Comme de plus en plus de patients Covid-19 souffrent de détresse respiratoire aiguë, l'idée de partager les ventilateurs a fait l'objet de nombreux débats, ce qui implique de diviser les tubes à air en plusieurs branches afin que deux ou plusieurs patients puissent être connectés à la même machine.
Plusieurs associations de médecins ont publié une déclaration conjointe décourageant cette pratique. Ils présentent un risque pour les patients, disent-ils, en raison de la difficulté à s'assurer que chaque patient reçoit la bonne quantité d'air.
Une équipe de chercheurs du MIT et du Brigham and Women's Hospital a maintenant mis au point une nouvelle approche pour diviser les ventilateurs, qui, selon eux, pourrait résoudre bon nombre de ces problèmes de sécurité. Ils ont démontré son efficacité dans des tests de laboratoire, mais ils préviennent toujours qu'il ne doit être utilisé qu'en dernier recours lors d'une urgence, lorsque la vie d'un patient est en jeu.
Nous espérons que cette approche, qui nécessite des composants standard, peut finalement aider les patients ayant un besoin extrême de soutien du ventilateur. Nous reconnaissons que le partage du ventilateur n'est pas la norme de soins, et des interventions comme celle-ci ne seraient recommandées qu'en dernier recours. «
Giovanni Traverso, professeur adjoint de génie mécanique au MIT et gastro-entérologue au Brigham and Women's Hospital
Les chercheurs travaillent maintenant à engager des tiers dans le but de demander une autorisation d'utilisation d'urgence à la Food and Drug Administration des États-Unis, qui accorderait une approbation temporaire pour l'utilisation de cette approche sur les patients pendant la pandémie de Covid-19. Traverso est l'auteur principal d'un article décrivant le nouveau système aujourd'hui Médecine translationnelle scientifiqueet Shriya Srinivasan, postdoctorante au MIT et à l'HBF, est l'auteur principal de l'étude.
Flux personnalisé
Les ventilateurs sont des machines qui aident les gens à respirer en fournissant de l'oxygène à travers un tube placé dans la bouche ou le nez. L'épidémie de Covid-19 a soulevé la possibilité que le nombre de ventilateurs aux États-Unis soit insuffisant pour le nombre de patients qui en auront besoin maintenant ou dans les futures vagues potentielles de la maladie. De plus, d'autres pays du monde ont eu du mal à obtenir suffisamment de ventilateurs pour gérer l'épidémie de Covid-19.
Fin mars, au moins un hôpital de New York a commencé à partager les ventilateurs entre les patients en fixant un connecteur en T qui crée deux branches, une qui mène au tube respiratoire de chaque patient. Lorsque les médecins le font, ils doivent faire correspondre très étroitement les patients par taille, âge et état, car chaque patient reçoit le même volume d'air (la moitié du total produit par le ventilateur).
Ceci est considéré comme risqué, en partie parce qu'il n'y a aucun moyen d'ajuster le débit afin que les patients reçoivent différentes quantités d'air en fonction des changements de leur état. Par exemple, lorsqu'un patient s'améliore, ses poumons deviennent «plus tendus» et peuvent absorber plus d'air, ce qui pourrait éloigner l'air de l'autre patient. Ou, si un patient éprouve un poumon effondré, une forte bouffée d'air pourrait être détournée vers l'autre patient, causant des dommages aux poumons.
Pour surmonter ces défis, l'équipe du MIT a incorporé des vannes de débit, une pour chaque branche du patient, qui leur permettent de contrôler la quantité d'air que chacun reçoit.
«Ces vannes de débit vous permettent de personnaliser le débit pour chaque patient en fonction de ses besoins», explique Srinivasan. « Ils garantissent également que si un patient s'améliore ou se détériore, rapidement ou lentement, il existe un moyen de s'adapter à cela. »
La configuration comprend également des soupapes de surpression qui peuvent empêcher que trop d'air ne pénètre dans les poumons d'un patient, ainsi que des mesures de sécurité, y compris des alarmes qui se déclenchent lorsque la prise d'air d'un patient change.
Pour créer leur configuration, les chercheurs ont utilisé des pièces qui sont normalement disponibles dans un hôpital. Les pièces pourraient également être obtenues dans les quincailleries et stérilisées, selon les chercheurs. Un ventilateur typique produit suffisamment de pression d'air pour alimenter six à huit patients à la fois, mais l'équipe de recherche ne recommande pas d'utiliser un ventilateur pour plus de deux personnes, car la configuration devient plus compliquée.
Scénarios simulés
Les chercheurs ont d'abord testé leur configuration à l'aide d'un ventilateur pour séparer le flux d'air entre un porc et un poumon artificiel – une machine qui simule la fonction des poumons. En modifiant les propriétés du poumon artificiel, ils pourraient modéliser bon nombre des conditions changeantes qui peuvent survenir chez les patients; ils ont également montré que les réglages du ventilateur pouvaient être ajustés pour les compenser. Plus tard, ils ont montré qu'ils pouvaient ventiler deux animaux sur un seul ventilateur et maintenir le flux d'air nécessaire aux deux.
Ce système devrait permettre aux agents de santé de changer plus facilement les paramètres à mesure que les conditions des patients s'améliorent ou se détériorent, selon les chercheurs. Les chercheurs ont également montré que si un patient subissait un effondrement pulmonaire, une valve de pression libérerait automatiquement la pression supplémentaire qui pourrait s'écouler vers l'autre patient.
Les chercheurs travaillent maintenant avec des équipes d'intervention en cas de pandémie au Brigham and Women's et au Massachusetts General Hospital pour déployer cette approche si cela devient nécessaire. Ils ont également créé un site Web avec des tutoriels sur la façon de configurer le système et d'obtenir les bonnes pièces.
Bien qu'ils croient que cette approche surmonte bon nombre des défis qui rendent généralement le partage des ventilateurs trop risqué, les chercheurs avertissent qu'elle reste un dernier recours.
« En termes de problèmes de sécurité et de personnalisation qui ont été soulevés, ce système est définitivement une amélioration », a déclaré Srinivasan. « Cependant, nous ne le recommandons pas, sauf en cas de besoin urgent. »
La source:
Massachusetts Institute of Technology
