Hengityksen liiketoiminta: Mitä hengityslaitteen rakentaminen vaatii, kuka sen pystyy?

Mitä tuulettimen rakentaminen vaatii ja kuka sen voi tehdä? Mitä esteitä Intian on voitettava saavuttaakseen näin valtavan mittakaavan, ennen kuin pandemia voi mahdollisesti kaataa terveydenhuoltojärjestelmän?

Hengityssuojain Hamburg-Eppendorfin yliopistollisessa lääketieteellisessä keskustassa. Kysyntä on korkea maailmanlaajuisesti; Tuonnin hidastuminen lisää ylimääräistä taakkaa intialaisille valmistajille. (Reutersin valokuva)

Intian valmistautuessa uuden koronaviruksen leviämiseen yhteisössä ja sairaalahoidon piikkiin, hallitus pyrkii lisäämään hengityskoneiden kapasiteettiaan. Suuri määrä ventilaattoreita voidaan mahdollisesti tarvita pian, ja rautateiden omistama Integral Coach Factory (ICF) on yrittänyt muuttaa koneet uudelleen. Yksityisen sektorin autonvalmistajat, joilla ei myöskään ole kokemusta tästä linjasta, ovat nousseet kelkkaan.

Mitä hengityslaitteet ovat ja miksi ne ovat tärkeitä taudinpurkauksessa?

Hengityslaitteet (tai hengityssuojaimet) ovat mekaanisia laitteita, jotka auttavat potilasta hengittämään, kun hän ei pysty tekemään sitä itse. Sairaaloissa on kaasujen, kuten hapen, syöttöjärjestelmä, jota käytetään hengityskoneissa.

Hengityslaite ottaa puristetun kaasun (hapen) ja sekoittaa sen muiden kaasujen kanssa (koska tyypillisesti hengittämämme happi on 21 % ilmakehästä). Sen avulla voit työntää keinotekoisesti tietyn tarvittavan määrän happea potilaan keuhkoihin ja antaa niiden tyhjentyä, sanoi Mumbaissa suuren sairaalan tehohoitoyksikössä työskentelevä asiantuntija. COVID-19:n yhteydessä potilaalla on joskus interstitiaalinen keuhkokuume. Virus aiheuttaa tulehdusta keuhkojen sisällä olevissa ilmakäytävissä, joita kutsutaan bronkioleiksi, aiheuttaen tulehdusta tällä alueella ja alveoleissa, pienissä pusseissa, joihin ilma kulkeutuu. Mikä tahansa tulehdus tarkoittaa, että ilma ei pääse sisään tai ulos.

Kun ilmanvaihtotila keuhkoissa pienenee, potilaan on ponnisteltava kovemmin hengittääkseen, mikä ei välttämättä ole mahdollista loputtomiin. Potilas ei voi hengittää 40-45 (hengitys) minuutissa ja odottaa elävänsä. Tässä vaiheessa hengityslaitteen avulla voit levätä potilaan keuhkoja antamalla niille happea nopeammin. Ne antavat potilaalle aikaa parantua itsestään tukemalla järjestelmää, joka muuten olisi epäonnistunut, asiantuntija sanoi.

Onko Intiassa tarpeeksi tuulettimia?

Intian valtion sairaaloissa on tällä hetkellä yhteensä 14 220 tehohoitolaitetta. Lisäksi valtion (ja joissakin yksityisissä) sairaaloissa, jotka on omistettu COVID-19-potilaiden hoitoon, on noin 6 000 hengityslaitetta.

Maanantaina Intiassa oli 1 251 vahvistettua tautitapausta, mikä on vain pieni murto-osa maailmanlaajuisesta 7,22 miljoonasta, mutta tartuntojen määrä kasvaa lähes väistämättä nykyistä nopeammin. Tiedemiesten, kuten tohtori Raman R Gangakhedkarin Intian lääketieteellisen tutkimuksen neuvostosta (ICMR) äskettäisen matemaattisen mallinnuksen mukaan noin puolet tartunnan saaneista ja tehohoidossa olevista vaatisi koneellista ventilaatiota. Tämän mallin ja muiden tietojen perusteella ajatushautomo Brookings India on arvioinut, että Intia voi pahimmassa tapauksessa tarvita 1–2,2 lakh ventilaattoria 15. toukokuuta mennessä.

