上個月，西班牙當局緊急呼籲捐贈浮潛面罩，以製造簡易裝置來幫助 COVID-19 患者呼吸。呼吸機（將空氣推入衰竭的肺部）的短缺激發了全球創客文化成員的靈感。
隨著疫情形勢的變化，創新仍在繼續。除了滿足對標準呼吸機的需求外，基於面罩的方法還提供了一種可能比有創通氣（包括插管：將管子插入氣管）更溫和的呼吸輔助方式。
義大利公司 Isinnova 公開了其解決方案——一個連線到浮潛面罩的 3D 列印閥門。該閥門將面罩連線到無創呼吸機，類似於用於治療睡眠呼吸暫停的機器。這些經過調整的面罩為患者和臨床醫生應對 COVID-19 的特定威脅提供了幾個優勢，包括在某些情況下延遲或避免插管。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。 透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
在科羅拉多州，一個由創客、工程師和臨床醫生組成的相互關聯的網路，正在根據義大利的原始設計，建立面罩-閥門組合，以用於無創通氣。丹佛大都會州立大學的機械工程副教授亞倫·布朗正在使用一個超大的 3D 印表機每週製作 50 個附件。他說：“這個想法是，這些可以解放那些病情不危重的患者，”將極度短缺的有創呼吸機留給最危重的病例。
格蘭特·加里是科羅拉多州一所獨立的 K-12 學校 Vail Mountain School 的創客實驗室主任，他調整了最初的義大利裝置，以適應不同製造商的特定浮潛面罩。加里說：“這是我一生中從事過的最令人興奮和最有意義的專案，”他曾經是一名生物醫學工程師。
該裝置的一般設計解決了無創通氣方面的三個 COVID-19 特有問題，長期以來，無創通氣一直是醫院的主要治療手段。一個問題是醫療保健人員會暴露於從肺部撥出的病毒顆粒的風險。經過調整的面罩結構確保“零洩漏”，科羅拉多州格倫伍德斯普林斯和韋爾醫院的急診醫學醫生麗莎·海爾說，她最初與格蘭特聯絡以解決這個問題。
除了這種安全功能外，閥門位於面罩頂部而不是前面的位置意味著佩戴面罩的患者可以俯臥，或“趴著”。一些專家認為，應該儘早在 COVID-19 患者中進行俯臥位。
海爾和她的同事希望使用面罩-閥門組合作為有創通氣的替代方案——這種療法是患有最嚴重疾病的患者可能面臨的氧氣療法的最後階段。“急性呼吸窘迫綜合徵 (ARDS) 的一個大問題是，我們讓人們在呼吸機上俯臥。而且每個人都開始對使用呼吸機的 COVID-19 患者這樣做，”海爾說。“但我們發現，如果你可以讓人們在清醒時俯臥，”而不是在有創通氣所需的鎮靜狀態下，“他們實際上做得更好。” 海爾說，這些未插管的患者仍然可以說話，並告訴醫護人員他們的感受。
對於病情掙扎的患者，氧氣支援的標準途徑包括透過越來越強有力且最終具有侵入性的方法進行升級，而新裝置可能有助於減緩這些升級步驟的過渡。成人重症監護專業呼吸治療主管詹姆斯·岡薩勒斯說，患者可能遇到的第一種干預措施是透過鼻導管吸氧。如果這種相對較小的流量不起作用，並且患者的血氧飽和度仍然很低，那麼治療會升級到使用面罩，讓每次吸氣時肺部都充滿 100% 的氧氣。
下一步會發生什麼仍然是 COVID-19 管理中的一個爭議點。臨床醫生正在試圖決定是否應將患者置於高流量鼻導管吸氧，其中添加了加熱的溼化空氣。或者他們可以選擇使用基於面罩的無創正壓氣道壓力或有創插管進行通氣
一些衛生專業人員認為，及時的有創通氣（需要插管）對於使血氧飽和度恢復到合理水平至關重要。這個想法是，這種孤注一擲的干預措施應儘早開始，以免下降的勢頭變得無法控制。
但是插管可能是一個不祥的轉折點。一個人在有創通氣上花費的時間越長，結果就越黯淡。在這種情況下，死亡率會高得多，海爾說。“患有 COVID-19 的人使用這些呼吸機很長時間，死亡率非常高，”她說。因此，她和其他臨床醫生認為，讓患者使用一種更溫和的通氣方式——俯臥並使用帶有閥門和正壓氣道壓力的面罩，而不是將管子插入喉嚨——可能會為這個人爭取時間，並避免或減少插管時間。
實際上，頂閥浮潛面罩已在海爾工作的一家醫院嘗試用於此目的。在對醫護人員進行了幾次測試以確保貼合度並確認人們可以在佩戴該裝置時俯臥之後，該團隊將其安裝到一名 COVID-19 患者身上。海爾在一天後發簡訊跟進：“面罩工作了！”
但這個成功只涉及一個病人。並非每個人都準備好接受這項技術。岡薩勒斯說，這種面罩可能起作用的時間視窗可能會有所不同，哪些患者適合使用這種面罩也可能會有所不同。例如，患有痴呆症的老年人可能會覺得緊繃的、覆蓋面部的面罩令人困惑，並試圖將其扯掉，這會將病毒霧化到房間裡。他說，這種干預可能對某些人有益，但是“訣竅在於知道它對誰有益。”
在此處閱讀更多關於冠狀病毒爆發的資訊。