Mejora de un modelo matemático para predecir la eliminación de CO en oxigenadores de membrana de fibra hueca
Autores: Omecinski, Katelin S.; Federspiel, William J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Mejora de un modelo matemático para predecir la eliminación de CO en oxigenadores de membrana de fibra hueca
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Oxigenación
Eliminación de CO
Extracorpóreo
Paquete de membranas
Modelado matemático
Hemocompatibilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El uso de oxigenación extracorpórea y eliminación de CO ha ganado validez clínica y popularidad en los últimos años. Estos sistemas están compuestos por una bomba para impulsar el flujo sanguíneo a través del circuito y un conjunto de membranas de fibra hueca a través del cual se logra el intercambio gaseoso. El modelado matemático del diseño del dispositivo es utilizado por los investigadores para mejorar la hemocompatibilidad y eficiencia del dispositivo. Un modelo matemático previamente publicado para predecir la eliminación de CO en conjuntos de membranas de fibra hueca fue modificado para incluir una representación empírica del efecto Haldane. Las capacidades predictivas de ambos modelos se compararon con datos experimentales recopilados de un conjunto de fibras de 7.9 cm de longitud y 4.4 cm de diámetro. Las predicciones de la tasa de eliminación de CO del modelo que incluye el efecto Haldane redujeron el error porcentual entre los datos experimentales y las predicciones matemáticas hasta en un 16%. Mejorar las capacidades predictivas de la dinámica de fluidos computacional para el diseño de conjuntos de membranas de fibra hueca reduce los gastos monetarios y de personal involucrados en el diseño y prueba de tales dispositivos.
Descripción
El uso de oxigenación extracorpórea y eliminación de CO ha ganado validez clínica y popularidad en los últimos años. Estos sistemas están compuestos por una bomba para impulsar el flujo sanguíneo a través del circuito y un conjunto de membranas de fibra hueca a través del cual se logra el intercambio gaseoso. El modelado matemático del diseño del dispositivo es utilizado por los investigadores para mejorar la hemocompatibilidad y eficiencia del dispositivo. Un modelo matemático previamente publicado para predecir la eliminación de CO en conjuntos de membranas de fibra hueca fue modificado para incluir una representación empírica del efecto Haldane. Las capacidades predictivas de ambos modelos se compararon con datos experimentales recopilados de un conjunto de fibras de 7.9 cm de longitud y 4.4 cm de diámetro. Las predicciones de la tasa de eliminación de CO del modelo que incluye el efecto Haldane redujeron el error porcentual entre los datos experimentales y las predicciones matemáticas hasta en un 16%. Mejorar las capacidades predictivas de la dinámica de fluidos computacional para el diseño de conjuntos de membranas de fibra hueca reduce los gastos monetarios y de personal involucrados en el diseño y prueba de tales dispositivos.