Σήμερα θα ήθελα στα καλά μου νέα να σας μεταφέρω τις προσπάθειες που κάνουμε σαν Τμήμα Εμβιομηχανικής (Biomechanics) να βοηθήσουμε στην μάχη με τον κορονοϊό. Θέλοντας μάλιστα να βοηθήσουμε κυρίως την πρώτη γραμμή της μάχης, τους γιατρούς και τους νοσηλευτές μας, σας μεταφέρω την δουλειά που έχουμε κάνει μέχρι τώρα για τους αναπνευστήρες.
Αυτή η δουλειά είναι μια κυρίως μια συνεργασία του Αναπληρωτή Καθηγητή στον τμήμα μου, του Δρ. Χόρχε Ζουνίγκα, και της εταιρίας COPPER 3D. Το βασικό έργο επιτελείται στο εργαστήριο που έχουμε στο κτίριο μας στην Ομαχα και στο Εργαστήριο της Προχωρημένης Βιομηχανοποίησης (Advanced Manufacturing). Αρχικά θα αναφερθώ στην δουλειά μας για τους μηχανικούς αναπνευστήρες. Οι αναπνευστήρες είναι μηχανήματα που βοηθούν τους ασθενείς να αναπνέουν μόνοι τους ή μπορούν, αν χρειαστεί, να επιτελέσουν όλη την αναπνευστική λειτουργία για τον ασθενή. Ο αριθμός λοιπόν των μηχανικών αναπνευστήρων που έχουμε αυτή την στιγμή δεν επαρκεί λόγω της αύξησης των ασθενών από τον κορονοϊό.
Οι ασθενείς αυτοί παρουσιάζουν συμπτώματα παρόμοια με πνευμονία όπως δυσκολία στην αναπνοή. Η υποστηρικτική φροντίδα των ασθενών και η παροχή οξυγόνου είναι κρίσιμη για την ζωή τους. Οι μηχανικοί αναπνευστήρες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη θεραπεία του κορονοϊού. Επί του παρόντος έχουμε έναν μεγάλο αριθμό νέων κρουσμάτων που χρειάζονται νοσοκομειακή φροντίδα. Η έλλειψη μηχανικών αναπνευστήρων και των εργαζομένων στον τομέα της υγείας που απαιτούνται για τη λειτουργία τους, μπορεί να οδηγήσει σε ένα καταστροφικό σενάριο.
Μπορούμε όμως να χρησιμοποιησουμε ένα μηχανικό αναπνευστήρα για παραπάνω από ένα ασθενή. Πιο κάτω παραθέτω ένα youtube βίντεο για το πως μπορεί να γίνει κάτι τέτοιο.
Οι αδυναμίες
Δημιουργούνται όμως κάποια σημαντικά προβλήματα με τον σύνδεσμο που χρησιμοποιούνται για να συνδεθούν όλοι οι αναπνευστικοί σωλήνες και να επιτευχθεί κάτι τέτοιο. Το πρώτο είναι η αδυναμία μείωσης του μεγέθους του συνδέσμου για ελαχιστοποίηση τον όγκο του νεκρού χώρου.
Επιπλέον, χρησιμοποιώντας κοινούς συνδέσμους που κατασκευάζονται από πολύ βασικά υλικά, υπάρχει η πιθανότητα διαρροής αέρα και μολυσματικών επιπλοκών από την κοινή χρήση ενός αναπνευστήρα. Για να αντιμετωπίσουμε αυτά τα προβλήματα, αναπτύξαμε έναν 3D εκτυπώσιμο σύνδεσμο “H” για αναπνευστήρες, όπως ο αναπνευστήρας Puritan Bennett ™ 840. Ο σύνδεσμος “Η” κατασκευάζεται με τη χρήση του PLActiveTM, ενός υλικού που είναι γνωστό για τις ιδιότητες απενεργοποίησης ιών, καθώς και για την ισχυρή αντιμικροβιακή συμπεριφορά και τη βιοσυμβατότητα του. Ο σκοπός αυτού του σχεδιασμού είναι η εκτεταμένη χρήση ενός μόνο αναπνευστήρα για την υποστήριξη τεσσάρων ασθενών που βιώνουν αναπνευστική ανεπάρκεια λόγω του κορονοϊού. Επιπλέον, ο σχεδιασμός ελαχιστοποιεί τον όγκο του νεκρού χώρου και αποτρέπει τη διαρροή αέρα σε περιττές συνδέσεις.
Τα καλύτερα νέα σας τα έχω για το τέλος. Το όλο έργο είναι ένα έργο ανοιχτού κώδικα. Τα αρχεία λοιπόν για την κατασκευή αυτού του συνδέσμου είναι ελεύθερα να τα “κατεβάσει” όποιος θέλει και μπορεί να τα βρει στο σύνδεσμό ΕΔΩ
Δρ. Νικόλαος Στεργίου
Assistant Dean of the Division of Biomechanics and Research Development at the University of Nebraska at Omaha
Distinguished Community Research Chair and Professor of the Department of Biomechanics at the University of Nebraska at Omaha
Director of the Center for Research in Human Movement Variability at the University of Nebraska at Omaha
Professor of the Department of Environmental Agricultural and Occupational Health of the College of Public Health at the University of Nebraska Medical Center
