Akutní hypoxemické respirační selhání (které se vyskytuje i při závažném průběhu onemocnění COVID-19) vyžaduje kyslí kovou léčbu. Invazivita a intenzita zvolené terapie odpovídá stavu pacienta a dostupným technickým prostředkům. Pokud dojde k náhlému výskytu velikého počtu nemocných s hypoxickým selháním, může být dostupná materiální a/nebo lidská kapacita pro poskytování účinné kyslíkové terapie přetížena. Cílem našeho experimentu bylo otestovat funkčnost Venturiho trysky Corovalve, kterou jsme navrhli a vytiskli na 3D tis kárně. Trysku jsme vřadili do jednoduchého systému, který jsme zkompletovali z dílů běžně dostupných v České republice. Toto zařízení jsme odzkoušeli ve statickém testu a v dynamickém testu sami na sobě a změřili jeho základní parametry. V provedeném experimentu generovalo naše zařízení při spontánní ventilaci pozitivní hodnotu středního tlaku v dýchacích cestách. Při vyšších průtocích byl systém schopný udržet mírný pozitivní tlak i během inspiria, můžeme tedy mluvit o systému, který za určitých podmínek umožňuje spontánní ventilaci při kontinuálním přetlaku. Nejefektivnějším nastavením během spontánní ventilace byl příkon kyslíku 15 l/min v kombinaci s nastavením PEEP ventilu na 10–15 cm H2O. Při těchto parametrech byl generován střední tlak v dýchacích cestách 9–12 cm H2O při výsledné koncentraci kyslíku ve vdechované směsi 41–42 %. Výsledky našeho experimentu dokládají, že s pomocí trysky Corovalve vytištěné na 3D tiskárně je možné sestrojit jedno duché zařízení umožňující aplikaci kyslíku přetlakem EPAP/CPAP. Jedná se o metodu ekonomickou a jednoduše provedi telnou, a proto s poměrně zajímavým potenciálem. Při dostatečném počtu 3D vytištěných trysek by mohla být nasazena rychle a v masovém měřítku.

Acute hypoxemic respiratory failure (which occures also with severe course of COVID-19) requires oxygen therapy. The in vasiveness and intensity of chosen therapy corresponds with patient's condition and technical means available. If a large number of patients with hypoxic failure suddenly occur, the available equipment and/or human capacity to provide effective oxygen therapy may be greatly strained. The goal of our experiment was to test functionality of a simple device equipped with a Venturi nozzle Corovalve which we designed and printed on a 3D printer. We incorporated the nozzle into a system assembled from parts commonly available in the Czech Republic. We put this device through a static test and a dynamic test performed on ourselves and measured its basic parameters. In our experiment during spontaneous ventilation the device was able to generate positive mean airway pressure. At higher flow rates, the system was able to maintain a slightly positive pressure even during the inspiration, so we can talk about a system that allows, under certain circumstances, spontaneous ventilation at continuous positive airway pressure. The most effective from setting tested was oxygen input of 15 L/min combined with PEEP valve set to 10–15 cm H 2 O. Mean airway pressure ranged at 9–12 cm H 2 O and oxygen concentration in the inspiration mixture was 40–42%. We therefore conclude that our nozzle Corovalve printed on a 3D printer can be used in a simple device allowing positive pressure oxygen application during spontaneous ventilation EPAP/CPAP. It is economical and easy to provide method and therefore of a rather interesting potential. With a sufficient number of 3D printed nozzles it could be deployed quickly and on a mass scale.

3 lékařská fakulta Univerzita Karlova Praha

Department of Anaesthesia Leeds Teaching Hospitals Leeds

Kardiochirurgická klinika FN Královské Vinohrady Praha

Klinika dětské a dospělé ortopedie a traumatologie 2 LF UK a FN Motol Praha

School of Medicine University of Leeds Leeds

Positive pressure application of oxygen using Venturi nozzle Corovalve made on a 3D printer. A simple and inexpensive method applicable in emergency conditions on a mass scale