Robot, który sam znajdzie drogę do tchawicy. Intubacja w 21 sekund

W sytuacjach zagrożenia życia liczy się każda sekunda, a droga do tchawicy potrafi być pułapką nawet dla doświadczonego medyka. Teraz naukowcy stworzyli robota, który może sprawić, że intubacja stanie się szybsza, bezpieczniejsza i dostępna nawet dla ratowników z minimalnym przeszkoleniem.
Zaintubowany manekin – zdjęcie poglądowe /Fot. Unsplash

Zaintubowany manekin – zdjęcie poglądowe /Fot. Unsplash

Żeby zrozumieć, jak duże znaczenie ma nowa technologia, trzeba wejść w buty ratownika lub lekarza działającego w warunkach kryzysowych. W sali szpitalnej sytuacja może być trudna, ale zwykle przynajmniej istnieje oświetlenie, narzędzia, pomoc oraz kontrolowana przestrzeń. W terenie, na miejscu wypadku, polu walki albo podczas katastrofy naturalnej, warunki bywają ekstremalnie niesprzyjające: słabe światło, niestandardowe ułożenie ciała poszkodowanego, obecność krwi, wymiocin lub innych płynów, ograniczona widoczność, stres, pośpiech.

Czytaj też: Zegar tyka na SOR-ze. Rząd chce ograniczyć czas przyjęcia pacjenta z karetki do 15 minut

Standardowa intubacja dotchawicza wymaga, by ratownik najpierw uwidocznił ujście tchawicy, zazwyczaj przez użycie laryngoskopu, podniesienie języka i „odciągnięcie” nagłośni, a potem wprowadził rurkę przez skomplikowany i zakrzywiony tor anatomiczny gardła do tchawicy. To zadanie trudne, bo anatomia człowieka jest różnorodna, a każdy element – język, zęby, nagłośnia – może utrudniać manewr. Zależność powodzenia procedury od doświadczenia operatora, warunków i sprzętu oznacza, że w pewnych sytuacjach intubacja albo zostaje wykonana z opóźnieniem, albo się nie udaje, co może prowadzić do poważnych konsekwencji zdrowotnych, a nawet śmierci.

Intubacja jeszcze nigdy nie była tak prosta

Zespół z UC Santa Barbara – kierowany przez Davida Haggerty’ego oraz Elliota Hawkesa – zaproponował rozwiązanie przełamujące tradycyjne ograniczenia. Ich urządzenie, nazywane SRIS (Soft Robotic Intubation System), działa całkowicie bez elektroniki, co istotnie upraszcza konstrukcję i potencjalnie zwiększa odporność na warunki polowe, np. wilgoć, kurz, ograniczone zasilanie.

Czytaj też: Ratownicy medyczni. Janek Świtała nie wierzy już w słowa polityków. Czeka na konkrety

Podstawowy element to zakrzywiony „introducer” (wprowadzacz), który wsuwany jest do tylnej części gardła, aż do przełyku – zatrzymuje się tam, tworząc fizyczną ścieżkę prowadzącą rurkę oddechową. Następnie przez ten introducer przepuszczana jest miękka rurka, która odwija się ze swojego szczytu – czyli wyrasta na końcu introducera – w kierunku tchawicy. Dzięki temu unika się pełnego „pchnięcia” rurki przez zakrzywienia gardła; rurka „rośnie”, sama się układa, minimalizując tarcie z tkankami i ryzyko uszkodzeń. Gdy rurka osiąga miejsce docelowe, na jej końcu rozwija się mankiet, który można napompować, by zapewnić szczelność dróg oddechowych. Wprowadzacz zostaje usunięty, zostawiając rurkę na miejscu, gotową do podłączenia respiratora lub urządzenia wspomagającego oddychanie.

Takie podejście – miękka konstrukcja plus „rosnąca” rurka – pozwala na automatyczne dopasowanie do niewielkich różnic anatomicznych, różnych rozmiarów i kształtów dróg oddechowych, a także do trudnych warunków, bez potrzeby dokładnej znajomości każdego detalu anatomii czy perfekcyjnej wizji tchawicy.

Intubacja SRIS jest prosta i zajmuje zaledwie 21 sekund /Fot. UCSB

Badania urządzenia SRIS przeprowadzono na manekinach i zwłokach, co pozwoliło sprawdzić funkcjonowanie w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, choć oczywiście bez reakcji bólowych czy biologicznych organizmu żywego. W przypadku użytkowników wysoko wykwalifikowanych (lekarze, doświadczeni specjaliści) wyniki były imponujące: 100 proc. skuteczności, a procedura zajmowała jedynie kilka sekund. To wynik wart podkreślenia, bo szybki czas intubacji to mniejsze ryzyko powikłań.

Niemniej kluczowa była druga grupa – ratownicy medyczni i paramedycy – osoby, które często działają w warunkach przedszpitalnych. Po zaledwie pięciominutowym szkoleniu osiągnęli 87 proc. skuteczności przy pierwszym podejściu, a jeśli dopuścić kolejne próby, skuteczność wzrosła do aż 96 proc. Z czasem też było lepiej: średnio użycie SRIS zajęło im około 21 sekund, podczas gdy przy użyciu zaawansowanego wideolaryngoskopu procedura trwała średnio 44 sekundy.

Tego rodzaju skrócenie czasu działania ma ogromne znaczenie, bo każda sekunda bez skutecznego udrożnienia dróg oddechowych może oznaczać pogorszenie stanu pacjenta, niedotlenienie, zwiększone ryzyko śmierci czy powikłań neurologicznych.

Co dalej?

Choć testy na manekinach i zwłokach dają silne przesłanki, to jednak pełna ocena wymaga badań klinicznych u pacjentów żywych. Zespół UCSB planuje wystąpić o zgodę m.in. amerykańskiej Agencji Żywności i Leków (FDA), by SRIS mogło stać się klinicznie dopuszczonym narzędziem. Naukowcy podkreślają, że potrzebne są testy w różnych typach dróg oddechowych, w różnych warunkach zewnętrznych, aby upewnić się, że urządzenie będzie działać niezawodnie także w terenie, w warunkach polowych.

Potencjalne pola zastosowań są szerokie: ratownictwo miejskie, pogotowie ratunkowe, działania wojskowe, miejsca katastrof, obszary wiejskie lub rozwijające się, gdzie dostęp do wysoko wyspecjalizowanej opieki medycznej jest ograniczony. Dla takich środowisk SRIS może być wręcz przełomem: prostota obsługi i wysoka skuteczność po krótkim szkoleniu czynią go potencjalnie idealnym narzędziem w sytuacjach, gdy każdy ratownik liczy, nawet jeśli nie jest lekarzem specjalistą.

Marcin PowęskaM
Napisane przez

Marcin Powęska

Biolog, redaktor naukowy Międzynarodowego Centrum Badań Oka (ICTER), dziennikarz popularnonaukowy OKO.press i serwisu Cowzdrowiu.pl. Publikował na łamach portalu Interia, w papierowych wydaniach magazynów "Focus", "Wiedza i Życie" i "Świat Wiedzy".