上个月，西班牙当局紧急呼吁捐赠浮潜面罩，以制造简易设备来帮助 COVID-19 患者呼吸。呼吸机（将空气推入衰竭的肺部）的短缺激发了全球创客文化成员的灵感。
随着疫情形势的变化，创新仍在继续。除了满足对标准呼吸机的需求外，基于面罩的方法还提供了一种可能比有创通气（包括插管：将管子插入气管）更温和的呼吸辅助方式。
意大利公司 Isinnova 公开了其解决方案——一个连接到浮潜面罩的 3D 打印阀门。该阀门将面罩连接到无创呼吸机，类似于用于治疗睡眠呼吸暂停的机器。这些经过调整的面罩为患者和临床医生应对 COVID-19 的特定威胁提供了几个优势，包括在某些情况下延迟或避免插管。
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在科罗拉多州，一个由创客、工程师和临床医生组成的相互关联的网络，正在根据意大利的原始设计，创建面罩-阀门组合，以用于无创通气。丹佛大都会州立大学的机械工程副教授亚伦·布朗正在使用一个超大的 3D 打印机每周制作 50 个附件。他说：“这个想法是，这些可以解放那些病情不危重的患者，”将极度短缺的有创呼吸机留给最危重的病例。
格兰特·加里是科罗拉多州一所独立的 K-12 学校 Vail Mountain School 的创客实验室主任，他调整了最初的意大利设备，以适应不同制造商的特定浮潜面罩。加里说：“这是我一生中从事过的最令人兴奋和最有意义的项目，”他曾经是一名生物医学工程师。
该设备的一般设计解决了无创通气方面的三个 COVID-19 特有问题，长期以来，无创通气一直是医院的主要治疗手段。一个问题是医疗保健人员会暴露于从肺部呼出的病毒颗粒的风险。经过调整的面罩结构确保“零泄漏”，科罗拉多州格伦伍德斯普林斯和韦尔医院的急诊医学医生丽莎·海尔说，她最初与格兰特联系以解决这个问题。
除了这种安全功能外，阀门位于面罩顶部而不是前面的位置意味着佩戴面罩的患者可以俯卧，或“趴着”。一些专家认为，应该尽早在 COVID-19 患者中进行俯卧位。
海尔和她的同事希望使用面罩-阀门组合作为有创通气的替代方案——这种疗法是患有最严重疾病的患者可能面临的氧气疗法的最后阶段。“急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 的一个大问题是，我们让人们在呼吸机上俯卧。而且每个人都开始对使用呼吸机的 COVID-19 患者这样做，”海尔说。“但我们发现，如果你可以让人们在清醒时俯卧，”而不是在有创通气所需的镇静状态下，“他们实际上做得更好。” 海尔说，这些未插管的患者仍然可以说话，并告诉医护人员他们的感受。
对于病情挣扎的患者，氧气支持的标准途径包括通过越来越强有力且最终具有侵入性的方法进行升级，而新装置可能有助于减缓这些升级步骤的过渡。成人重症监护专业呼吸治疗主管詹姆斯·冈萨勒斯说，患者可能遇到的第一种干预措施是通过鼻导管吸氧。如果这种相对较小的流量不起作用，并且患者的血氧饱和度仍然很低，那么治疗会升级到使用面罩，让每次吸气时肺部都充满 100% 的氧气。
下一步会发生什么仍然是 COVID-19 管理中的一个争议点。临床医生正在试图决定是否应将患者置于高流量鼻导管吸氧，其中添加了加热的湿化空气。或者他们可以选择使用基于面罩的无创正压气道压力或有创插管进行通气
一些卫生专业人员认为，及时的有创通气（需要插管）对于使血氧饱和度恢复到合理水平至关重要。这个想法是，这种孤注一掷的干预措施应尽早开始，以免下降的势头变得无法控制。
但是插管可能是一个不祥的转折点。一个人在有创通气上花费的时间越长，结果就越黯淡。在这种情况下，死亡率会高得多，海尔说。“患有 COVID-19 的人使用这些呼吸机很长时间，死亡率非常高，”她说。因此，她和其他临床医生认为，让患者使用一种更温和的通气方式——俯卧并使用带有阀门和正压气道压力的面罩，而不是将管子插入喉咙——可能会为这个人争取时间，并避免或减少插管时间。
实际上，顶阀浮潜面罩已在海尔工作的一家医院尝试用于此目的。在对医护人员进行了几次测试以确保贴合度并确认人们可以在佩戴该设备时俯卧之后，该团队将其安装到一名 COVID-19 患者身上。海尔在一天后发短信跟进：“面罩工作了！”
但这个成功只涉及一个病人。并非每个人都准备好接受这项技术。冈萨勒斯说，这种面罩可能起作用的时间窗口可能会有所不同，哪些患者适合使用这种面罩也可能会有所不同。例如，患有痴呆症的老年人可能会觉得紧绷的、覆盖面部的面罩令人困惑，并试图将其扯掉，这会将病毒雾化到房间里。他说，这种干预可能对某些人有益，但是“诀窍在于知道它对谁有益。”
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