جهاز التنفس الصناعي

آخر تحديث: 01:55 2021/07/29

اختراع جهاز التنفس الصناعي

جهاز التنفس الصناعي هو جهاز مصمم لحماية مرتديه من استنشاق الأجواء الملوثة ، بما في ذلك الأدخنة والأبخرة والغازات والمواد الجسيمية مثل الغبار والكائنات الدقيقة المحمولة في الهواء

وهناك فئتان رئيسيتان: جهاز التنفس الصناعي لتنقية الهواء ، حيث يتم الحصول على هواء قابل للتنفس عن طريق ترشيح الغلاف الجوي الملوث ، وجهاز التنفس الصناعي المزود بالهواء ، حيث يتم توفير مصدر بديل للهواء القابل للتنفس , وداخل كل فئة ، يتم استخدام تقنيات مختلفة لتقليل الملوثات المحمولة جواً أو القضاء عليها

تتراوح أجهزة التنفس التي تعمل على تنقية الهواء من أقنعة الوجه غير المكلفة نسبيًا , وهي التي تستخدم لمرة واحدة والتي يشار إليها أحيانًا باسم قناع الغبار إلى نماذج أكثر قوة قابلة لإعادة الاستخدام مع خراطيش قابلة للاستبدال وغالبًا ما تسمى قناع الغاز

ومع وجود الملايين من الأشخاص في جميع أنحاء العالم يكافحون عدوى فيروس كورونا ، والكثير منهم يكافحون من أجل التنفس ، أصبحت أجهزة التنفس الصناعي أولوية قصوى للعاملين في مجال الرعاية الصحية , والذين يحاولون يائسين إبقاء المرضى على قيد الحياة , وأصبحت تلك الآلات التي تساعد المرضى على التنفس تعاني من نقص مذهل

وبالنسبة للأطباء ، يعتبر اللجوء إلى جهاز التنفس الصناعي إجراءً متطرفًا ، يُستخدم عندما لا تستطيع رئتا المريض توفير ما يكفي من الأكسجين بمفردهما , ويمكن لأجهزة التنفس الصناعي أيضًا أن تمنح جسم المريض وقتًا للراحة عندما يكون التنفس صعبًا ، كما تسمح للأطباء بإزالة إفرازات الرئة بسهولة أكبر أو توصيل الأدوية مباشرة إلى الجهاز التنفسي

تطور جهاز التنفس الصناعي

إن بعض المحاولات المبكرة لاستخدام الوسائل الميكانيكية لمساعدة المريض على التنفس يمكن إرجاعها إلى أواخر القرن الثامن عشر ، عندما بدأت إنجلترا في دعم استخدام المنفاخ ، على غرار تلك المستخدمة من قبل الحدادين في ذلك الوقت ، كأفضل وسيلة للتنفس الاصطناعي

وفي محاولة أخرى مبكرة , طور طبيب اسكتلندي في ثلاثينيات القرن التاسع عشر صندوق محكم الغلق ، والذي يمكن ضخ الهواء فيه بشكل منتظم لإنقاذ "بحار غارق" , وأوضحت هذه التقنية إن هذه التغييرات تجبر الهواء بشكل غير مباشر على الدخول والخروج من الرئتين

واعتمدت العديد من الإصدارات المبكرة لجهاز التنفس الصناعي على مبدأ الضغط السلبي هذا , وفي أواخر القرن التاسع عشر ، طور طبيب في فيينا صندوق إنعاش للرضع ، قيل إنه تم استخدامه بنجاح , حتى أن المخترع الشهير ألكسندر جراهام بل واجه مشكلة التنفس الاصطناعي ، وقام بتطوير "سترة فراغية" مع بعض النجاح

وكانت واحدة من أجهزة التنفس الأكثر استخدامًا في الجزء الأول من القرن العشرين ، الرئة الحديدية ، والتي استخدمت أيضًا تقنيات الضغط السلبي , كما تم تطوير الرئة الحديدية في عشرينيات القرن الماضي ، وأصبحت جزءًا أساسيًا في وحدة العناية المركزة للأطفال الذين يعانون من شلل الأطفال ، وهو مرض فيروسي يمكن أن يسبب شللًا يهدد الحياة ، بما في ذلك عضلات الجهاز التنفسي , وقبل أن يقضي اللقاح تقريبًا على المرض في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، كانت أوبئة شلل الأطفال تمثل رعبًا حقيقيًا ، حيث أصابت آلاف الضحايا ، ومعظمهم من الأطفال , وفي عام 1952 وحده ، توفي أكثر من 3000 طفل بسبب الفيروس , وأصبحت الرئة الحديدية ، التي عملت عن طريق تغيير الضغط داخل وعاء محكم الإغلاق ، وتوسيع وتقلص الصدر وسحب الهواء داخل وخارج الرئتين ، علاجًا أساسيًا

وفي عام 1907 قام جل الأعمال والمخترع الألماني يوهان هاينريش دراغر وابنه بتقديم جهاز مبكر للتنفس بالضغط الإيجابي وكان يدعى "Pulmotor" , وهو عبارة عن جهاز قابل للنقل ينفث الأكسجين من خلال قناع وجه حتى يتم الوصول إلى ضغط معين في الرئتين ، وعند هذه النقطة يتحول الهواء إلى الزفير

وبحلول الستينيات من القرن الماضي ، تمكنت المؤسسة الطبية من تطوير أجهزة التنفس الصناعي ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى الدافع لتطوير أجهزة التنفس بالضغط الإيجابي الجديدة لطياري الطائرات النفاثة في أواخر حقبة الحرب العالمية الثانية ، الذين كانوا بحاجة إلى الأكسجين لرحلاتهم على ارتفاعات عالية

في الوقت الحالي يعتبر البعض أن Mark 7 هو أول جهاز تنفس طبي حديث ، على الرغم من أنه في العقود الماضية كان هناك العديد من التطورات في تصميم أجهزة التنفس الصناعي ،  , وربما كانت التطورات القديمة في المعرفة الطبية على نفس القدر من الأهمية ، والتي من خلالها تعلم الأطباء الكثير حول تحسين وضع التنفس لدى المرضى من خلال جهاز التنفس الصناعي , على سبيل المثال ، غيّرت إحدى الدراسات في عام 2000 المفاهيم السائدة حول مقدار الهواء الذي يجب دفعه إلى رئتي المرضى في كل نفس ، وهو مقياس يُعرف باسم حجم المد والجزر , وقد أظهرت الدراسة معدلات تحسن أعلى بشكل ملحوظ عندما خفض الأطباء حجم الهواء الذي كانت تستخدمه أجهزتهم

ولا تزال التهوية الغازية , التي تستخدم أنبوب القصبة الهوائية لمساعدة الأشخاص على التنفس ، بدلاً من جهاز خارجي مثل القناع , هي الملاذ الأخير للمرضى بشكل خاص ، وعادة ما يتم تخديرهم لمساعدتهم على تحمل هذه العملية.


المصادر :

  1. The Surprisingly Long History of the Ventilator, the Machine You Never Want to Need time.com retrieved 29-7-2021
  2. Respirator wikipedia.org retrieved 29-7-2021
  3. HOW A POLIO OUTBREAK IN COPENHAGEN LED TO THE INVENTION OF THE VENTILATOR smithsonianmag.com retrieved 29-7-2021