Examinando por Materia "Ventilación mecánica"

Mostrando 1 - 2 de 2
  • Miniatura
    ÍtemSólo datos
    Dispositivo para emular las propiedades viscoelásticas en el simulador de la mecánica respiratoria SAMI-SII
    (Universidad EIA, 2023) Castaño Betancur, Jacobo; Montagut Ferizzola, Yeison Javier; Giraldo Vázquez, Mario Alejandro; Jiménez Posada, León Darío
    RESUMEN: la viscoelasticidad es una característica que poseen los tejidos pulmonares. A pesar de ser una propiedad que está bien definida en la literatura, es difícil medirla, ya que tener acceso a estos tejidos implicaría usar técnicas invasivas que podrían ser lesivas para un paciente, además de las correspondientes razones éticas. Debido a esto, los médicos no tienen una comprensión clara del efecto de esta característica, no se conocen valores estándares de viscoelasticidad, ni patologías atribuidas a esta, a pesar de que se sepa que cumple un papel importante durante el movimiento pulmonar. Por tal motivo, es importante el desarrollo de simuladores de la mecánica respiratoria que permitan estudiar los cambios de las variables pulmonares, tanto en escenarios sanos como patológicos; sin embargo, en la actualidad no existen simuladores físicos que tengan la capacidad de representar el efecto de las propiedades viscoelásticas. El presente trabajo tuvo como finalidad desarrollar un dispositivo electromecánico que emule las fuerzas viscoelásticas para ser implementado en el simulador de la mecánica respiratoria SAMI-SII, que fue desarrollado en la Universidad EIA de Envigado, Colombia. Esto permitiría tener un mejor entendimiento de la biomecánica respiratoria y marcaría un nuevo punto de partida referente al estudio de la viscoelasticidad en términos fisiológicos. Para lograr este trabajo, se llevó a cabo un procedimiento basado en cuatro etapas: Una fase de diseño del dispositivo tomando como referencia la metodología de Ulrich y Eppinger, una segunda fase donde se desarrolló un prototipo inicial del dispositivo donde fue posible generar el efecto viscoelástico desde un enfoque de la resistencia del sistema respiratorio, mediante fuerzas generadas por la oposición de polos magnéticos y la medición de estos con un sistema de instrumentación basado en el efecto hall. Se observó una resistencia asociada a la disipación de presión viscoelástica (ΔR) de 12.75 cmH2O/l/min, 7.50 cmH2O/l/min, 4.92 cmH2O/l/min, 3.52 cmH2O/l/min y 0.8 cmH2O/l/min. En la tercera fase se implementó una segunda versión del dispositivo basado en técnicas electroneumáticas y se verificó su capacidad para reproducir el efecto viscoelástico en un escenario de ventilación mecánica mediante la comparación de los resultados con la respuesta de stress relaxation de un modelo Sólido Lineal Estándar. Los coeficientes de determinación R2 fueron superiores al 95 %. Finalmente, se realizaron las modificaciones mecánicas, electrónicas y de control necesarias para acoplar el dispositivo en la cavidad torácica del SAMI-SII y se verificó su funcionamiento mediante la comparación de los resultados con el modelo previamente mencionado. Los coeficientes de determinación R2 fueron superiores al 92 %. Hasta donde sabemos, este es el primer sistema electromecánico capaz de representar el efecto viscoelástico pulmonar en un escenario de ventilación mecánica.
  • Miniatura
    PublicaciónAcceso abierto
    Efecto de las fuerzas viscoelásticas, friccionales e inerciales en la potencia mecánica pulmonar
    (Universidad EIA, 2024) Palacio Sánchez, Andrés Felipe ; Montagut Ferizzola, Yeison Javier; Jiménez Posada, León Darío
    RESUMEN: la ventilación mecánica es crucial en el manejo de la insuficiencia respiratoria y puede inducir la lesión pulmonar inducida por ventilador (ventilator-induced lung injury, VILI) si no se administra correctamente. La comprensión de la potencia mecánica pulmonar, definida como la energía transferida al sistema respiratorio por unidad de tiempo, es esencial para minimizar este riesgo. Este estudio evalúa cómo la resistencia en la vía aérea, la compliance y las fuerzas viscoelásticas e inerciales afectan la potencia mecánica y, consecuentemente, el riesgo de VILI. Se empleó una metodología de simulación computacional para explorar la relación entre la potencia y los factores mecánicos pulmonares mencionados. Se realizaron múltiples simulaciones variando la resistencia en la vía aérea, la compliance y las propiedades viscoelásticas e inerciales, evaluando su impacto en la potencia mecánica, así como en los niveles de estrés y strain pulmonar. Los resultados revelaron que, aunque la resistencia en la vía aérea y las fuerzas viscoelásticas tienen un impacto claro en la potencia mecánica (r = 0.385 y r = 0.648, respectivamente), su influencia en los niveles de estrés y strain es limitada. Inversamente, la compliance mostró una relación negativa significativa con la potencia mecánica —r correlación negativa significativa—, indicando que, a mayor compliance, menor es la potencia aplicada. Este factor también tuvo el efecto más pronunciado en la reducción del strain pulmonar, con una fuerte correlación negativa (r = –1.00) y una influencia significativa en la reducción del estrés pulmonar (r = –0.878). La sensibilidad y la especificidad para detectar condiciones lesivas fueron analizadas utilizando los resultados de las simulaciones computacionales. Según la ecuación propuesta, se reveló que la potencia mecánica no identificó correctamente ningún caso lesivo basado en los criterios definidos de estrés y strain. Este resultado era esperado, ya que las simulaciones no alcanzaron valores que cumplieran con los criterios definidos para el estrés y el strain, y, por tanto, se anticipaba una baja sensibilidad debido a la ausencia de simulaciones que demostraran un compromiso significativo de ellos. La especificidad, del 50 %, indicó que la medida fue moderadamente efectiva en identificar correctamente las condiciones no lesivas. Este estudio aporta evidencia importante sobre cómo diversos factores mecánicos influencian la potencia mecánica y su rol en el desarrollo de la VILI, subrayando la importancia de ajustar cuidadosamente la configuración de la ventilación mecánica para mitigar el riesgo de lesión pulmonar. Los hallazgos sugieren nuevas direcciones para futuras investigaciones y la optimización de las prácticas de ventilación mecánica en pacientes críticamente enfermos.