Dispositif de pandémie et de ventilation

La respiration est l'un des signes de vie les plus importants qui a été identifié avec la vie depuis les temps anciens. A tel point que cette activité s'identifie presque à la vie. Cependant, on n'a pas compris pendant longtemps comment cette activité se déroulait et quel était son but. Les philosophes anciens ont suggéré que la respiration avait lieu à diverses fins telles que la ventilation de l'âme, le refroidissement du corps et le remplacement de l'air sortant de la peau. Le vent et l'esprit sont utilisés comme synonymes. (pnemone) Alors ça sözcüIl a survécu jusqu'à nos jours sous forme de poumon (pneumonie) et de pneumonie (pneomnie). Selon un point de vue similaire largement adopté en Chine et en Inde à la même période, le processus de respiration était considéré en relation avec l'élément air, qui est considéré comme une partie de l'âme, et la respiration était considérée comme le résultat de cette interaction. Surtout dans les cultures orientales, l'idée a émergé qu'une sorte de relaxation ou d'augmentation de la cognition se produira par le contrôle de la respiration. Bien que l'on sache à cette époque que respirer était nécessaire pour maintenir la vie, une relation satisfaisante n'a pas été établie avec les fondements intellectuels mentionnés ci-dessus, et des méthodes telles que frapper le corps avec des coups durs, suspendre le corps à l'envers, le comprimer, appliquer de la fumée de la bouche et du nez a été appliquée pour relancer la respiration. Ces applications ont été essayées à la fois pour le traitement des personnes souffrant de difficultés respiratoires et pour la "réanimation" de la personne en cas de décès par arrêt respiratoire. Les connaissances expérimentales et les applications pratiques ont commencé à être considérées comme l'un des éléments de base de la pensée humaine dans les âges ultérieurs. Des expériences physiologiques et des examens sur des animaux dans la nouvelle ville d'Alexandrie ont attiré l'attention sur la façon dont la respiration se produit. Les rôles des muscles et des organes tels que le diaphragme, les poumons, etc. ont commencé à être compris à cette période. Dans la période suivante, Avicenne a commencé à aborder la compréhension moderne des idées sur le but, avec l'idée que la respiration était utilisée comme mécanisme de mouvement pour le cœur (ou l'esprit) pour donner vie au corps, et chaque inspiration provoquait l'expiration et la suivante cycle.

Histoire des ventilateurs

Après avoir compris le mécanisme et le but de la respiration, l'idée d'utiliser ces connaissances dans des traitements vitaux en concevant diverses méthodes et mécanismes a émergé à la fin des années 1700 avec la compréhension de l'oxygène et de son importance pour la vie humaine. Le développement de ces idées et mécanismes au fil du temps conduira à des ventilateurs modernes et constituera la base de la création d'unités de soins intensifs telles que nous les connaissons. Les pandémies ont joué un rôle important dans cette évolution. Les problèmes rencontrés au cours de ce processus et iatrogènes (conditions indésirables ou nocives survenant pendant le diagnostic et le traitement) sont des problèmes qui doivent être pris en compte dans les conceptions de ventilateurs modernes. Afin de comprendre le ventilateur moderne et les problèmes qu'il tente de résoudre, il sera utile d'examiner l'évolution du sujet.

