Fan: cosa sono e quanto sono importanti?

I ventilatori sono dispositivi di respirazione meccanica che utilizzano la pressione per soffiare aria - o una miscela di gas come ossigeno e aria - nei polmoni. Sono fondamentali per la cura delle persone con insufficienza polmonare, una delle complicazioni sofferte dai pazienti con casi gravi di COVID-19.

Il danno dell'infezione

I medici affermano che i sintomi di COVID-19 possono svilupparsi rapidamente. Alcuni pazienti si deteriorano da un'infezione relativamente lieve a una condizione critica nel giro di pochi giorni.

  • Il coronavirus si diffonde da persona a persona

La malattia può diffondersi da persona a persona quando qualcuno infettato da COVID-19 tossisce o espira, lasciando piccole gocce su oggetti e superfici. Toccando queste superfici e quindi toccando il tuo viso, altre persone possono facilmente contrarre il virus. Le persone possono anche inalare direttamente le goccioline da una persona che tossisce o espira.

  • Il virus dirotta le cellule lungo le vie respiratorie

Il coronavirus si lega alle cellule della gola, delle vie aeree e dei polmoni e sequestra il processo di replicazione di queste cellule per moltiplicarsi, infettando le cellule vicine.

  • Mancanza di respiro

Sotto la trachea e attraverso i bronchi nei polmoni, la malattia colpisce piccole sacche d'aria chiamate alveoli. In una persona sana, l'ossigeno all'interno di queste sacche d'aria viaggia attraverso piccoli vasi sanguigni noti come capillari e viene erogato ai globuli rossi.

Soffio di vita

Con le unità di terapia intensiva sovraccaricate nei paesi più colpiti dalla COVID-19, i medici in prima linea nella pandemia sono diventati più parsimoniosi nell'uso dei ventilatori meccanici, cercando sempre più di utilizzare metodi meno invasivi per aiutare la respirazione dei pazienti .

  • I ventilatori non invasivi possono aiutare i pazienti che possono respirare da soli

Questi dispositivi, a volte chiamati respiratori, usano maschere per il viso, tubi nasali o della bocca per spingere l'aria, o una miscela di aria e ossigeno, nei polmoni. Possono essere relativamente facili da amministrare e ricevere, ma possono anche produrre aerosol, o micro gocce, che possono diffondere COVID-19.

  • Maschere per valvole a sacco

Un medico o un infermiere aiuta a regolare la respirazione del paziente comprimendo e rilasciando un sacco respiratorio.

  • Respiratori automatici

Un braccio meccanico regola la respirazione del paziente comprimendo e rilasciando una sacca respiratoria.

  • Dispositivi di respirazione modificati

Altri tipi di ventilatori possono aiutare i pazienti che possono respirare da soli spingendo aria e ossigeno nella maschera del paziente. Sono generalmente usati per trattare l'apnea notturna.

Metodi alternativi

In Europa, i ricercatori hanno convertito maschere da snorkeling a basso costo in respiratori. Isinnova, una startup con sede in Italia, offre i suoi servizi di stampa 3D per aiutare a ridurre la mancanza di fan. Hanno fornito agli ospedali locali valvole venturi, un componente essenziale per il collegamento dei respiratori alle maschere dei pazienti.

Il 24 marzo, la Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha rilasciato una dichiarazione in cui affermava che le circostanze giustificavano l'adattamento di dispositivi medici alternativi per il trattamento di pazienti con COVID-19. Ha autorizzato l'uso in emergenza di macchine a gas per anestesia modificata e altri dispositivi di respirazione modificati in alternativa ai ventilatori.

A poche settimane dall'emergere della pandemia di COVID-19, i governi di tutto il mondo hanno dovuto affrontare una corsa per costruire e acquistare fan. Il governo del presidente degli Stati Uniti Donald Trump sta spendendo $ 2,9 miliardi per costruirne quasi 190.000, mentre in Gran Bretagna, aziende come il produttore di aeromobili Airbus, la società di Formula 1 McLaren e persino la società di aspirapolvere La polvere di Dyson è entrata in gara.

Mentre i dispositivi non invasivi si basano su maschere per erogare ossigeno, i ventilatori meccanici utilizzano tubi inseriti nelle vie aeree - un processo noto come intubazione - per controllare l'intero processo di respirazione del paziente quando una malattia come COVID-19 provoca il fallimento dei suoi polmoni. L'obiettivo è quello di dare al corpo abbastanza tempo per combattere un'infezione per poter respirare autonomamente e riprendersi.

Utilizzando un ventilatore invasivo per assumere l'intero processo di respirazione del paziente:

  • Terapia invasiva

L'aria e l'ossigeno vengono erogati attraverso un tubo posizionato nella laringe o nella trachea. In alcuni casi, i medici possono creare un'apertura nel collo per posizionare il tubo nella trachea del paziente.

  • Impostazioni e monitoraggio

È possibile regolare il numero di respiri al minuto. Di solito è impostato tra 20 e 35 respiri al minuto. Gli allarmi vengono attivati ​​se il respiro scende al di sotto di questi livelli o se si verifica un problema elettrico nel circuito.

