呼吸器短缺,英國工程師開發現代版「鐵肺」

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 08 日 20:20 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


全球疫情蔓延的現今,許多國家都面臨防疫物資嚴重短缺的問題,其中又以呼吸器短缺最致命,為了確保能有足夠器材協助重症患者呼吸,英國科學家團隊提出新想法:如果呼吸器不足,是不是有其他器材能派上用場?

呼吸器是種間歇正壓通氣(IPPV)機器,簡單來說,設備會協助將空氣或氧氣直接泵入肺部,透過正壓幫助患者呼吸,與負壓器材的基本原理相反。

儘管呼吸器能協助無法自主呼吸的患者呼吸,但呼吸器相當複雜且昂貴,也需要受過訓練的人員監控才能使用,由於需要對患者插管、鎮靜,有時甚至麻醉才能使用,呼吸器對健康的人來說也有風險。

為了尋找更簡單廉價的呼吸器替代品,英國工程師團隊將目光焦點轉向更傳統的負壓呼吸器(NPV),或更廣為人知的名稱:鐵肺。

(Source:Photo Credit:Content Providers(s): CDC/GHO/Mary Hilpertshauser / Public domain)

鐵肺最早在 17 世紀提出,是用負壓協助喪失自主呼吸能力患者呼吸的醫療設備,外觀看起來很像日曬機,但使用方式完全不同,使用者的頭部會穿過特殊的項圈伸出,僅保留上半身在筒內。

金屬筒嚴密封閉設計之下,連接的泵可透過抽出、吸入空氣改變筒內氣壓,使病人的胸腔產生相應膨脹或壓縮,達到被動性的呼吸活動。

20 世紀初小兒麻痺流行期間,鐵肺在醫院及住家都很常見,但隨著疫苗出現及更先進的設備研發,鐵肺逐漸消失在世人的眼前,但這次武漢肺炎風暴,改良版鐵肺或許會派上新用場。

華威大學、馬歇爾航空航太和國防集團、帝國學院 NHS 信託、皇家國家耳鼻喉醫院和公民科學家、醫生及學者組成的團隊,已打造出現代版鐵肺的「exovent」原型,將在英國兩家重症監護診所測試。

▲ 與傳統鐵肺相比,exovent 外觀明顯更簡潔輕便。(Source:Steer Energy/John Hunter

與呼吸器不同,exovent 不需插管,設計和操作都更簡單。根據負責設計的團隊說法,患者使用時可保持清醒、吃藥、飲食,甚至與親人通話交談。

除此之外,exovent 還能在一般病房使用,因此可為更嚴重的病例騰出 ICU 病床。設備只封閉胸腔,也不使用壓縮空氣或氧氣,只有幾個活動零件,這些零件隨時都可以取得。

exovent 設計也可依據個別患者調整。據估計,一旦獲得批准,每週可在英國製造 5,000 台 exovents。

華威製造集團(WGW)執行主席 Margot James 表示,工程師和研究人員正與 exovent 團隊合作設計、工程、零件採購和組裝呼吸器,很高興能與團隊合作,協助將非侵入式呼吸器從原型擴展到批量生產。

(首圖來源:Steer Energy/John Hunter

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