1. Une méthode dangereuse

La méthode de réanimation bouche-à-bouche (ressuscitation) est une des premières applications sur le sujet. Cependant, le fait que l'air expiré soit pauvre en oxygène, le risque de transmission de maladies et l'impossibilité de poursuivre le processus pendant une longue période limitent les bénéfices cliniques et la facilité d'utilisation de l'application. La première méthode utilisée pour résoudre ces problèmes consistait à appliquer de l'air comprimé dans les poumons du patient à travers un soufflet ou un tuyau. Des applications liées au sujet sont rencontrées au début des années 1800. Cependant, cette méthode a conduit à de nombreux cas de pneumothorax iatrogène. Le pneumothorax est un phénomène de contraction des poumons, également appelé collapsus. L'air comprimé appliqué par le soufflet fait éclater les sacs d'air dans les poumons et provoque le remplissage de la plèvre à deux feuilles, appelée plèvre, entre les feuilles. Bien que la mortalité puisse être minimisée par des procédures chirurgicales telles que l'application d'un cathéter, l'intervention mécanique avec thoracoscopie, la pleurodèse, le recollage des feuilles et la thoracotomie, le processus reste très risqué par rapport à de nombreuses pneumonies. En raison des dommages iatrogènes, en cette période où les possibilités susmentionnées étaient très limitées, l'application d'air à pression positive aux poumons a été classée comme dangereuse et la pratique a été largement abandonnée.

2. Foie de fer

Après que les tentatives de ventilation en pression positive aient été jugées dangereuses, les études sur la ventilation en pression négative ont gagné en importance. Les appareils de ventilation à pression négative ont pour but de faciliter le travail des muscles qui assurent la respiration. Le premier ventilateur à pression négative, inventé en 1854, utilisait un piston pour modifier la pression d'une armoire dans laquelle le patient était placé.

Les systèmes de ventilation à pression négative étaient volumineux et coûteux. De plus, des effets iatrogènes appelés « choc réservoir » ont été observés, comme des remontées de fluides gastriques et le blocage de la trachée ou le remplissage des poumons. Bien que ces systèmes n'aient pas augmenté en nombre, ils ont trouvé leur place dans les grands hôpitaux, notamment pour les difficultés respiratoires causées par les muscles et lors d'interventions chirurgicales, et ont été utilisés avec succès pendant un certain temps. Des dispositifs similaires sont encore utilisés dans le traitement des maladies neuromusculaires, notamment en Europe.

3. Étapes prudentes

La grande pandémie de polio aux USA et en Europe en 1952 a marqué un tournant dans la ventilation mécanique. Malgré les études sur les médicaments et les vaccins utilisées lors des précédentes épidémies de poliomyélite, la pandémie n'a pas pu être évitée et le système de santé est devenu incapable de répondre aux besoins avec un nombre de cas bien supérieur à la capacité des hôpitaux. Au plus fort de l'épidémie, la mortalité chez les patients admis à l'hôpital avec des symptômes de muscles respiratoires et de paralysie bulbaire est passée à environ 80 %. Au début de la pandémie, on pensait que les décès étaient dus à une insuffisance rénale due à une virémie systémique due à des symptômes terminaux tels que la transpiration, l'hypertension et un taux élevé de dioxyde de carbone dans le sang. Un anesthésiste nommé Bjorn Ibsen a suggéré que les décès étaient causés par des difficultés respiratoires et non par une insuffisance rénale, et a suggéré une ventilation à pression positive. Bien que cette théorie ait rencontré une résistance au début, elle a commencé à être acceptée car la mortalité a diminué à 50 % chez les patients qui ont subi une ventilation positive manuelle. Le nombre limité d'appareils de ventilation produits en peu de temps a continué d'être utilisé après l'épidémie. Désormais, l'objectif de la ventilation est passé de la réduction de la charge sur les muscles respiratoires aux applications visant à augmenter le niveau d'oxygène dans le sang et au traitement du SDRA (symptôme de détresse respiratoire aiguë). Les effets iatrogènes observés dans la précédente ventilation à pression positive ont été partiellement surmontés grâce aux applications non invasives et au concept PEP (Poisitive end expiratory pressure). L'idée de rassembler tous les patients en un seul endroit pour bénéficier d'un seul ventilateur ou d'une équipe de ventilation manuelle a également émergé au cours de cette période. Ainsi, les bases des unités de soins intensifs modernes, dans lesquelles les ventilateurs et les médecins qui ont développé une expertise en la matière, font partie intégrante, ont été posées.

