Bildrechte
Dyson
Die Regierung hat Tausende von Beatmungsgeräten bestellt, um den durch die Coronavirus-Krise verursachten Druck auf Krankenhäuser zu verringern.
Für Patienten mit den schlimmsten Auswirkungen der Infektion bietet ein Beatmungsgerät die besten Überlebenschancen.
Was ist ein Beatmungsgerät und was macht es?
Einfach ausgedrückt, ein Beatmungsgerät übernimmt den Atmungsprozess des Körpers, wenn die Lunge durch eine Krankheit versagt hat.
Dies gibt dem Patienten Zeit, die Infektion abzuwehren und sich zu erholen.
Es können verschiedene Arten der medizinischen Beatmung verwendet werden.
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) erholen sich rund 80% der Menschen mit Covid-19 – der durch das Coronavirus verursachten Krankheit – ohne Krankenhausbehandlung.
Aber jeder sechste Mensch wird schwer krank und kann Atembeschwerden entwickeln.
In diesen schweren Fällen verursacht das Virus eine Schädigung der Lunge. Das körpereigene Immunsystem erkennt dies und erweitert die Blutgefäße, sodass mehr Immunzellen eindringen.
Dies kann jedoch dazu führen, dass Flüssigkeit in die Lunge gelangt, das Atmen erschwert und der Sauerstoffgehalt des Körpers sinkt.
Um dies zu mildern, wird ein Maschinenventilator verwendet, um Luft mit erhöhtem Sauerstoffgehalt in die Lunge zu drücken.
Das Beatmungsgerät verfügt außerdem über einen Luftbefeuchter, der der medizinischen Luft Wärme und Feuchtigkeit hinzufügt, sodass sie der Körpertemperatur des Patienten entspricht.
Die Patienten erhalten Medikamente zur Entspannung der Atemmuskulatur, damit ihre Atmung von der Maschine vollständig reguliert werden kann.
Bildrechte
Getty Images
Jede medizinische Beatmung erfordert eine genaue Überwachung durch geschultes Personal
Menschen mit milderen Symptomen können mit Gesichtsmasken, Nasenmasken oder Mundstücken beatmet werden, mit denen Druckluft oder Gasgemische in die Lunge gedrückt werden können.
Die Ingenieure des University College London haben mit Klinikern der UCLH und der Mercedes Formel 1 zusammengearbeitet, um das sogenannte CPAP-Gerät (Continuous Positive Airway Pressure) zu bauen. Es wird in mehreren Londoner Krankenhäusern getestet, und wenn alles gut geht, kann die Mercedes-AMG-HPP-Gruppe ab nächster Woche (6. April) mit dem Bau von bis zu 1.000 Maschinen pro Tag beginnen.
Das CPAP-Gerät wurde bereits von der Regulierungsbehörde für Arzneimittel und Gesundheitsprodukte zugelassen.
Frühe Berichte aus der Lombardei in Norditalien legen nahe, dass etwa 50% der Patienten, denen CPAP verabreicht wurde, die Notwendigkeit einer invasiven mechanischen Beatmung vermieden haben.
Die Verwendung von CPAP-Geräten bei Patienten mit ansteckenden Infektionen der Atemwege hat jedoch einige Bedenken aufgeworfen, da kleine Lecks um die Maske Tröpfchen auf das medizinische Personal sprühen könnten.
Hauben, bei denen unter Druck stehender Sauerstoff über ein Ventil eingepumpt wird, werden häufig auch zur Behandlung von Covid-19-Patienten verwendet, auch weil sie das Risiko einer Übertragung des Virus durch Tröpfchen im Atem in der Luft verringern.
Bildrechte
Intersurgisch
Sauerstoffhauben verringern das Risiko einer Krankheitsübertragung
Diese werden als "nicht-invasive" Beatmung bezeichnet, da keine Innenschläuche erforderlich sind.
Auf Intensivstationen (ICUs) werden Patienten mit akuter Atemnot jedoch im Allgemeinen schnell mechanisch beatmet, um sicherzustellen, dass der Sauerstoffgehalt im Körper normal bleibt.
Dr. Shondipon Laha von der Intensive Care Society teilte der BBC mit, dass die meisten Patienten mit Covid-19 kein mechanisches Beatmungsgerät benötigen und zu Hause oder mit zusätzlichem Sauerstoff behandelt werden könnten.
Obwohl es bei der Verwendung von Beatmungsgeräten Risiken gab, beispielsweise nicht zu wissen, wer unter Langzeiteffekten leiden würde, sei ein Beatmungsgerät manchmal "der einzige Weg, Sauerstoff in den Patienten zu bringen".
Ein weiteres Problem, erklärte Dr. Laha, war, dass genügend Personal vorhanden war, um alle erwarteten Beatmungsgeräte zu verwalten.
"Ein Beatmungsgerät ist ein komplexes Tier – es kann ein Patiententrauma verursachen, wenn es nicht richtig eingerichtet wird", sagte er. "Die technischen Aspekte sind herausfordernd. Die Menschen haben Kenntnisse über verschiedene Arten von Beatmungsgeräten in anderen Fachgebieten, benötigen jedoch möglicherweise Unterstützung bei der Verwendung auf der Intensivstation, wenn sie damit nicht vertraut sind."
Wie viele Beatmungsgeräte hat Großbritannien – und wie viele könnten wir brauchen?
Der NHS soll nur 8.175 Beatmungsgeräte haben – und versucht dringend, weitere zu erwerben.
Die Regierung geht davon aus, dass auf dem Höhepunkt der Pandemie bis zu 30.000 benötigt werden könnten – und hat 10.000 neu gestaltete Maschinen vom Technologieunternehmen Dyson bestellt.
Dyson-Insider haben der BBC mitgeteilt, dass sie einen funktionierenden Prototyp haben, der von Grund auf neu entwickelt und gebaut wurde. Er wurde an Menschen getestet und ist "einsatzbereit".
Eine weitere Bestellung von 5.000 Maschinen könnte von der in Luton ansässigen Smiths-Gruppe stammen, möglicherweise von ihrem tragbaren ParaPac-Modell.
Das Smiths ParaPac-Beatmungsgerät ist für den einfachen Transport ausgelegt
Ein anderes britisches Unternehmen, Gtech, hat einen Prototyp entworfen, der ohne Stromquelle vollständig von der Sauerstoffversorgung des Krankenhauses getrennt werden kann.
Eine Reihe anderer Unternehmen – darunter ein Konsortium aus Airbus, Meggit und GKN – stellen sich ebenfalls an, um weitere Beatmungsgeräte auf der Grundlage bestehender Konstruktionen zu liefern.
Die Medienwiedergabe wird auf Ihrem Gerät nicht unterstützt
In der Zwischenzeit hat ein Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren der Universität Oxford und des King's College London sein eigenes kostengünstiges Design vorgestellt, von dem es heißt, dass es schnell in Produktion gehen könnte.
Und Forscher der University of East Anglia beschäftigen sich mit dem 3D-Druck um schnell Teile des Beatmungsgeräts sowie Masken und andere wichtige Geräte herzustellen.