基于计算流体动力学的设计和实验室特征新型儿科肺
Dong Han1, Jiafeng Zhang1, Ge He1
1Department of Surgery, University of Maryland School of Medicine, Baltimore, Maryland, USA.
Artificial organs
|October 20, 2023
概括
一个新的儿科抽血肺 (PPL) 系统为儿童提供了改善的血液抽血和呼吸支持. 这种新型的体外膜氧化 (ECMO) 装置最大限度地降低了血液溶解风险,解决了临床的关键需求.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 儿科重症监护 儿科重症监护
- 支持心肺血管的支持.
背景情况:
- 身体外膜氧化 (ECMO) 提供了儿童呼吸或心力衰竭的临时生命支持.
- 现有的ECMO系统没有针对儿科患者进行优化,特别是长期使用,这突显了未满足的临床需求.
研究的目的:
- 开发了一种新的儿科体外膜氧化系统,即儿科肺 (PPL).
- 设计一个PPL系统,其中包括一个独特的气氧化器和一个离心,用于增强儿科的支持.
主要方法:
- 计算流体动力学 (CFD) 用于分析血流动力学,优化生物相容性和评估气体交换性能.
- 使用绵羊血液进行的体外试验评估了PPL系统的血液溶解和气体转移效率.
主要成果:
- 在PPL氧化器显示低压下降,即使在高流速 (>3.5L/分钟).
- 与商业儿科ECMO电路相比,PPL系统表现出优越的血液溶解性能.
- 在3.5L/分钟流速下,PPL实现了超过200mL/分钟的氧气传输速率.
结论:
- 开发的儿科抽肺 (PPL) 系统显示出在儿童患者中提供有效的心肺支持的巨大潜力.
- 该PPL系统提供足够的血液送和呼吸支持,降低了血液溶解的风险,适用于广泛的儿科病例.
