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Le déflecteur abordable et facile à utiliser de secours s'est développé pour les patients COVID-19

Une équipe des techniciens et des médecins à l'Université de Californie San Diego a développé un déflecteur bon marché et facile à utiliser de secours pour les patients COVID-19 qui est établi autour d'un sac à déflecteur habituellement trouvé dans des ambulances.

L'équipe a établi un système robotisé autour du sac et a réduit le coût d'un déflecteur de secours juste à $500 selon l'élément--par comparaison, les déflecteurs de pointe ont actuel coûté au moins $10.000. Les composantes du dispositif peuvent être rapidement fabriquées et le déflecteur peut être assemblé en juste 15 mn.

L'électronique et les détecteurs de dispositif se fondent sur une chaîne logistique robuste des inducteurs non liés à la santé qui sont peu susceptibles d'être affectés par des manques.

Le repère V d'UCSD MADVent est également la ventilation controlée par la pression de offre de seul dispositif équipée des alarmes qui peuvent être réglées pour signaler que la pression est si basse ou trop élevée.

C'est particulièrement important parce que la pression excessive peut entraîner la lésion pulmonaire dans les patients COVID-19 que souvent les diminutions rapides d'expérience de la capacité pulmonaire comme maladie progresse.

La plupart des déflecteurs mesurent le volume d'air qui est pompé dans les poumons du patient, qui exige les détecteurs chers de flux d'air.

En revanche, le repère V d'UCSD MADVent mesure la pression et les utilisations qui des caractéristiques pour déduire et régler le flux d'air aux poumons. C'était principal à abaisser le prix du dispositif.

L'équipe d'Uc San Diego et les partenaires de l'entreprise demanderont l'approbation pour le dispositif de Food and Drug Administration. Ils détaillent leur travail dans un futur numéro des matériels médicaux et des détecteurs.

Les régimes et les caractéristiques du dispositif sont procurables chez http://MADVent.ucsd.edu/

« Le MADVent peut en toute sécurité répondre aux divers besoins des patients COVID-19 parce qu'il peut régler sur les larges gammes de paramètres de respiration requis pour traiter le syndrome de détresse respiratoire aigu, » a dit l'ami de James, un professeur à l'école d'Uc San Diego Jacobs du bureau d'études et un des auteurs correspondants du papier deux.

« La combinaison des composantes disponibles sur le marché et des pièces promptement usinées avec le contrôle de la pression mécaniquement piloté effectue notre coût bas de modèle et rapidement manufacturable. »

Les chercheurs ont également voulu s'assurer que le dispositif pourrait être employé par des membres du personnel soignant avec une expérience limitée avec des déflecteurs et aucune expérience avec ce type de système, ont dit M. Casper Petersen, co-auteur de l'étude et un scientifique de projet dans le service de l'anesthésiologie à l'École de Médecine d'Uc San Diego.

Comme résultat, il est sûr employer le repère V de MADVent, facile à se réunir, et facile à réparer.

Ce dispositif pourrait être une option grande pour l'usage dans les situations où les matériaux sont rares, comme quand la chaîne logistique normale décompose, ou dans des pays en voie de développement et des zones rurales de dur-à-extension. »

M. Casper Petersen, co-auteur d'étude et scientifique de projet, service d'anesthésiologie, École de Médecine de San Diego d'Université de Californie

Le dispositif n'est pas signifié car un substitut pour les déflecteurs hautement complexes utilisés dans des unités de soins intensifs.

« Plutôt, notre déflecteur bon marché est censé pour établir un lien urgent dans les situations d'un grand saut de pression dans les patients où nous pouvons ne pas avoir assez de matériel de durée-support », a dit M. Lonnie Petersen, un professeur adjoint à l'école de Jacobs du bureau d'études, professeur de complément à la santé d'Uc San Diego et auteur correspondant du papier tout autre.