  • Trattamento dell'aria

I ventilatori meccanici dispongono di filtri per cercare di prevenire l'ingresso di contaminazioni nel corpo del paziente.

I fan possono avere una percentuale combinata di ossigeno e aria. In casi estremi, può essere necessario fornire ossigeno al 100% al paziente, ma i medici avvertono che livelli molto elevati di ossigeno possono anche diventare tossici per il corpo.

L'intubazione richiede che i pazienti siano pesantemente sedati o posti in coma indotto da farmaci, in modo che i loro muscoli respiratori forniscano completamente la funzione respiratoria alla macchina.

"Posizione prona"

I medici che si prendono cura dei pazienti COVID-19 in tutto il mondo sono anche alla ricerca di altri modi per aiutare coloro che hanno difficoltà a respirare.

Un'opzione che stanno usando si chiama "proning", in cui un paziente viene posto sul suo stomaco per rilasciare la pressione nei polmoni.

Con la posizione prona, la gravità sposta i fluidi in diverse aree dei polmoni, consentendo alle sezioni posteriori dei polmoni di espandersi più facilmente, migliorando la respirazione.

Casi critici

Un'opzione raccomandata dall'Organizzazione mondiale della sanità quando un paziente non risponde alla ventilazione meccanica è nota come ossigenazione extracorporea della membrana (ECMO). Questo è un trattamento altamente invasivo, in cui i polmoni sono completamente bypassati da una macchina esterna che preleva il sangue dal corpo, lo ossigena e lo pompa indietro.

In casi critici, il sangue viene pompato dal corpo in un polmone artificiale e l'ossigenazione extracorporea della membrana può essere utilizzata nei casi in cui la ventilazione meccanica non è efficace.

Il processo:

  • Ossigenazione del sangue

Il sangue deossigenato viene raccolto direttamente dal paziente attraverso cateteri posizionati in grandi vene, come la vena giugulare o femorale.

  • Impostazioni e monitoraggio

Uno specialista ECMO regola le impostazioni della macchina per fornire al paziente la quantità di supporto cardiaco e polmonare di cui ha bisogno. Visualizza il monitor cardiaco, la pressione sanguigna e i livelli di ossigeno.

  • Medicina

Ai pazienti ECMO viene anche somministrato un farmaco per fluidificare il sangue e prevenire la coagulazione. Il sangue viene monitorato frequentemente per i livelli di ossigeno e anidride carbonica.

Tasso di mortalità

Mentre i paesi si affrettano a costruire e acquistare centinaia e migliaia di nuovi ventilatori, i primi studi che esaminano il numero di sopravvissuti alla terapia intensiva COVID-19 sono inquietanti.

La metà dei pazienti con COVID-19 ricoverati in unità di terapia intensiva in Italia sta morendo, rispetto a un normale tasso di mortalità dal 12% al 16% in quelle unità in tutto il paese. Il primo studio condotto tra i pazienti con COVID-19 trattati a Wuhan e pubblicato da The Lancet ha aumentato ulteriormente tale numero del 61%.

E sebbene la ventilazione meccanica possa salvare la vita ai pazienti in condizioni critiche, non si tratta di un intervento benigno.

Le complicanze comuni della ventilazione meccanica comprendono la pressione sui vasi sanguigni nei polmoni mentre pompano. Posizionare i tubi nelle vie aeree crea il tuo rischio di infiammazione e infezione. Inoltre, sedativi e antidolorifici possono causare problemi cardiaci e abbassamento della pressione sanguigna, specialmente nei pazienti anziani o nelle persone con condizioni mediche preesistenti.

I dati sul tasso di sopravvivenza dei pazienti criticamente ventilati con COVID-19 in condizioni critiche destano preoccupazione per i medici. Nello studio di Wuhan su 52 pazienti con diagnosi di COVID-19, i medici hanno affermato che solo 7 su 37 sottoposti a ventilazione meccanica erano vivi dopo 28 giorni di terapia intensiva.

Fonti:

Reuters

Organizzazione mondiale della sanità (OMS)
Trattamento dell'infezione respiratoria acuta grave (SARI) quando si sospetta la malattia COVID-19 / Specifiche tecniche e linee guida dell'OMS-UNICEF per i dispositivi di ossigenoterapia

Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC)
Guida clinica provvisoria per il trattamento di pazienti con malattia confermata da coronavirus

The Lancet
Decorso clinico e risultati di pazienti critici con polmonite SARS-CoV-2 a Wuhan / Comorbidità e lesioni multiple di organi nel trattamento di COVID-19

US Food and Drug Administration (FDA)
Ventilatori e altri dispositivi medici

American Thoracic Society
Cos'è l'ECMO?

Revisione respiratoria europea
Supporto extracorporeo per pazienti con sindrome da distress respiratorio acuto

Servizio sanitario pubblico statunitense
Ottimizzare l'uso del ventilatore durante la pandemia COVID-19

Natura
Infezione COVID-19: le prospettive di risposte immunitarie

Nursing Standard
Una panoramica della ventilazione meccanica nell'unità di terapia intensiva

Critical Care
Prevedere la risposta emodinamica al posizionamento incline

Assistenza sanitaria Aeroflow
La differenza tra CPAP, BiPAP e ventilatori

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