Tohtori Rajesh Chawla, Delhin Apollo-sairaalan hengityslääketieteen ja tehohoidon vanhempi konsultti, ilmaisi optimismia saatavuuden suhteen. Puhuessamme kaikkien intensiivihenkilöidemme kanssa, hengityslaitteista ei ole pulaa, sillä hyvin harvat potilaat tarvitsevat niitä. Suurin osa on vain hapella. Tämä johtuu todennäköisesti myös siitä, että muiden (ei-COVID-19-potilaiden) määrä on vähentynyt valtavasti, tohtori Chawla sanoi. Italian kaltaisessa tilanteessa (jossa oli lähes 98 000 tartuntaa ja 11 000 kuolemantapausta maanantaihin asti), missä tahansa maassa olisi ongelma. Mutta tällä hetkellä se (tilanne Intiassa) näyttää olevan kunnossa.

Apollo Groupilla on valtakunnallisesti noin 1000 hengityslaitetta, joista suurin osa on käytössä.

Lue myös | IIT-Kanpur valmistaa kannettavia hengityskoneita koronaviruspotilaille

Mitä tuulettimen rakentaminen vaatii?

Erityyppiset tuulettimet tuottavat ilmaa eri muodoissa. Max-hengityslaitteita valmistavan AB Industriesin toimitusjohtaja Ashok Patel sanoi, että komponentit vaihtelevat tyypistä riippuen.

Hengityslaitteen valmistaminen edellyttää ydintietoa hengityslaitteen kliinisistä näkökohdista ja sitä käyttävien lääkäreiden vaatimuksista. Nämä vaatimukset on sitten muutettava teknisiksi komponenteiksi, jotka voivat saavuttaa vaaditut tehot, hän sanoi. Tuulettimet ovat yhdistelmä teknologioita – ei vain ohjelmistoja ja elektroniikkaa, vaan myös pneumatiikkaa, koska ne käsittelevät kaasuja. Niiden on myös noudatettava turvallisuusstandardeja, ja niissä on oltava mekanismi, joka minimoi potilaalle aiheutuvan riskin, jos laite ei toimi.

Työntekijä työskentelee hengityssuojaimen parissa koronavirustaudin (COVID-19) leviämisen jatkuessa Buenos Airesissa, Argentiinassa 27.3.2020. (Reuters Kuva: Agustin Marcarian)

Ilman toimittamiseen käytetyn mekanismin (virtaus-toimitusmekanismi) perusteella ventilaattoreille on kolme pääluokitusta, Patel sanoi: paljekäyttöiset tai mäntätuulettimet, turbiinituulettimet ja ulkoiset paineilmakäyttöiset tuulettimet.

Pneumaattinen ulkoinen paineilmakäyttöinen hengityslaite teho-osastolla olisi ihanteellinen COVID-19-potilaille. Vaikka turbiinituulettimet ovat vähemmän tehokkaita, ne ovat seuraavaksi paras vaihtoehto - niissä on vähemmän komponentteja, ja olisi luultavasti helpompi skaalata niitä, Patel sanoi. COVID-19-potilaan keuhkot ovat suhteellisen jäykät ja ilmakäytävät turvonneet. Matalavirtauskaasu ei auta. Tarvitset korkeamman paineen ja suuren virtauksen, hän sanoi. Ajatuksena on varmistaa oikea-aikainen hoito, jotta keuhkosolut eivät vaurioidu pysyvästi.

Express selitettyon nyt päälläTelegram. Klikkaus tästä voit liittyä kanavallemme (@ieexplained) ja pysy ajan tasalla uusimmista

Ja mitä Intian tuuletuskapasiteetin lisääminen vaatii?

Alan lähteiden mukaan vain noin 10 % Intiassa käytössä olevista tuulettimista valmistetaan maassa. Pandemia on vaikuttanut maailmanlaajuisiin toimitusketjuihin, vaikka kysyntä on kasvanut kaikkialla. Tuonnin hidastuessa lisääntynyt taakka on nyt intialaisilla valmistajilla, joilla on rajallinen kapasiteetti lisätä tuotantoa.

Intialaisilta valmistajilta saatujen tietojen mukaan niiden kuukausittainen kokonaiskapasiteetti koskettaa noin 6 000 ventilaattoria kuukauden kuluttua tästä hetkestä. Yritykset, kuten AB Industries, sanovat voivansa kasvattaa kuukausituotantoa noin 350-400:aan seuraavan kahden kuukauden aikana. Bengalurulainen Skanray Technologies, joka on ilmoittanut aikovansa valmistaa 100 000 hengityslaitetta, pystyy tällä hetkellä rakentamaan vain 5 000 yhdessä erässä. Loput sen tuotannosta on tultava yhteistyön kautta.