La « sécurité est notre priorité principale ; tandis que le MADVent est un dispositif rudimentaire et bon marché, il offre réellement robuste et la ventilation patient-réglée ceci augmente réellement la sécurité pour les patients souffrant de l'infection pulmonaire et de la détresse respiratoire complexes liées à COVID-19 ».

Le repère V d'UCSD MADVent

L'équipe d'Uc San Diego a établi leur dispositif autour d'un sac à déflecteur habituellement trouvé dans des ambulances et conçu pour être manuellement serré pour aider des patients à respirer. Dans le repère V d'UCSD MADvent, une paddle usinée serre le sac au lieu.

La paddle est réglée par une suite de détecteurs de pression pour veiller les patients pour obtenir le flux approprié d'air dans leurs poumons.

L'équipe a délibérément intégré autant d'organes normaux d'hôpital comme possibles dans le modèle parce que ceux ont déjà subi le contrôle rigoureux pour la sécurité, la longévité, et la compatibilité.

Pour mesurer la pression, les chercheurs ont développé un algorithme qui déduit combien le sac coûtait comprimé basé sur combien de spires le moteur du dispositif a effectué et prévoit le volume de l'air a envoyé dans les poumons du patient comme résultat.

« L'élasticité des poumons change très rapidement, ainsi il est important de pouvoir détecter le contrôle par retour de l'information du patient, » a dit M. Lonnie Petersen.

Les chercheurs ont vérifié leur système plus de 200 fois et des jours durant sur un simulateur de poumon, adhérant aux normes pour que les directives d'organisation internationale de normalisation et de FDA l'assurent ont fonctionné correctement. Le dispositif a été également vérifié sur un simulateur médical de mannequin.

Une des clavettes aux économies de coûts développait des types d'ordinateur du volume d'à lanceur aérien par le sac à ambulance quand elle est comprimée.

Ceci ont permis à des chercheurs d'éliminer les détecteurs chers de flux d'air et les algorithmes complexes qui les règlent.

Les matériaux sur le déflecteur peuvent être purgés avec des antiseptiques conventionnels tels que le peroxyde de hydrogène 1,5% et l'éthanol de 70%.

« Le système, dans son état actuel de développement, peut facilement faciliter les modules neufs qui activent des caractéristiques plus sophistiquées, telles que la surveillance de flux, qui peut activer des modes complémentaires de la ventilation et fournir des conducteurs de santé plus d'information concernant un patient respirant, » a dit Aditya Vasan, un stagiaire de Ph.D. à l'organisme de recherche de l'ami et le papier écrivent d'abord.

Collaboration en travers des disciplines

Une étroite collaboration entre les cliniciens et les techniciens a permis à l'équipe de remonter un prototype brut en juste trois jours.

Ils ont alors passé des heures innombrables raffinant et vérifiant le déflecteur. Beaucoup de travail est entré dans le veiller était sûr et a pu être fabriqué avec les pièces simples à grande échelle.

Les techniciens avec le laboratoire de prototypage d'institut d'Uc San Diego Qualcomm ont fourni le support de conception technique et de fabrication.

Le repère Stambaugh de technicien électrique a intervenu pour travailler au microcontrôleur et pour aider à régler le cycle de rappe et à régler la vitesse et le volume des compactages pour aider des patients à respirer. L'ingénieur mécanicien Alex Grant a fourni le support et le guidage de modèle.

Le financement de graine pour le projet est venu de plusieurs organismes : La défense basée sur Diego et Security Solutions, Inc. de San Kratos, qui développe des systèmes, des plates-formes et des produits d'inducteurs pour la garantie nationale et les besoins de transmissions ; le bureau des USA de la recherche navale au Ministère de la Défense ; et l'initiative de catalyseur à l'institut d'UC pour le conflit mondial et la coopération.

Source:
Journal reference:

Vasan, A., et al. (2020) MADVent: A low‐cost ventilator for patients with COVID‐19. Medical Devices & Sensors. doi.org/10.1002/mds3.10106.