COVID

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Die Infektionen mit SARS-CoV-2 dauern an. Seit Beginn der Pandemie gab es in den Vereinigten Staaten insgesamt mehr als 38 Millionen Fälle von COVID-19.

Krankenhäuser und andere Gesundheitseinrichtungen suchen weiterhin nach innovativen Wegen, um den Menschen die Pflege zu bieten, die sie benötigen, einschließlich der Entwicklung einfacherer Methoden zur Unterstützung der Atmung.

Ein aktueller Bericht, der in Frontiers in Medical Technology erscheint, erklärt die Entwicklung einer leichteren, benutzerfreundlicheren und einfacheren Form eines CPAP-Geräts (Continuous Positive Airway Pressure). Dieses Gerät könnte dazu beitragen, das Atmen von Menschen mit COVID-19 in Gebieten mit begrenzten Sauerstoffressourcen zu erleichtern.

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COVID-19 ist eine Krankheit, die durch das Virus SARS-CoV-2 verursacht wird. Es verursacht häufig Atemwegsbeschwerden wie Kurzatmigkeit oder Verstopfung.

Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) stellen fest, dass die Behandlung von Menschen mit COVID-19 „aus Maßnahmen zur Infektionsprävention und -kontrolle sowie unterstützender Pflege besteht, einschließlich zusätzlicher Sauerstoffzufuhr und mechanischer Beatmungsunterstützung, sofern angezeigt.“

Derzeit wird an Methoden der Sauerstoffzufuhr und den effektivsten Intubationspraktiken geforscht, um den Patienten die bestmögliche Versorgung zu bieten.

Medizinisches Fachpersonal kann Menschen mit COVID-19 auf verschiedene Weise die Atemhilfe und den Sauerstoff bereitstellen, die sie benötigen. Die beste Option hängt von ihren Symptomen und dem Sauerstoffgehalt ihres Blutes ab. Zu den gängigen Methoden der Sauerstoffverabreichung und Beatmungshilfen, die Gesundheitseinrichtungen verwenden, gehören:

Abhängig von den Bedürfnissen einer Person können medizinische Fachkräfte die Konzentration des eingeatmeten Sauerstoffs oder den „Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs“ (FiO2) für viele Methoden der Sauerstoffzufuhr anpassen.

Die neuesten Richtlinien der National Institutes of Health (NIH) empfehlen die Verwendung der High-Flow-Nasenkanüle gegenüber Methoden der nichtinvasiven Überdruckbeatmung wie CPAPs.

Es wird jedoch derzeit an der Verwendung dieser Geräte geforscht, um Menschen mit COVID-19 beim Atmen zu helfen. Vorläufige Ergebnisse der Recovery-RS-Studie deuten darauf hin, dass Menschen mit COVID-19, die CPAP-Geräte zur Behandlung verwendeten, seltener intubiert wurden.

Prof. Nicholas Hart, klinischer und akademischer Direktor des Lane Fox Respiratory Service, erklärte gegenüber Medical News Today: „Neueste unveröffentlichte Daten einer britischen RCT (RECOVERY-RS) haben gezeigt, dass CPAP die Notwendigkeit einer Intubation, nicht aber die Mortalität, reduziert COVID-19-Patienten mittleren Alters [mit Fettleibigkeit] unter 60 % O2 mit einem SpO2 [Blutsauerstoffgehalt] von 93 %. CPAP wird also potenziell von Vorteil sein, um das Ergebnis zu verbessern, aber der Arzt muss CPAP und FiO2 anpassen, um die Einstellungen entsprechend dem Krankheitsverlauf anzupassen.“

Unabhängig davon sind CPAP-Geräte eine Methode zur Sauerstoffzufuhr und Atemunterstützung, die medizinische Fachkräfte zur Pflege von Menschen mit COVID-19 einsetzen.

Da immer mehr Fälle von COVID-19 auftreten und immer mehr Menschen Atemhilfe und zusätzlichen Sauerstoff benötigen, konzentrieren einige Forscher ihre Bemühungen auf die Entwicklung vereinfachter und erschwinglicherer Alternativen zu den bestehenden Atemhilfen.

Die aktuelle Studie und der Bericht der University of Leeds, Vereinigtes Königreich, offenbaren die Bemühungen eines Forschungsteams, ein sauerstoffeffizientes und kostengünstiges CPAP-System zu entwickeln. Die Forscher haben ein CPAP-Gerät entwickelt, das ein einzelnes elektrisches Gebläse für den Einsatz in Situationen mit begrenztem Sauerstoffgehalt verwendet.

