Técnica del Interruptor Revisitada: Construcción de un Ventilador Mecánico Experimental para Evaluar la Mecánica Respiratoria en Animales Grandes
Autores: Zilianti, Camilla; Bashar, Erfan; Kyriakoudi, Anna; Pecchiari, Matteo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Técnica del Interruptor Revisitada: Construcción de un Ventilador Mecánico Experimental para Evaluar la Mecánica Respiratoria en Animales Grandes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modelos experimentales
Enfermedades respiratorias
Ventilador
Resistencia del interruptor
Flujo constante
Flujo de aire
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los animales grandes se utilizan cada vez más como modelos experimentales de enfermedades respiratorias. La caracterización precisa de la mecánica respiratoria requiere equipos dedicados con características específicas que son difíciles de encontrar juntas en el mismo dispositivo comercial. En este trabajo, describimos la construcción y validación de un ventilador controlado por computadora capaz de realizar oclusiones rápidas de las vías respiratorias durante inflaciones de flujo constante seguidas de una retención inspiratoria prolongada. Un flujo de aire constante es proporcionado por una fuente de alta presión (5 atm) conectada al circuito respiratorio mediante tres válvulas proporcionales. La acción combinada de tres válvulas de 2 vías produce las fases de la respiración. Durante las fases de respiración no inspiratorias, el flujo de aire se desvía a un medidor de flujo para la regulación precisa de las válvulas proporcionales. Una interfaz de computadora permite al usuario cambiar el patrón respiratorio, activar respiraciones de prueba o ejecutar secuencias de respiraciones predeterminadas. Se utilizó un modelo de sistema respiratorio para probar la capacidad del ventilador para estimar correctamente la resistencia del interruptor. El ventilador fue capaz de producir un amplio rango de flujos constantes (0.1-1.6 L/s) con el tiempo seleccionado. Los errores en la medición de la resistencia del interruptor fueron pequeños (1 +/- 5% del valor de referencia). El dispositivo descrito estimó de manera confiable la resistencia del interruptor y puede ser útil como herramienta de medición en la investigación con animales grandes.
Descripción
Los animales grandes se utilizan cada vez más como modelos experimentales de enfermedades respiratorias. La caracterización precisa de la mecánica respiratoria requiere equipos dedicados con características específicas que son difíciles de encontrar juntas en el mismo dispositivo comercial. En este trabajo, describimos la construcción y validación de un ventilador controlado por computadora capaz de realizar oclusiones rápidas de las vías respiratorias durante inflaciones de flujo constante seguidas de una retención inspiratoria prolongada. Un flujo de aire constante es proporcionado por una fuente de alta presión (5 atm) conectada al circuito respiratorio mediante tres válvulas proporcionales. La acción combinada de tres válvulas de 2 vías produce las fases de la respiración. Durante las fases de respiración no inspiratorias, el flujo de aire se desvía a un medidor de flujo para la regulación precisa de las válvulas proporcionales. Una interfaz de computadora permite al usuario cambiar el patrón respiratorio, activar respiraciones de prueba o ejecutar secuencias de respiraciones predeterminadas. Se utilizó un modelo de sistema respiratorio para probar la capacidad del ventilador para estimar correctamente la resistencia del interruptor. El ventilador fue capaz de producir un amplio rango de flujos constantes (0.1-1.6 L/s) con el tiempo seleccionado. Los errores en la medición de la resistencia del interruptor fueron pequeños (1 +/- 5% del valor de referencia). El dispositivo descrito estimó de manera confiable la resistencia del interruptor y puede ser útil como herramienta de medición en la investigación con animales grandes.