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3d打印灰色和白色的扩散器。
德克萨斯A&M大学的研究人员向休斯顿卫理公会医院交付了200个3d打印的计量吸入器扩散器|图片:Justin Baetge/德州农工工程

德州农工大学通过与休斯顿卫理公会医院独特的工程医学(EnMed)合作伙伴关系,正在加紧帮助卫生保健系统满足COVID-19确诊和疑似病例不断增加所带来的医疗用品需求。

Michael R. Moreno博士领导的团队已经向休斯顿医院交付了200个用于计量吸入器(MDI)的3d打印扩散器,并随时准备在需要时生产更多。

莫雷诺说:“我们创造的间隔器或扩散器将允许医生使用计量吸入器来治疗尚未需要呼吸机治疗的确诊和疑似COVID-19患者,而不使用可能雾化病毒的雾化器。”“这很重要,因为如果这种早期干预是有效的,那么这些患者就有可能在达到需要呼吸机治疗的临界点之前康复。”

莫雷诺是J. Mike Walker ' 66机械工程系的助理教授和工程医学创新主任,他说,医院在无法从正常供应商那里找到扩散器后,面临着严重的短缺。

他说,这个项目最有力的方面之一是,它来自于与处于危机前沿的医生的直接沟通,这些医生正在确定新出现的意外需求。

“在某些情况下,解决方案并不复杂,但你必须知道问题的存在,”莫雷诺说。“作为一名工程师,你知道这一点的唯一方法是,你与医生有一个开放的沟通渠道。”

Michael R. Moreno博士解释了这个项目将产生的影响|视频:Justin Baetge/德州农工工程

虽然呼吸机是为症状严重的患者保留的,但呼吸道吸入器是大多数表现出COVID-19感染迹象的住院患者早期治疗计划的一部分。

用于治疗哮喘的支气管扩张剂药物可用于COVID-19患者,以改善他们的呼吸能力。在医院环境中,这些通常会使用喷雾器。令人担忧的是,使用喷雾器可能会使病毒雾化,使该地区的人感染疾病的风险更高。

因此,吸入器是确诊和潜在COVID-19患者使用这些药物的首选方法。吸入器设备需要精确的吸入时间,才能正确地输送到肺部,莫雷诺说,即使是像他这样有经验的用户也会发现这是一个挑战。

在扩散器的帮助下,患者能够更好地将更多的药物吸入肺部。

莫雷诺说:“这些间隔器就像扩散器一样,让患者有更多的时间将整个剂量的药物吸入肺部。”“当你患有呼吸道疾病时,这可能非常重要。”

工程师擅长解决有利于社会的问题,而现在,在我们与这场大流行及其相关挑战作斗争的过程中,医疗保健提供系统非常需要帮助来解决问题

罗德里克·佩蒂格鲁博士,EnMed的执行院长
休斯顿卫理公会医院药房服务系统主任Dan Metzen说,由于COVID-19确诊和疑似患者吸入器的使用增加,扩散器(如市售Aerochamber)目前供应短缺,导致医院本身供应有限。
扩散器正在3d打印
在扩散器的帮助下,患者能够更好地将更多的药物吸入肺部。|图片:Justin Baetge/德州农工工程

虽然Metzen表示,雾化器也可以用于给药,但由于担心医院中COVID-19患者使用的雾化器可能会传播病毒,因此首选计量吸入器。

休斯顿卫理公会与德州农工大学医学院和工程学院通过EnMed项目建立了合作关系,这是一个以创新为重点的综合教育和研究医学项目。bob官方体育appiosEnMed执行院长Roderic Pettigrew博士表示,Moreno和他的团队在3D打印扩散器中开发了一种实用的解决方案,这是该项目概念付诸实践的完美例子。

“工程师擅长解决有利于社会的问题,目前,在我们与这场大流行及其所有相关挑战作斗争时,医疗保健提供系统非常需要帮助解决问题,”彼德格鲁说。“EnMed已经在休斯顿为有需要的人服务。我们正在与休斯顿卫理公会医院的同事合作,为治疗COVID-19患者一线的实际问题设计切实可行的解决方案。”

虽然用于扩散器的概念并不新鲜,但这是第一次在当地进行3D打印并以这种规模交付。

预计这种短缺可能不是休斯顿卫理公会教会特有的,莫雷诺和他的团队正在制定3d打印设计的立体平版印刷(STL)文件可在EnMed网站上免费公开

莫雷诺说:“如果人们发现他们需要,他们将能够访问该网站,下载那些STL文件,然后为当地医院打印这些间隔器。”

计算机显示器显示3d打印扩散器的模型
该团队已经免费公开了3d打印设计的立体平版印刷(STL)文件|图片:Justin Baetge/德州农工工程

此外,该团队还设计了一种替代的、更小的3d打印设备,专为资源有限的地区设计。这个装置本质上是一个吸入器接口,允许人们使用一个普通的塑料水瓶作为扩散室。

莫雷诺说,他的团队以及德克萨斯农工大学系统的其他几个团队一直在不知疲倦地工作,以确保他们能够尽快将扩散器交付给有需要的患者。

莫雷诺说:“作为一名在生物医学领域工作的Aggie生物医学工程师和机械工程师,这样的时刻正是我们真正想要迎接挑战的时候。”“现在,有患者正在使用这些间隔器或扩散器,我们对解决未来的问题充满希望。这就是我们作为Aggie工程师所做的。”

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