Das Gerät, das LeVe CPAP-System, benötigt weniger Teile als bestehende Geräte und kann mit tragbaren Sauerstoffkonzentratoren betrieben werden, einer Form der Sauerstoffversorgung, die in Ländern mit niedrigem Einkommen üblich ist. Die Forscher testeten die Effizienz zunächst mit einem Atemsimulator und stellten fest, dass das Gerät mit derzeit verwendeten CPAP-Geräten vergleichbar ist.

Der Studienautor und Professor für angewandte Strömungsmechanik, Nikil Kapur, erklärte gegenüber MNT:

„Das vereinfachte CPAP-System, das wir für die Behandlung von Atemwegserkrankungen, einschließlich COVID, entwickelt haben, kann eine sehr ähnliche Leistung wie teurere Gegenstücke bieten, was dann Krankenhäusern mit begrenzten Ressourcen den Zugang eröffnet.“ Bei der Entwicklung des Systems stand außerdem die Sauerstoffeffizienz im Vordergrund – viele Krankenhäuser verlassen sich auf Sauerstoffkonzentratoren, deren Leistung für andere CPAP-Systeme nicht ausreicht.“

Der nächste Schritt bestand darin, die Verwendung des Geräts an gesunden Personen zu testen, um seine Wirksamkeit zu bewerten. Das Hauptziel der Forscher bestand darin herauszufinden, ob sie das Gerät verwenden können, ohne dass es zu niedrigen Sauerstoffwerten oder übermäßig hohen Kohlendioxidwerten im Körpergewebe kommt. Sie wollten auch sehen, ob das Gerät für Benutzer verträglich ist.

Diese Studie wurde auf der Intensivstation des Mengo-Krankenhauses in Kampala, Uganda, mit zehn Mitarbeitern des Krankenhauspersonals durchgeführt, allesamt gesunde Nichtraucher, die nicht an Fettleibigkeit litten. Diese Teilnehmer hatten auch keine zugrunde liegenden Atemprobleme oder Kontraindikationen aufgrund der vorherigen Verwendung eines CPAP-Geräts oder von Sauerstoff.

Das Team testete das Gerät in vier verschiedenen Umgebungen, wobei die Sauerstoffsättigung und der Kohlendioxidgehalt bei allen Teilnehmern innerhalb normaler Werte blieben. Alle Freiwilligen vertrugen das Gerät gut. Basierend auf diesen Ergebnissen sind die Forscher bereit, die Tests an Krankenhauspatienten voranzutreiben.

Als MNT Prof. Hart um einen Kommentar zu der Studie bat, gab er vorsichtige Ratschläge. Er äußerte Bedenken, dass dieses neu entwickelte Gerät über eine Möglichkeit zur Messung der Sauerstoffkonzentration (FiO2) und des Drucks des CPAP verfügen muss, um die Wirksamkeit sicherzustellen und Komplikationen vorzubeugen, die durch einen zu niedrigen oder zu hohen Druck entstehen können. Er sagte gegenüber MNT:

„Dies ist ein einfaches Gerät, bei dem Sauerstoff mitgerissen und mit der von einem Gebläse geförderten Luft vermischt wird. Je schneller die Gebläsegeschwindigkeit ist, desto höher ist das abgegebene CPAP-Niveau, aber desto geringer ist das abgegebene FiO2, wenn die Sauerstoffversorgung konstant ist. Somit würde diese Technologie von einer Sauerstoffzelle zur Messung von FiO2 profitieren, um die zugeführte O2-Konzentration zu messen. Darüber hinaus wäre ein Druckmanometer zur Messung des Drucks an der Maske und der abgegebenen CPAP-Menge erforderlich.“

Da noch weitere Tests erforderlich sind, sind die Forscher weiterhin optimistisch, dass dieses Gerät Menschen mit COVID-19 in Gebieten mit begrenzten Ressourcen erheblich helfen könnte. Prof. Kapur sagte gegenüber MNT: „Wir haben einen Versuch an gesunden Personen durchgeführt und stehen kurz davor, eine Patientenstudie mit dem Mengo-Krankenhaus in Uganda zu starten – das Team dort war maßgeblich daran beteiligt zu verstehen, wie wir diese Technik für die Behandlung von COVID-19-Patienten anpassen können.“ solche ressourcenbelasteten Umgebungen.“

„Letztendlich wollen wir die lokalen Lieferketten im Gesundheitswesen unterstützen. Wenn also Medizinunternehmen unsere Entwürfe nutzen können, um in ihren eigenen Ländern autarke Industrien zu schaffen, wird das möglichst vielen Patienten zugute kommen.“

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