Buzz
Trong thế kỷ 16, bác sĩ Andreas Vesalius đã mô tả cách cứu sống một sinh vật bằng cách chèn ống khí quản và thổi không khí vào để kích thích phổi hô hấp. Dù lúc đó nghiên cứu của ông không được sự quan tâm nhưng ngày nay, Vesalius được công nhận là mô tả đầu tiên về thông khí cơ học, một thực hành quan trọng trong y học hiện đại. Để hiểu giá trị của thông khí cơ học, chúng ta cần hiểu hệ thống hô hấp hoạt động như thế nào? Cách hệ thống hô hấp hoạt động
Chúng ta thở bằng cách co thắt cơ hoành, mở rộng khoang ngực. Điều này cho phép không khí được hút vào, thổi phồng hàng triệu quả bóng nhỏ gọi là phế nang bên trong phổi của chúng ta. Mỗi quả bóng này được bao quanh bởi một lưới các mao mạch đầy máu. Máu hấp thụ oxy từ đây và để lại carbon dioxide. Khi cơ hoành được thư giãn, CO2 được thở ra cùng với hỗn hợp oxy còn lại và các khí khác. Khi hệ thống hô hấp của chúng ta hoạt động bình thường, quá trình này sẽ tự động xảy ra.
Tuy nhiên, hệ thống hô hấp có thể gặp phải các trục trặc như ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn, hen suyễn có thể gây ra viêm nhiễm và làm tắc nghẽn đường hô hấp. Trong trường hợp nặng, viêm phổi do nhiễm trùng bởi vi khuẩn hoặc virus có thể phá hủy tế bào phổi, kích hoạt phản ứng miễn dịch của cơ thể, gây ra các vấn đề viêm nhiễm nguy hiểm đến tính mạng. Tất cả những tình huống này đều làm cho phổi không thể hoạt động bình thường.Cách máy thở hoạt động như thế nào?Máy thở chịu trách nhiệm đưa oxy vào cơ thể khi hệ thống hô hấp không thể lấy oxy từ môi trường, thường xuyên gặp phải tắc nghẽn. Điều này được thực hiện bằng cách cung cấp không khí giàu oxy trực tiếp vào phổi, giúp tăng cường sự hoạt động của phổi bị tổn thương. Máy thở hoạt động thông qua việc bơm khí vào phổi bệnh nhân bằng áp suất dương hoặc cho phép không khí được hút vào phổi thông qua áp suất âm.
Vào cuối thế kỷ 19, các kỹ thuật chủ yếu tập trung vào thiết bị thông khí áp suất âm, gần giống với nhịp thở tự nhiên và cung cấp sự phân phối không khí đồng đều trong phổi. Để đạt được điều này, các bác sĩ đã sáng tạo ra một hộp gỗ đặc biệt. Khí sau đó được bơm ra khỏi hộp, giảm áp suất không khí và giúp khoang ngực của bệnh nhân mở rộng dễ dàng hơn.
Năm 1928, các bác sĩ đã phát triển một thiết bị kim loại với máy bơm chạy bằng động cơ điện. Thiết bị này, được gọi là phổi sắt, trở thành một công cụ quan trọng trong các bệnh viện trong suốt giữa thế kỷ 20. Tuy nhiên, ngay cả những thiết bị thông khí áp suất âm nhỏ gọn nhất cũng hạn chế rất nhiều sự di chuyển của bệnh nhân và làm cản trở người chăm sóc. Điều này đã khiến các bệnh viện từ năm 1960 chuyển sang sử dụng thiết bị thông khí áp suất dương.
Đối với các trường hợp nhẹ, có thể thực hiện không xâm lấn bằng cách đặt mặt nạ dưỡng khí trên miệng và mũi chứa đầy không khí điều áp di chuyển vào đường hô hấp của bệnh nhân. Những trường hợp nghiêm trọng hơn đòi hỏi một thiết bị đảm nhận toàn bộ quá trình thở, một ống dài được đưa vào khí quản để bơm không khí trực tiếp vào phổi, với một loạt các van và hệ thống ống dẫn tạo thành một mạch để hít vào và thở ra.
Trong hầu hết các máy thở hiện đại, một hệ thống máy tính cho phép theo dõi nhịp thở của bệnh nhân và điều chỉnh luồng khí. Điều này cũng được coi là giải pháp cuối cùng. Việc duy trì dòng khí điều áp này đòi hỏi sử dụng thuốc an thần nặng và thông khí lặp đi lặp lại có thể gây tổn thương phổi lâu dài. Nhưng trong những tình huống cực đoan, máy thở có thể là yếu tố quyết định giữa sự sống và cái chết. Và khi những đại dịch như COVID-19 nổ ra, máy thở trở nên cần thiết hơn chúng ta nghĩ.Các mô hình máy thở hiện tại khá cồng kềnh, đắt tiền và yêu cầu quá trình đào tạo để sử dụng thành thạo. Hầu hết các bệnh viện chỉ có số lượng ít để cung cấp. Điều này có thể đủ trong các trường hợp bình thường, nhưng không đủ trong trường hợp khẩn cấp. Thế giới đang cần nhiều máy thở cầm tay với chi phí thấp, cũng như một phương tiện nhanh chóng để sản xuất và phân phối công nghệ cứu sống này.
