Unikátne pľúcne ventilácie zo Slovenska poznajú hlavne za hranicami

Slovák vymyslel prevratnú umelú pľúcnu ventiláciu

Slovenské pľúcne ventilátory zo Starej Turej končili až donedávna predovšetkým v zahraničných nemocniciach. Najnovší model pľúcneho ventilátora Chirana Aura sa vyrába asi tri roky a predchádzalo mu niekoľko starších modelov. S myšlienkou ich vývoja prišiel asi pred pätnástimi rokmi Doc. MUDr. Pavol Török, CSc., pracovník Lekárskej fakulty UPJŠ v Košiciach a Východoslovenského ústavu srdcových a cievnych chorôb a. s. (VÚSCH), ktorý hľadal možnosti zníženia vysokej úmrtnosti pacientov trpiacich syndrómom akútnej dychovej tiesne ARDS (acute respiratory distress syndrome). Úspešne ním vo VÚSCH lieči aj pacientov s COVID-19.

„ARDS je akútna forma postihnutia pľúc s vysokou úmrtnosťou pacientov, ktorá bola niekedy až viac než 50%. Problém je s ventiláciou týchto pacientov, ktorých pľúca sú nehomogénne ventilované. Klasické pľúcne ventilátory túto úlohu často dostatočne nezvládajú, preto som sa začal zaoberať otázkou, ako zlepšiť ventiláciu týchto pacientov. Vytvoril som matematický model, ktorý mi pomohol zistiť príčinu pľúcneho zlyhávania a iný matematický model mi pomohol objasniť, ako by mohla umelá pľúcna ventilácia fungovať lepšie. Navrhol som prvý prototyp ventilátora pľúc fungujúci na trojúrovňovej výmene plynov (variabilným prietokom, tlakom, objemom a časom), ktorý sme najprv vyskúšali na fyzikálnom modeli pľúc – a on fungoval! Neskôr sme začali pracovať s kombináciou troj- a štvorúrovňových prístrojov, ktoré dokázali niekoľkonásobne znížiť úmrtnosť pacientov na ARDS. Efekt prístroja sa overil aj pri prasacej chrípke v rokoch 2008 až 2009, kde bola pri použití tohto prístroja výrazne nižšia úmrtnosť pacientov a tiež pri pacientoch s ochorením na SARS. U chorých s nehomogénnou výmenou plynov v pľúcach fungoval prístroj oveľa efektívnejšie ako klasický ventilátor a umožnil oveľa lepšiu výmenu plynov,“ vysvetľuje autor jedinečnej metódy pľúcnej ventilácie PMLV, ktorá sa dá sa laicky opísať ako napohľad chaoticky fungujúci prístroj.

Jeho činnosť výborne okysličuje chaoticky pracujúce pľúca pacienta, kedy sú niektoré z pľúcnych mechúrikov predýchavané dostatočne, zatiaľ čo iné sa napĺňajú iba nedostatočne alebo sú celkom „spľasnuté“. Pri ventilácii pacientov bežným ventilačným prístrojom je problém nielen v nedostatočnom okysličovaní pľúc, ale dokonca hrozí až poškodzovanie pľúcnych mechúrikov pri ich konštantnom nafukovaní. Ventilačná metóda PMLV naopak dokáže reagovať na neustále sa meniace podmienky v pľúcach a zabezpečuje významné zlepšenie výmeny plynov v pľúcach.

„Na Slovensku sú tisícky pacientov s ochorením ARDS. Iba vo Východoslovenskom ústave srdcových a cievnych chorôb sa stretávame ročne s takmer troma stovkami pacientov s nehomogénnou distribúciou plynov v pľúcach, z ktorých minimálne pätina predstavuje skutočne ťažké prípady. Vďaka prístroju Chirana Aura im dokážeme pomôcť a tieto prístroje majú predpoklad pomáhať aj pri ťažkých vírusových pneumóniách zapríčinených novým koronavírusom,“ poznamenáva docent Török, podľa ktorého najnovšia generácia prístrojov už obsahuje v softvérovom vybavení dokonca umelú inteligenciu, ktorá vyhodnocuje parametre namiesto lekára a navrhuje nastaviť správny dýchací režim s výrazným obmedzením chýb spôsobených ľudským faktorom.

Použitie prístroja metódy programovanej viacúrovňovej ventilácie PMLV je ešte efektívnejšie v kombinácii s ďalším zariadením s názvom PARAVENT vyrábaným inou slovenskou spoločnosťou v Považskej Bystrici. Tento vysokofrekvenčný ventilátor zabezpečuje efektívne odsávanie hlienov pacienta na princípe umelého kašľa a používa sa doplnkovo na vyčistenie pľúc od nahromadených hlienov. Na rozdiel od bežného mechanického čistenia pľúc bronchoskopom pri ňom nehrozí mechanické poškodenie pľúc ani zanesenie sekundárnej infekcie, predchádza teda vzniku nežiaducich následkov a zároveň odstraňuje hlieny oveľa efektívnejšie.