4. Ventilateurs modernes

Des études menées au cours de la période suivante ont révélé que les dommages aux poumons n'étaient pas causés par une pression élevée, mais principalement par une distension excessive à long terme des alvéoles et d'autres tissus. Conformément à l'émergence des transformateurs et aux besoins des différentes maladies, le volume, la pression et le débit ont commencé à être contrôlés séparément. Ainsi, des dispositifs beaucoup plus utiles et modulables en fonction des différentes applications ont été obtenus par rapport au seul contrôle "volume". Les ventilateurs sont utilisés pour l'administration de médicaments, l'apport d'oxygène, la prise en charge complète de la respiration, l'anesthésie, etc. Il a commencé à être conçu pour inclure différents modes à des fins différentes.

Appareil et modes de ventilation

La ventilation mécanique est l'administration et la récupération contrôlées et ciblées des gaz associés dans les poumons. Les appareils utilisés pour effectuer ce processus sont appelés ventilateurs mécaniques.

Aujourd'hui, les ventilateurs sont utilisés pour de nombreuses applications cliniques différentes. Ces applications cliniques incluent la fourniture d'échanges gazeux, la facilitation ou la prise en charge de la respiration, la régulation de la consommation d'oxygène systémique ou myocardique, l'expansion pulmonaire, l'administration de sédation, l'administration d'anesthésiques et de relaxants musculaires, la stabilisation de la cage thoracique et des muscles. Ces fonctions sont exécutées par le dispositif de ventilation par application continue ou intermittente de pression/débit des processus d'inspiration et d'expiration, en utilisant également le retour d'information du patient. Les ventilateurs peuvent être connectés au patient de manière externe ou par les narines, intubés par la trachée ou la trachée. La plupart des ventilateurs peuvent exécuter bon nombre des processus énumérés ci-dessus, ainsi que des fonctions supplémentaires telles que la nébulisation ou l'apport d'oxygène. Ces fonctions peuvent être sélectionnées sous différents modes et peuvent également être contrôlées manuellement.

Les modes couramment rencontrés sur les ventilateurs de soins intensifs sont :

• P-ACV : Ventilation assistée à pression contrôlée
• P-SIMV+PS : Ventilation forcée synchronisée avec assistance inspiratoire à pression contrôlée
• P-PSV : Ventilation à pression contrôlée et assistée par pression
• P-BILEVEL : ventilation à deux niveaux à pression contrôlée
• P-CMV : Ventilation continue obligatoire à pression contrôlée
• APRV : Ventilation de soulagement de la pression des voies respiratoires
• V-ACV : Ventilation assistée à volume contrôlé
• V-CMV : Ventilation forcée continue avec contrôle du volume
• V-SIMV+PS : Ventilation forcée à pression contrôlée et à volume contrôlé
• SN-PS : Ventilation inspiratoire spontanée
• SN-PV : Ventilation non invasive avec prise en charge du volume spontané
• HFOT : Mode d'oxygénothérapie à haut débit

Outre les ventilateurs de soins intensifs, il existe également des dispositifs de ventilation pour l'anesthésie, le transport, le nouveau-né et l'utilisation à domicile. Certains des termes et applications fréquemment utilisés dans le domaine de la ventilation mécanique, y compris les ventilateurs pour jambes, sont les suivants :

• VNI (Ventilation Non Inavsive) : C'est le nom donné à l'utilisation externe du ventilateur sans intubation.
• CPAP (Continious Positive Airway Pressure): La méthode d'assistance la plus basique dans laquelle une pression constante est appliquée sur les voies respiratoires
• BiPAP (Bilevel Positive Airway Pressure): C'est la méthode d'application de différents niveaux de pression aux voies respiratoires pendant la respiration.
• PEP (Positive Airway End Expiratoey Pressure) : C'est le maintien de la pression sur les voies respiratoires à un certain niveau par l'appareil pendant l'expiration.

