تصميم وتطوير صمام مفصول بالوسائط جديد للتحكم في تدفق الزفير أثناء التهوية الميكانيكية

أصبحت التهوية الميكانيكية وسيلة علاجية مركزية في الطب الحديث. ومع ذلك، فإن التهوية الميكانيكية تحمل مخاطر إصابة الرئة الناتجة عن جهاز التهوية. قدمت مجموعتنا الزفير المتحكم فيه بتدفق (FLEX) كنهج إضافي للتهوية الميكانيكية الفعالة التي تحمي الرئة. من خلال تقليل المقاومة الهوائية تدريجياً، يتحكم FLEX في تدفق الزفير نحو هدف ثابت يحدده المستخدم، مستبدلاً الملف الزمني المتزايد لتدفق الزفير في الزفير التقليدي. تم تطوير النموذج الأولي لنظام FLEX في البداية لإظهار المفهوم الفسيولوجي، ولم يوفر تنظيم تدفق الحلقة المغلقة والفصل الكامل للوسائط. دفعت هذه الاعتبارات لتطوير نظام أكثر تقدماً يضبط بدقة مقاومة الهواء لتحقيق السيطرة السريعة على معدلات تدفق الزفير المطلوبة. قمنا بالتحقق من صحة نظامنا من خلال اختبارات متعددة باستخدام نماذج رئة جسدية. تمكنّا من التحكم بكفاءة في تدفق الزفير باستخدام جهازين للتهوية. وبالتالي أثبتنا أن النظام قد خفف من تدفقات الزفير الذروة العالية الأولية، ووجه تدفق الزفير نحو القيم المستهدفة التي يختارها المستخدم في نماذج النظام التنفسي الجسدي تحت مجموعة من الظروف الفسيولوجية وغير الفسيولوجية. يتميز نظامنا بصمام مبتكر يتيح تنظيم التدفق بدقة، ويسهل استبدال الصمام، ويضمن الفصل التام لفضاء الغاز التنفسي عن البيئة المحيطة، مما يعزز السلامة والموثوقية. علاوة على ذلك، يخلق تنفيذ المتحكم الصغير نظاماً مستقلاً، مما يجعله مناسباً للتطبيقات السريرية المحتملة.