用于治疗新冠肺炎患者的3d打印扩散器

德克萨斯A&M大学的研究人员向休斯敦卫理公会医院交付了200个用于计量吸入器的3d打印扩散器。

来源:Justin Baetge/Texas A&M Engineering

由Michael R. Moreno博士领导的团队已经向休斯顿医院提供了200个3D印刷的扩散器，用于计量剂量吸入器（MDI），如果需要，准备好生产更多。“我们创建的间隔或扩散器将使医生使用计量剂量吸入器来治疗诊断和怀疑新型冠状病毒肺炎还不需要呼吸机治疗的病人，没有使用可能使病毒雾化的喷雾器，”莫雷诺说。“这很重要，因为如果早期干预有效，那么这些患者可能会在需要呼吸机治疗的临界点之前恢复。”

Moreno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，这个项目最有力的一个方面是，它来自于与处于危机前沿的医生的直接沟通，他们正在发现正在出现的意外需求。莫雷诺说:“在某些情况下，解决方案并不复杂，但你必须知道问题是存在的。”“作为一名工程师，你要知道这一点的唯一方法就是与医生进行公开的交流。”

虽然呼吸机是为出现严重症状的患者预留的，但呼吸道吸入器是大多数出现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可用于Covid-19患者，以提高它们的呼吸能力。在医院环境中，这些通常使用喷雾器。令人担忧的是，使用喷雾器可能会使病毒雾化，使该地区的人感染这种疾病的风险更高。

因此，对于确诊和潜在的COVID-19患者，吸入器是这些药物的首选输送方法。这种吸入器需要精确的吸入时间，以便正确地输送到肺部。莫雷诺说，这一点即使是像他这样有经验的使用者也会觉得很有挑战性。

在扩散器的帮助下，病人能够更好地将更多的药物进入肺部。Moreno说:“这些隔离器的作用就像扩散器，让病人有更多的时间将全部剂量的药物吸入肺部。”“当你患有呼吸系统疾病时，这可能非常重要。”

虽然呼吸机是为出现严重症状的患者预留的，但呼吸道吸入器是大多数出现COVID-19感染迹象的住院患者早期治疗计划的一部分。

用于支气管扩张剂治疗的药物哮喘可用于提高COVID-19患者的呼吸能力。在医院环境中，这些通常使用喷雾器。令人担忧的是，使用喷雾器可能会使病毒雾化，使该地区的人感染这种疾病的风险更高。

因此，对于确诊和潜在的COVID-19患者，吸入器是这些药物的首选输送方法。这种吸入器需要精确的吸入时间，以便正确地输送到肺部。莫雷诺说，这一点即使是像他这样有经验的使用者也会觉得很有挑战性。

在扩散器的帮助下，病人能够更好地将更多的药物进入肺部。Moreno说:“这些隔离器的作用就像扩散器，让病人有更多的时间将全部剂量的药物吸入肺部。”“当你患有呼吸系统疾病时，这可能非常重要。”

休斯顿卫理公会医院药房服务系统主任Dan Metzen表示，由于确诊和疑似COVID-19患者使用的吸入器越来越多，因此扩散器(如商用的Aerochamber)目前供应短缺，导致医院本身的供应有限。

虽然Metzen表示，喷雾器也可以用于给药，但由于担心COVID-19患者在医院使用的喷雾器可能会传播病毒，所以首选计量吸入器。

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，EnMed项目是一个专注于创新的综合性教育和研究医学项目。EnMed的执行主任Roderic Pettigrew博士说，Moreno和他的团队的这种快速反应，开发了一种使用启发的解决方案3 d印制扩散器作为一个完美的例子程序的概念在行动。

佩蒂格鲁说:“工程师擅长解决有利于社会和医疗保健系统的问题，在我们与这场大流行及其相关挑战作斗争的时候，现在非常需要帮助来解决问题。”“EnMed在休斯敦挺身而出，为需要帮助的人服务。我们正在与休斯敦卫理公会医院(Houston Methodist Hospital)的同事合作，为治疗COVID-19患者的第一线的实际问题设计切实可行的解决方案。”

虽然扩散器使用的概念并不新鲜，但这是第一次在本地3D打印和交付的规模。

预计这种短缺可能不是休斯敦卫理公会特有的，Moreno和他的团队正在为3d打印设计制作立体平版(STL)文件，并在EnMed网站上免费公开提供。莫雷诺说:“人们将能够访问该网站，下载这些STL文件，然后打印这些当地医院的间隔，如果他们发现他们需要它。”

此外，该团队还设计了一种可替代的、更小的3d打印设备，用于资源可能更有限的地区。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，以及德州农工大学系统的其他几个人，已经不知疲倦地工作，以确保他们能够将扩散器尽快交付给需要的患者。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，像这样的时代正是我们真正想要迎接挑战的时候。”“现在，有病人正在使用这些隔离器或扩散器，我们对解决未来的问题也充满希望。这正是我们作为Aggie工程师所做的。”