Diving rebreather-teknologi er blevet brugt til at redde livet for intensivpatienter - takket være dykkeren Martin Stanton, administrerende direktør for Vobster Quay dykkersted i Somerset.
Den første ordre på 1000 af hans 3CPAP-ventilatorer er netop blevet afgivet af NHS for at hjælpe patienter med alvorlige vejrtrækningsbesvær.
Stanton kom op med ideen om at anvende det århundredgamle princip om at genbruge ilt gennem brug af en rebreather – først brugt af flådedykkere i Første Verdenskrig – på NIV-enheden (Non Invasive Ventilation), der er så vigtig på hospitalets intensive pleje. enheder.
Sådanne ventilatorer bruges til omkring 60 % af patienterne med akut lungebetændelse - hovedårsagen til, at Covid-19-patienter bliver indlagt - såvel som andre tilstande såsom akut influenza. Men da hospitaler begyndte at rapportere om mangel på ventilatorer samt ilt til patienter i pandemiens tidlige dage, gik Stanton i gang med at finde en løsning.
Som softwareingeniør af fag, og som tidligere har ejet og drevet Vobster Marine Systems (VMS), havde han allerede mange års erfaring med design og fremstilling af rebreather under bælte.
"Hvad 3CPAP gør, er anderledes - og det er virkelig den første - er at få en rebreather til at udføre CPAP," fortalte Stanton Divernet. CPAP står for Continuous Positive Airway Pressure. “De iltbesparende egenskaber ved en rebreather er godt forstået, men tricket er: hvordan opretholder du både åndbar volumen og tryk automatisk?
“På en rebreather er det nemt at tilføje volumen – vi bruger normalt en ADV [Automatic Diluent Valve]. Men at slippe af med det er sværere. Vi som dykkere lufter generelt volumen ud gennem vores næse eller mund.
"Vi kan ikke forvente, at en patient gør det, og faktisk under CPAP er dette umuligt, fordi du bærer en forseglet maske. Så den første opfindelse, som jeg patenterede, var en automatisk volumenreguleringsventil, der opretholder det ideelle volumen i åndedrætssløjfen."
Opretholdelse af tryk
Stantons anden udfordring var at finde en måde at opretholde trykket i enheden på. "CPAP kræver, at vi påfører et konstant tryk i luftvejene, men en rebreather fungerer ved omgivende tryk," forklarede han. "Så jeg var nødt til at udvikle en måde at generere et tryk over omgivelserne, men inden for et lukket system.
"Det var ikke så slemt, og med hjælp fra kabinetskontoret og et par venner havde jeg et system op at køre i april 2020.
"Men trykket skal forblive så tæt som muligt på målet under hele vejrtrækningscyklussen, men når du trækker vejret ind og ud, skal du have en måde at ændre det tilførte tryk på i realtid for at kompensere for ændringerne i det leverede tryk. ” Stanton siger, at han havde perfektioneret det aspekt af systemet i januar 2021.
Resultatet, hans let transportable 3CPAP-ventilator, har en sodalimbeholder påsat til at genbruge den udåndede ilt og koster omkring 3,300 £ – en kæmpe besparelse sammenlignet med 12,000 £-omkostningerne for en typisk VC70 ICU-ventilator.
Den nødvendige iltbesparelse er også markeret. Et standard CPAP-system kan bruge 50 liter ilt i minuttet, hvilket med en gennemsnitlig leveringshastighed på almindeligt hospital i Storbritannien på omkring 3,000 liter i minuttet tillader kun 60 patienter at blive behandlet.
"Ved at bruge et rebreather-baseret system kan vi behandle over 1,000," sagde Stanton. "Dette er relevant, fordi det gennemsnitlige britiske hospital har 300-400 senge, og hvis du overskrider grænserne for iltsystemet, har det en tendens til at lukke ned - og efterlade patienterne uden ilt overhovedet."
Behandling hvor som helst
En NHS-rapport i slutningen af 2021 viste, at CPAP reducerede sandsynligheden for, at en patient blev intuberet med 18% og forbedrede resultatet for dem, der havde brug for intubering med omkring 16%, sagde Stanton. Chancerne for at overleve intubation for patienter med akut lungebetændelse er omkring 50-50.
En yderligere fordel ved 3CPAP er, at den endda kan køre på en iltkoncentrator, der almindeligvis bruges i plejehjem til at levere O2 til patienter med lav volumen, men kun anvendelig i et klinisk miljø i forbindelse med en rebreather.
"Dette giver os mulighed for at give denne livreddende behandling hvor som helst, så længe vi har sodalime til at fjerne CO2, og magt,” sagde Stanton. "Sodalime er stadig et forbrugsstof, men det er meget nemmere at transportere end højtryksilt."
Regulatorisk test af 3CPAP er næsten afsluttet, sagde han, med britiske patientforsøg, der skulle starte i august. Efter at have gennemført NHS-ordren, begynder ansøgninger om de forskellige certificeringer, der er nødvendige for at eksportere 3CPAP.
Det nye system "har det meget reelle potentiale til at tillade, at akut CPAP kan leveres ved hjælp af iltkoncentratorer, under transport og i lande, hvor iltforsyningen er begrænset," siger Medical Devices Testing Evaluation Centre.
Stanton, der udstillede produktet i sidste uge på Cheltenham Science Festival, blev tildelt £130,000 i udviklingsfinansiering af Innovate UK og Millfield Medical Electronics.
Også på Divernet: Vejledning afslappet om Post-Covid Scuba, Divers & Covid: En læge har brug for din hjælp