Études sur les ventilateurs ASELSAN

ASELSAN a commencé à travailler sur les « systèmes de soutien à la vie », qu'elle a déterminés comme l'un des domaines stratégiques du secteur de la santé, en 2018. Il a commencé à travailler avec diverses entreprises nationales et fournisseurs de sous-unités conformément à sa vision de créer l'écosystème pertinent en utilisant les études et les expériences existantes en Turquie sur le ventilateur, qui est l'un des principaux dispositifs dans ce domaine. Des accords de coopération ont été signés avec la société BOISYS, qui travaille sur les ventilateurs dans notre pays. Dans ce contexte, des examens et études techniques ont été menés pour transformer le dispositif de ventilation, qui est à l'étude par BIOSYS, en un produit capable de rivaliser à l'échelle mondiale.

Conformément au besoin de ventilateurs, qui est considéré comme se produisant en Turquie et dans le monde avec la pandémie de COVID au début de 2020, un travail rapide a été lancé avec des entreprises locales et étrangères opérant en Turquie pour BIOSYS et différents types de ventilateurs sous l'appui et la coordination de la Présidence des Industries de Défense. Le premier problème rencontré au cours de cette étude était que l'approvisionnement des fabricants de sous-pièces de ventilateurs tels que les vannes et les turbines, qui étaient auparavant facilement et dans une certaine mesure de manière rentable achetés à l'étranger, est devenu difficile en raison du besoin ou de la forte demande dans leur propre pays. des pays. Pour cette raison, la conception et la production de valves proportionnelles et expiratoires, de turbines et de sous-pièces critiques pour le foie de test ont été réalisées à la fois pour soutenir les fabricants de ventilateurs domestiques et pour être utilisées dans la production de BIYOVENT, sur lequel travaille actuellement BIOSYS. La présidence du secteur HBT a apporté des contributions importantes dans la conception et la production des composants de la vanne.

Parallèlement à cette étude, des études de conception matérielle et logicielle pour la maturation du dispositif BIOVENT ont été réalisées avec BAYKAR et BIOSYS. Les installations d'ARÇELİK ont été utilisées pour la production du produit déterré en grande quantité en peu de temps. Les activités de conception et de production d'un dispositif médical ont été achevées en très peu de temps, et il a commencé à être expédié en Turquie et dans le monde en juin. Au cours de la période suivante, l'infrastructure de production pour la production de BIOVENT a été établie à ASELSAN et la production de l'appareil a été transférée à ASELSAN. Aujourd'hui, ASELSAN a une capacité de production de centaines de ventilateurs par jour. La production et la livraison de l'appareil aux points de besoin en Turquie et dans le monde se poursuivent.

avenir

En coopération avec des entreprises locales de ventilateurs, ASELSAN continue de travailler à la création d'un écosystème, à l'optimisation de la conception des sous-composants et à l'extension de la capacité de production. En plus de ceux-ci, il est prévu de concevoir des ventilateurs de nouvelle version en incluant les sujets qui sont considérés comme les technologies du futur dans le ventilateur, tels que le retour du diaphragme ou du système nerveux, une meilleure évaluation des réponses des patients et des applications d'intelligence artificielle. .

La maladie du SRAS COV 2, que nous vivons actuellement en période de pandémie, nécessite l'utilisation de ventilateurs chez les patients sévères. Cependant, par exemple, le traitement de la maladie SARS COV, un autre type de coronavirus détecté en 2003 et qui n'a pas atteint le niveau de pandémie, nécessite beaucoup plus de ventilateurs. Des coronavirus et des mutations similaires sont susceptibles d'émerger après la pandémie. Il existe également des menaces telles que le rhinovirus et la grippe qui peuvent créer des besoins similaires. Dans un tel scénario, le besoin de personnel de soins intensifs, d'unités de soins intensifs et de ventilateurs augmentera, et la chaîne d'approvisionnement mondiale pourrait être interrompue pendant des périodes beaucoup plus longues. Pour cette raison, préserver la capacité de production nationale et nationale, créer un écosystème et stocker des ventilateurs à un certain niveau seront des approches appropriées.