Respiratoren hjælper alvorligt syge med at trække vejret. Men selv om maskinen overtager en del af det hårde arbejde, er funktionen alt andet end automatisk.
Af samme grund kan ophold hos patienter på intensiv-afdelinger være en skræmmende oplevelse, når apparaturets monotone Darth Vader-agtige prusten overdøves af bippende alarmlyde, som får tililende sygeplejersker eller læger til at foretage justeringer.
Forsøget på at overdrage de indviklede beslutninger om respiratorens indstillinger til et smart computersystem har været under udvikling på Aalborg Universitetets Institut for Sundhedsvidenskab og Teknologi i en årrække.
Computeren mindst lige så god
Ph.d.-forsker Dan Stieper Karbing har været med i den sidste afgørende fase, hvor udstyret er blevet testet på rigtige patienter.
»Vi har afprøvet det i flere omgange på i alt 13 forskellige patienter på Aalborg Sygehus, og konklusionen var, at computerprogrammet kunne klare opgaven lige så godt som lægerne. I nogle
tilfælde kom systemet endda med markant bedre indstillinger end lægerne, og i ingen tilfælde foretog systemet noget uhensigtsmæssigt,« fortæller Dan Stieper Karbing.
Kunsten at holde folk i live
Respiratoren er det vigtigste arbejdsredskab for overlæge Lars Quist og kollegerne fra Rigshospitalets intensive terapiafsnit. Derfor har de sagt ja til at samarbejde med Aalborg-forskerne om en ny række forsøg, som starter på Rigshospitalet i sommer.
»Vores kerneydelse er at holde folk i live, selv om de ikke er i stand til at trække vejret, så respiratoren er altafgørende for vores indsats. Men på grund af manglende videnskabelige forskningsresultater er der mange individuelle tilgange fra forskellige læger.«
»Vi håber på at få et værktøj, som kan sikre en mere ensartet linje. Samtidig vil det kunne hjælpe sundhedspersonale med mindre erfaring med at give den bedst mulige behandling,« siger Lars Quist.
Forståelse for tryk mangler
Selv om computersystemet viser lovende takter, mangler forskerne stadig at få det til at håndtere alle indstillinger på respiratoren.
»Normalt taler man primært om fire indstillinger på en respirator, som lægen er nødt til at forholde sig til, nemlig iltniveau, volumen, frekvens og tryk. Vores studie har vist, at vi har styr på iltniveauet. Ved de nye forsøg på Rigshospitalet til sommer vil vi undersøge, om vi også kan indstille volumen og frekvens på en måde, som mindsker dødeligheden hos de mest lungesyge patienter,« forklarer Dan Stieper Karbing.
Den sidste svære indstilling er trykniveauet, som bliver den helt store udfordring, fordi der mangler grundlæggende forståelse af, hvordan trykindstillinger på respiratoren påvirker lungerne.
Vores kerneydelse er at holde folk i live, selv om de ikke er i stand til at trække vejret, så respiratoren er altafgørende for vores indsats. Men på grund af manglende videnskabelige forskningsresultater er der mange individuelle tilgange fra forskellige læger
Overlæge Lars Quist
»Der er i øjeblikket ingen utvetydige studier, der viser, hvad der er mest hensigtsmæssigt for patienterne, men det håber jeg på at kunne forske videre i med en kombination af matematiske modeller og praktiske kliniske studier,« siger Dan Stieper Karbing.
Mere magt til maskinerne
Hvis alt går vel, vil intensivafdelingerne på et tidspunkt stå med en slags autopilot til respiratoren, selv om lægen stadig vil have det overordnede ansvar og det sidste ord.
Overlæge Lars Quist fra Rigshospitalet tror ikke, at lægerne eller sygeplejerskerne vil have indvendinger mod den udvikling.
»Da respiratoren blev opfundet, var der mange, som ikke overlevede at blive lagt i den, fordi man gav for meget eller for lidt luft. Det blev bedre, da det blev muligt at måle ilt og kuldioxid i blodet, og siden er der føjet mange flere forbedringer til, så nogle af vores eksisterende respiratorer i praksis selv hjælper til med at foretage en del indstillinger. Det her er en naturlig videreudvikling, som udmærker sig ved at være elegant og praktisk anvendelig, fordi den næsten kun kræver, at vi skal føje en almindelig pc til vores eksisterende udstyr,« siger Lars Quist.
På sigt satser forskerne oven i købet på at gøre det endnu lettere. Visionen er at gøre computerhjælpen til en integreret del af fremtidige respiratorer.
Lavet i samarbejde med Aalborg Universitet
\ Om respiratorer
- De første respiratorer blev kaldt jernlunger, fordi patienterne blev lagt ind i forseglede cylinderformede jernkabinetter, hvor trykket kunne reguleres. Den første jernlunge blev taget i brug i slutningen af 1920'erne, men respiratorens udbredelse voksede for alvor under polioepidemierne i 1940'erne og 1950'erne. Designet af nyere og smartere apparater blev blandt andet baseret på militære erfaringer fra Anden Verdenskrig, hvor piloter skulle forsynes med ilt under flyvning i store højder.
- Jernlungen drev patientens vejtrækning ved at skabe et undertryk, som tvang brystkassen og dermed lungerne til at udvide sig. Nutidens respiratorer er baseret på positivt tryk, hvor respiratoren 'presser' luft ned i lungerne.
- Korrekt indstilling af respiratoren er især vanskelig ved patienter med akutte lungeskader, hvor det er nødvendigt med høje tryk og store iltmængder for at sikre tilstrækkelig iltning af blodet og udvaskning af CO2. Lungerne kan tage yderligere skade ved forkert dosering, så det er vanskeligt at finde den rette balance.
- Computersystemet 'INVENT' fra Aalborg Universitet er et såkaldt beslutningsstøttesystem, som træffer valg på baggrund af en fysiologisk model, der beskriver den individuelle patients data. Systemet kan simulere, hvordan atientens tilstand vil ændre sig ved ændringer i respiratorindstillinger, og dermed hjælpe med at finde det rette kompromis for den enkelte patient.