Lue | Tuulettimia ei ole tarpeeksi, joten virtalähteet ja yritykset alkavat lisätä tuotantoa

Kysymys on myös raaka-aineista. AB Industriesin Patelin mukaan vähintään 40 % hengityslaitteen fyysisistä osista tuodaan Yhdysvalloista, Kiinasta, Ranskasta ja Saksasta. Näihin kuuluu useita tärkeitä komponentteja, kuten antureita ja näyttöjä. (Katso laatikko)

Skanrayn toimitusjohtaja Vishwaprasad Alva sanoi: Hallituksella on tavanomaisessa tilanteessa epidemia- ja katastrofienhallintasolu, jonka oletetaan varastoivan hengityskoneita 'live'-tilassa, käynnissä ja valvottuna. Hallituksemme ei ole tehnyt tätä huolimatta niin paljon kommunikoinnista ja tapaamisista heidän kanssaan. Olemme keskustelleet heidän kanssaan vuodesta 2012-13. Edellinen hallitus ei myöskään tehnyt niin.

Lääkärit saavat ohjeet hengityssuojaimiin Hampurin yliopistollisen lääketieteellisen keskuksen Hamburg-Eppendorfin teho-osastolla Saksassa 25.3.2020 koronavirustaudin (COVID-19) leviämisen jatkuessa. (Lähde: Axel Heimken/Pool Reutersin kautta)

Mitä sitten tehdään tilanteen korjaamiseksi?

Bharat Electronics Ltd (BEL), puolustusministeriön alainen virtalähde, valmistaa parhaillaan 30 000 hengityslaitetta. Terveysministeriö PSU HLL Lifecare Oy on jättänyt tarjouskilpailun 20 000 eurosta. ICF Chennai, Train 18:n valmistaja, yrittää valmistaa hengityskoneita.

Yksityisellä sektorilla Skanray tekee yhteistyötä BEL:n ja Mahindra & Mahindran kanssa hengityskoneiden suunnittelun yksinkertaistamiseksi ja voisi aloittaa yhteistyön myös Tatan kanssa. Suunnittelun yksinkertaistaminen auttaisi ylittämään esteitä, kuten tuontikomponenttien hankinnan. Maruti Suzuki India on ilmoittanut sopimuksesta Noida-pohjaisen AgVa Healthcaren kanssa tuotannon kasvattamiseksi nopeasti 10 000 kappaleeseen kuukaudessa.

Kokeilut ovat myös käynnissä löytääkseen vaihtoehtoja tuoduille elektronisille komponenteille, kuten antureille ja näytöille. Voimme luopua näytöstä. Voimme siirtyä kokonaisvaltaiseen, yksinkertaiseen käyttöliittymään ilman painikkeita, jotka voidaan ohjelmoida ilman näyttöä, Skanrayn Alva sanoi. Hän sanoi, että Tata ja M&M, jotka suunnittelevat tuotteitaan alusta alkaen, voisivat etsiä tiettyjä autokomponentteja, joita voidaan käyttää lääketieteellisiin tarkoituksiin tällaisessa hätätilanteessa.

Skanray ja sen yhteistyökumppanit harkitsevat 5–6 viikon aikajanaa näiden hengityskoneiden työntämiseksi ulos. Hallituksen toteuttamilla toimilla… se saattaa tasoittaa käyrää. Voisit antaa itsellesi aikaa olla valmis, hän sanoi.

Tässä on Express Explainedin nopea koronavirusopas, joka pitää sinut ajan tasalla: Mikä voi saada COVID-19-potilaan uusiutumaan toipumisen jälkeen? |COVID-19-sulku on puhdistanut ilmaa, mutta tämä ei ehkä ole hyvä uutinen. Tässä on syy|Voiko vaihtoehtoinen lääketiede auttaa koronavirusta vastaan?|Viiden minuutin testi COVID-19:lle on valmis, myös Intia saattaa saada sen|Kuinka Intia rakentaa puolustusta lukituksen aikana|Miksi vain murto-osa koronaviruksen sairastavista kärsii akuutisti| Miten terveydenhuollon työntekijät suojaavat itseään tartunnalta? | Mitä eristysosastojen perustaminen vaatii?

Jaa Ystäviesi Kanssa: