osa.

4. Nykyaikaiset tuulettimet

Seuraavana ajanjaksona tehdyt tutkimukset paljastivat, että keuhkovaurioita ei aiheuttanut korkea paine, vaan pääasiassa alveolien ja muiden kudosten pitkäaikainen ylikuormitus. Suorittimien ilmaantumisen ja erilaisten sairauksien tarpeiden mukaisesti määrää, painetta ja virtausta alettiin hallita erikseen. Siten saatiin laitteita, jotka ovat paljon hyödyllisempiä ja joita voidaan säätää eri sovellusten mukaan, vain "äänenvoimakkuuden" säätöön verrattuna. Ventilaattoreita käytetään lääkeaineiden antamiseen, happitukeen, täydelliseen hengitykseen, anestesiaan jne. Se alkoi suunnitella sisällyttämään erilaiset tilat moniin eri tarkoituksiin.

Tuulettimen laite ja tilat

Mekaaninen ilmanvaihto on siihen liittyvien kaasujen hallittu ja tarkoituksellinen jakelu ja palautuminen keuhkoihin. Tämän prosessin suorittamiseen käytettyjä laitteita kutsutaan mekaanisiksi tuulettimiksi.

Nykyään ventilaattoreita käytetään palvelemaan monia erilaisia kliinisiä tarkoituksia. Näihin kliinisiin sovelluksiin kuuluvat kaasunvaihdon tarjoaminen, hengityksen helpottaminen tai ottaminen, systeemisen tai sydänlihaksen hapenkulutuksen säätäminen, keuhkojen laajenemisen tarjoaminen, sedaation antaminen, anestesia-aineiden ja lihasrelaksanttien antaminen, rintakehän ja lihasten stabilointi. Nämä toiminnot suorittaa hengityslaite jatkuvalla tai ajoittaisella paineen / virtauksen avulla sisäänhengitys- ja uloshengitysprosesseja käyttäen myös potilaan palautetta. Ventilaattorit voidaan liittää potilaaseen ulkoisesti tai sieraimien kautta, intuboida tuuletusputken tai henkitorven kautta. Suurin osa tuulettimista voi suorittaa monia yllä luetelluista prosesseista sekä suorittaa muita toimintoja, kuten sumuttamisen tai happitukea. Nämä toiminnot voidaan valita erilaisiksi tiloiksi ja niitä voidaan myös ohjata manuaalisesti.

ICU-tuulettimissa yleisesti esiintyvät tilat ovat:

P-ACV: Paineohjattu ilmanvaihto
P-SIMV + PS: Paineohjattu, paineen tuki synkronoitu pakotettu ilmanvaihto
P-PSV: Paineohjattu, paineella tuettu ilmanvaihto
P-BILEVEL: Paineohjattu, kaksitasoinen ilmanvaihto
P-CMV: Paineohjattu, jatkuva pakollinen ilmanvaihto
APRV: Hengitysteiden paineenpoisto
V-ACV: Tilavuusohjattu ilmanvaihto
V-CMV: Jatkuva pakotettu ilmanvaihto äänenvoimakkuuden säädöllä
V-SIMV + PS: Äänenvoimakkuudella ohjattu paine tuettu pakotettu ilmanvaihto
SN-PS: Spontaani paineen tuki
SN-PV: Spontaani tilavuudeltaan tuettu ei-invasiivinen ilmanvaihto
HFOT: Suuren virtauksen happiterapiatila

Tehohoitolaitteiden lisäksi on olemassa myös hengityslaitteita anestesiaan, kuljetukseen, vastasyntyneiden ja kotikäyttöön. Jotkut mekaanisen ilmanvaihdon alalla usein käytetyistä termeistä ja sovelluksista, mukaan lukien jalkapuhaltimet, ovat seuraavat:

NIV (Non Inavsive Ventilation): Se on nimi, joka annetaan ventilaattorin ulkoiselle käytölle ilman intubaatiota.
CPAP (jatkuva positiivinen hengitysteiden paine): perusasetusmenetelmä, jossa hengitysteihin kohdistetaan vakiopaine
BiPAP (kaksitasoinen positiivinen hengitysteiden paine): Se on menetelmä erilaisten painetasojen soveltamiseksi hengitysteihin hengityksen aikana.
PEEP (Positive Airway End Expiratoey Pressure): Se on laitteen hengitysteiden paineen ylläpitäminen tietyllä tasolla uloshengityksen aikana.