Slovensko pľúcne ventilácie má, no ministerstvo ich zatiaľ nebolo ochotné financovať. V zahraničí sa však slovenské prístroje už používajú

Aj bratia Daniel a Samuel Furkovci majú na svojom konte svetový úspech. Skonštruovali alternatívny, objemovo regulovaný prenosný pľúcny ventilátor Q-vent, ktorý sa v apríli 2020 začal vyrábať sériovo. Prototyp bol zostrojený 8. marca 2020 a jeho súčasťou boli obyčajné PET fľaše od Kofoly, ktoré slúžili ako vzduchové vaky. K jeho vzniku ich inšpirovala situácia, ktorá v tom čase panovala v Taliansku. Nakoľko si závažné štádium choroby žiada napojenie na umelú pľúcnu ventiláciu, rozhodli sa výskum orientovať práve týmto smerom. Spomínaný prístroj však Slovensko oceniť ešte donedávna nevedelo alebo skôr nechcelo. Vedci z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave sa totiž dodnes nedočkali sľúbeného príspevku, ktorý je nutný k ďalším výskumom.

Ventily nachádzajúce sa v prístroji sú vyrobené zo špeciálneho materiálu. Bol vyvinutý na Katedre fyzikálnej a teoretickej chémie Prírodovedeckej fakulty UK. Ten zabraňuje vytváraniu biofilmov. Filter zas obsahuje UV sterilizátor a špeciálnu filtračnú keramickú vložku vyrobenú pomocou 3D tlače. Vložka sa ohrieva na vysokú teplotu, vďaka čomu spolu s UV sterilizáciou ničí patogény prechádzajúce filtrom. Cena pľúcnych ventilácií je naozaj nízka, pohybuje sa v číslach do 200 €. Okrem kvality je teda pozitívom aj nízka suma, ktorú oceňujú zahraniční odberatelia, ktorým Slováci pľúcne ventilácie posielajú. Aj napriek tomu, že v zahraničí sa slovenské prístroje už využívajú, na Slovensku tomu tak stále nie je. Zo strany inštitúcií totiž chýba ochota spolupracovať.

Vedec Furka uvádza: „Spolupráca so zahraničím je perfektná. Aktuálne ide o Keňu a Brazíliu. Po najnovších rokovaniach pravdepodobne pribudne aj India. Aktívne riešime aj Ukrajinu. Čo sa Slovenska týka, financovanie muselo prebiehať z vlastných zdrojov a niektoré zo súčiastok boli univerzite ochotné poskytnúť súkromné firmy. Dokonca bez nároku na platbu za materiál. Bez nich by sme to realizovať ani nemohli.“

Proces získavania peňazí na podporu univerzitného výskumu prístrojov, ktoré nielen zachraňujú zdravie obyvateľov, ale aj reprezentujú Slovensko na medzinárodnej úrovni, je očividne omnoho komplikovanejší, než samotný proces výroby ventilácií.

K čomu slovenské prístroje slúžia?

Prístroj zabezpečuje tzv. bridging ventiláciu v podmienkach, v ktorých nie je možné využiť profesionálne zariadenie. Hneď po spustení sériovej výroby ho ponúkli Taliansku aj iným krajinám. Spravili tak v rámci humanitárnej pomoci prostredníctvom Ministerstva zahraničných vecí a európskych záležitostí Slovenskej republiky.

TASR uviedla: „Q-vent je schopný zabezpečiť dýchanie relaxovaného a intubovaného pacienta počas 24 hodín a v prenosnom móde šesť hodín. Umožňuje regulovať dychový objem, pomer vdychov a výdychov a počet dychov za minútu. Senzor upozorňuje na prebúdzanie pacienta a spontánne dýchanie.“

Aj napriek tomu, že Slovensko má k dispozícií tento koncept, Nitrianska nemocnica uvádza, že z hľadiska obmedzených kapacít ventilácií nie je možné pripojiť všetkých pacientov na covidovom oddelení.Či sa teda svetový úspech dočká aj slovenského uznania a univerzitné výskumy zas sľúbeného príspevku od Ministerstva školstva, je otázne.

Zdroje:

1./ Prevratnú umelú pľúcnu ventiláciu vymyslel Slovák, npz.sk, 3.4.2020

2./ Slovensko pľúcne ventilácie má, no ministerstvo ich zatiaľ nebolo ochotné financovať. V zahraničí sa však slovenské prístroje už používajú, Startitup, 16.1.2021

zverejnené na zem a vek