Wie funktionieren Beatmungsgeräte und warum gibt es einen Mangel?

Während Ihrer bevorzugten medizinischen Show haben Sie wahrscheinlich gehört, dass ein Notarzt einen Befehl zur Intubation erteilt hat. Das bedeutet, dass der Patient gerade an ein Beatmungsgerät angeschlossen wird, um ihm das Atmen zu erleichtern. Angesichts der COVID-19-Krise auf der ganzen Welt werden Beatmungsgeräte zu einem notwendigen Bestandteil der Patientenversorgung. Hier ist der Grund, warum US-Gouverneure nach Medizinprodukten verlangen und warum soziale Distanzierung so wichtig ist.

Was machen Beatmungsgeräte?

Beatmungsgeräte sind medizinische Geräte, die den Patienten das Atmen erleichtern. Beide drücken Sauerstoff in die Lunge und entfernen Kohlendioxid. Die Luft gelangt durch einen Atemschlauch in die Lunge, wobei ein Ende an die Maschine angeschlossen ist und das andere durch den Mund oder die Nase bis zur Luftröhre reicht. Das Verfahren zum Einsetzen des Röhrchens wird als Intubation bezeichnet. Ein "Trach" -Röhrchen, kurz für Tracheotomie, wird durch ein chirurgisch hergestelltes Loch in der Luftröhre eingeführt.

Philips Beatmungsgerät Wie funktionieren Beatmungsgeräte? Philips

Ventilatoren gibt es seit dem späten 19. Jahrhundert in weniger ausgefeilten Formen. Sie wurden während der Polio-Epidemie in den 1950er Jahren häufig in Form von Eisenlungen eingesetzt. Im Laufe der Jahrzehnte sind Ventilatoren kleiner und ausgefeilter geworden. Heute werden sie häufig während Operationen verwendet, um die Atmung eines Patienten unter Narkose zu unterstützen.

Beatmungsgeräte sind auch für Patienten mit akutem Atemnotsyndrom (ARDS) erforderlich. Dieser Zustand kann eine Nebenwirkung anderer Krankheiten wie Lungenentzündung sein und wird verursacht, wenn sich Flüssigkeit in den Luftsäcken der Lunge ansammelt und Lungensurfactant (eine schaumige Substanz, die die Oberflächenspannung verringert) zusammenbricht, so dass die Lunge nicht vollständig kann aufblasen. Beatmungsgeräte helfen in diesem Fall bei der Zufuhr von zusätzlichem Sauerstoff und geben der Lunge Zeit zum Heilen.

Warum brauchen COVID-19-Patienten Beatmungsgeräte?

Beatmungsgeräte sind keine Behandlung für irgendeine Krankheit; Sie gelten als lebenserhaltend. Der Grund, warum Mitarbeiter des Gesundheitswesens sie für COVID-19-Patienten benötigen, ist, dass viele Kranke Schwierigkeiten beim Atmen haben.

Der Grund, warum viele mit COVID-19 infizierte Menschen Atembeschwerden entwickeln, hat mit kleinen Proteinen zu tun, die als Zytokine bezeichnet werden. Dies sind kleine Proteine, die bei einer Infektion als Teil der körpereigenen Immunantwort freigesetzt werden. Blut und andere Flüssigkeiten fließen zur Infektionsquelle und verursachen Entzündungen. Ein Zytokinsturm wird durch einen Überschuss dieser Proteine ​​verursacht, was wiederum zu einer Hyperinflammation führt, die tödlich sein kann. SARS und MERS, zwei mit COVID-19 verwandte Coronaviren, haben beide bei Patienten Zytokinstürme verursacht. Diese Reaktion könnte bei bestimmten Menschen mit COVID-19 zu einigen der schwerwiegenderen Atemwegsbeschwerden führen.

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Wenn Ärzte Anzeichen eines Atemversagens eines Patienten sehen - wie eine Erhöhung der Atemfrequenz und höhere CO2-Werte im Blut - setzen sie Patienten auf Beatmungsgeräte. Laut The Guardian kann es Wochen dauern, bis ein Patient mit COVID-19 wieder selbstständig zu atmen beginnt.

Einige Ärzte fragen sich jetzt, ob bestimmte Patienten mit niedrigem Blutsauerstoffgehalt laut Stat tatsächlich Beatmungsgeräte benötigen. Stattdessen können sie von Sauerstoffmasken oder anderen weniger invasiven Maßnahmen profitieren, bevor sie sich an ein Beatmungsgerät wenden.

Warum mangelt es an Beatmungsgeräten?

Obwohl die genauen Zahlen nicht bekannt sind, benötigen Schätzungen zufolge zwischen 10% und 25% der COVID-19-Patienten Atemhilfe. Laut dem Center for Health Security der Johns Hopkins University gibt es in den USA über 395.000 Krankheitsfälle und rund 160.000 Beatmungsgeräte sowie 12.700 im National Strategic Stockpile. Die verwendeten Beatmungsgeräte werden auch nicht ausschließlich für COVID-19-Patienten verwendet. Sie werden auch für Menschen benötigt, die aus anderen Gründen auf Intensivstationen landen.

"Die Realität ist, dass es absolut nicht genug gibt", sagte Andreas Wieland Mitte März gegenüber der New York Times. Er ist Geschäftsführer von Hamilton Medical in der Schweiz, einem der größten Beatmungsgerätehersteller der Welt. Anfang April gab der Staat Washington 400 Beatmungsgeräte in den Vorrat zurück, damit Staaten mit steigenden COVID-19-Fällen wie New York sie haben könnten. Ein Grund, die Kurve zu verflachen, besteht darin, begrenzte Ressourcen im ganzen Land zu teilen.

Nur wenige US-Unternehmen stellen Ventilatoren her, darunter General Electric. In den letzten Jahrzehnten hat die Regierung versucht, kostengünstige tragbare Beatmungsgeräte in Auftrag zu geben, um sie für Notfälle aufzubewahren, aber die Projekte sind noch nicht abgeschlossen. Die größeren, teureren Maschinen sind kompliziert herzustellen und enthalten viele Teile. Deshalb ist es nicht einfach, die Produktion plötzlich hochzufahren, und Experten warnen seit Jahren vor einem Mangel.

Am 8. April kündigte das Ministerium für Gesundheit und menschliche Dienste an, General Motors 489 Millionen US-Dollar für die Herstellung von 30.000 Beatmungsgeräten zu zahlen, und Philips 646,7 Millionen US-Dollar für die Herstellung von 43.000 Beatmungsgeräten. Die erste Charge von 2.500 wird laut Reuters erst Ende Mai fertig sein.

In der Zwischenzeit fordern die Mitarbeiter von GE, dass die Fabriken die Produktion erhöhen, und eine 3D-Druckerei schlägt vor, dass Krankenhäuser in Not einen Ersatz für das Beatmungsgerät schaffen.