ASELSAN-tuulettimen tutkimukset

ASELSAN aloitti "Life Support Systems" -työn, jonka se on määritellyt yhdeksi terveydenhuollon strategisista alueista, vuonna 2018. Se on alkanut työskennellä erilaisten kotimaisten yritysten ja alayksiköiden toimittajien kanssa vision mukaisesti luoda asianmukainen ekosysteemi käyttämällä Turkissa olemassa olevia tutkimuksia ja kokemuksia tuulettimesta, joka on yksi tärkeimmistä laitteista tällä alalla. Maamme tuulettimien parissa työskentelevän BOISYS-yrityksen kanssa on tehty yhteistyösopimukset. Tässä yhteydessä on tehty teknisiä tutkimuksia ja tutkimuksia, jotta BIOSYS: n tutkima ventilaattori muutettaisiin tuotteeksi, joka voi kilpailla maailmanlaajuisesti.

Hengityslaitteiden tarpeen vuoksi, jonka katsotaan esiintyvän Turkissa ja maailmassa COVID-pandemian yhteydessä vuoden 2020 alussa, Turkissa toimivien paikallisten ja ulkomaisten yritysten kanssa on aloitettu nopea työ sekä BIOSYS: n että erityyppisten laitteiden kanssa. tuulettimet puolustusalan teollisuuden puheenjohtajuuden tuella ja koordinoimana. Ensimmäinen tämän tutkimuksen aikana kohdattu ongelma oli se, että tuulettimen alaosien valmistajien, kuten venttiilien ja turbiinien, hankinta, joka aiemmin hankittiin helposti ja jossain määrin kustannustehokkaasti ulkomailta, vaikeutui omien tarpeiden tai suuren kysynnän vuoksi. maat. Tästä syystä verrannollisten ja uloshengitysventtiilien, turbiinien ja maksan kriittisten osien suunnittelu ja valmistus tehtiin sekä kotitalouksien tuulettimien valmistajien tukemiseksi että käytettäväksi BIOSYSin kanssa työskentelevien BIYOVENTin tuotannossa. HBT-sektoripuheenjohtajavaltio osallistui merkittävästi venttiilikomponentin suunnitteluun ja tuotantoon.

Samanaikaisesti tämän tutkimuksen kanssa tehtiin laitteisto- ja ohjelmistosuunnittelututkimukset BIOVENT-laitteen kypsymiseksi yhdessä BAYKARin ja BIOSYS: n kanssa. ARÇELİK-tiloja käytettiin paljastetun tuotteen tuotantoon suurina määrinä lyhyessä ajassa. Lääketieteellisen laitteen suunnittelu- ja tuotantotoimet saatiin päätökseen hyvin lyhyessä ajassa, ja niitä alettiin toimittaa sekä Turkille että maailmalle kesäkuussa. Seuraavana aikana BIOVENT-tuotannon infrastruktuuri perustettiin ASELSANille ja laitteen tuotanto siirrettiin ASELSANille. Nykyään ASELSANin tuotantokapasiteetti on satoja tuulettimia päivässä. Laitetta tuotetaan ja toimitetaan edelleen tarpeisiin Turkissa ja muualla maailmassa.

tulevaisuus

ASELSAN jatkaa yhteistyössä paikallisten ilmastointilaitteiden yritysten kanssa ekosysteemin luomista, alakomponenttien suunnittelun optimointia ja tuotantokapasiteetin laajentamista. Näiden lisäksi suunnitellaan uuden version ventilaattoreita sisällyttämällä ventilaattoriin tulevaisuuden tekniikoiksi katsotut aiheet, kuten kalvosta tai hermostosta saatu palaute, potilaan reaktioiden parempi arviointi ja tekoälysovellukset .

SARS COV 2 -tauti, jota parhaillaan kokee pandemia, vaatii hengityslaitteiden käyttöä vaikeilla potilailla. Kuitenkin esimerkiksi SARS COV -taudin, toisen vuonna 2003 havaitun koronavirustyypin hoito, joka ei ole saavuttanut pandemian tasoa, vaatii paljon enemmän hengityslaitteita. Vastaavia koronaviruksia ja mutaatioita esiintyy todennäköisesti pandemian jälkeen. On myös uhkia, kuten rinovirus ja influenssa, jotka voivat aiheuttaa samanlaisia tarpeita. Tällaisessa tilanteessa tehohoitohenkilöstön, tehohoitoyksiköiden ja hengityslaitteiden tarve kasvaa, ja maailman toimitusketju saattaa keskeytyä paljon pidemmäksi ajaksi. Tästä syystä kotimaisen ja kansallisen tuotantokyvyn säilyttäminen, ekosysteemin luominen ja tuulettimien varastoiminen tietyllä tasolla ovat sopivia lähestymistapoja.

Pandemia- ja tuuletinlaite