Снижение смертности с помощью набора для инфузии с электронным управлением
Медсестра Винни Кибиридж устанавливает набор для инфузии ECGF-IS для внутривенной терапии в рамках клинических испытаний для взрослых в больнице Кирудду в Кампале. Фото: Институт промышленных исследований Уганды.

Многие заболевания требуют внутривенной инфузионной терапии. Но неконтролируемые скорости инфузии и неправильное дозирование могут привести к серьезным осложнениям или даже смерти. Проект ECGF-IS направлен на повышение безопасности внутривенных препаратов в развивающихся странах. Его цель — разработать недорогую инфузионную систему с подачей под действием силы тяжести с электронным управлением, чтобы снизить смертность, связанную с избыточной и недостаточной инфузией, особенно у детей. Исследователи Fraunhofer разрабатывают устройство в сотрудничестве с Институтом промышленных исследований Уганды. За свою работу над проектом они получили Германо-африканскую премию за инновации 2020 года (GAIIA).

Точные внутривенные методы лечения могут значительно улучшить результаты лечения пациентов, страдающих различными заболеваниями. Внутривенное вливание часто используется в медицине интенсивной терапии, в случаях тяжелой кровопотери, а также для лечения обезвоживания и тяжелых желудочно-кишечных симптомов. Внутривенная терапия также используется для лечения пациентов с COVID-19. Инфузия самотеком является наиболее распространенной формой внутривенной терапии. Он работает путем доставки жидкости, содержащей минералы, питательные вещества и лекарства из приподнятого мешка для внутривенных вливаний, пациенту через систему инфузии (ECGF-IS). Однако этот метод может быть проблематичным в развивающихся странах, таких как Уганда, где больницы обычно используют инфузионные системы с гравитационной подачей в ситуациях, когда пациент в промышленно развитой стране будет лечиться с помощью инфузионного насоса. Инфузионные насосы позволяют гораздо более точно дозировать терапевтическое средство, поскольку они непрерывно регулируют скорость инфузионного потока. Это невозможно с инфузионными наборами с гравитационной подачей, которые требуют ручной регулировки скорости потока с помощью роликового зажима на трубке под внутривенным мешком. Ручная настройка — это трудоемкий процесс, которым часто пренебрегают из-за нехватки персонала. Эта нехватка персонала является проблемой и для больниц Уганды. В худшем случае неправильная дозировка может быть фатальной для пациента. Дети страдают чаще, чем взрослые, потому что они особенно подвержены ошибкам дозирования.

Автоматическое контролируемое дозирование

Исследователи, работающие над проектом «Набор для инфузии с гравитационной подачей с электронным управлением», сокращенно известный как ECGF-IS, стремятся разработать устройство, которое автоматически регулирует дозирование и повышает безопасность процесса инфузии. Назначение новой системы инфузии с гравитационной подачей с электронным управлением состоит в том, чтобы сократить разрыв между неконтролируемой внутривенной инфузией с гравитационной подачей и высокоточными, но чрезвычайно дорогими инфузионными насосами, используемыми врачами в промышленно развитых странах. Инфузионные насосы сложны в эксплуатации и дороги в обслуживании. Поскольку запасные части часто трудно достать, они имеют ограниченное применение в клинических учреждениях Уганды, что иногда может быть очень далеким от идеала. Они также плохо оборудованы, чтобы справляться с различными перебоями в подаче электроэнергии, и не могут использоваться в районах, где нет доступа к электричеству.

Инициатором проекта стала Филиппа Нгаджу Макоборе, научный сотрудник Угандийского института промышленных исследований в Кампале. Ее поддерживает группа исследователей из Проектной группы автоматизации в медицине и биотехнологии PAMB в Мангейме, которая является частью Института производственной инженерии и автоматизации им. Фраунгофера IPA. Партнеры по проекту уже были награждены за свое устойчивое инновационное решение Немецко-африканской премией за инновации 2020 года (GAIIA), представленной Федеральным министерством образования и исследований Германии (BMBF). Их недавно разработанное медицинское устройство поможет африканским странам решить некоторые социальные проблемы, с которыми они сталкиваются.

«Новая система включает датчик капель, который автоматически подсчитывает количество капель жидкости для внутривенного вливания. Роликовый зажим, обычно используемый в наборах для вливания, был заменен приводом, который блокирует инфузионную трубку, так что устройство вводит только количество капель. капли, которые действительно необходимы для лечения пациента «, — говорит Тобиас Бер, инженер Fraunhofer PAMB, описывая работу системы инфузии с гравитационной подачей. Устройство также обеспечивает постоянную скорость стекания, позволяя при необходимости регулировать ее. Основным преимуществом является то, что больницы могут просто прикрепить новую систему датчика капель к своим существующим пакетам и трубкам для внутривенных вливаний и продолжить их использование. Врач может настроить все параметры на экране дисплея. Устройство работает от батареи, и в настоящее время группа исследователей разрабатывает зарядную станцию ​​на солнечной энергии для использования в сельской местности.

Снижение смертности с помощью набора для инфузии с электронным управлением
Инженер-электрик Рональд Кейюн из UIRI тестирует цепь, используемую для питания инфузионного набора ECGF-IS с гравитационной подачей. Фото: Институт промышленных исследований Уганды.

Укрепление местных структур в Уганде

Большинство компонентов системы доступны в Уганде, поэтому лишь некоторые из них необходимо покупать или импортировать за границу. Это была ключевая цель с самого начала: «Наша цель — укрепить местные структуры, что означает создание решения в Уганде и отсутствие необходимости импортировать дорогостоящие компоненты из Германии. Мы поддерживаем партнеров с техническими проблемами и помогаем им подготовиться. их заявка на одобрение, но по сути мы просто действуем как спарринг-партнеры «, — говорит Йоханнес Хорш, руководитель группы и коллега Тобиаса Бера из Fraunhofer PAMB.

Безопасность и эффективность текущей версии инфузионного набора уже были оценены и подтверждены в двух клинических исследованиях с участием 12 взрослых пациентов и 160 детей. Новая система продемонстрировала значительно более точную скорость потока, чем традиционный набор, используемый для лечения контрольной группы. «Результаты двух исследований были настолько многообещающими, что мы уже работаем над оптимизацией прототипа», — говорит Бер.

Немецкие и угандийские исследователи планируют долгосрочное партнерство, которое позволит им разрабатывать больше недорогих медицинских устройств, а также заниматься другими проектами. Распространение нового инфузионного набора первоначально будет сосредоточено в Восточной Африке, но в конечном итоге в случае успеха будет распространяться и по всему миру. В другие планы входит создание программы академического обмена и предложение курсов для студентов. Помимо расширения сетей обоих партнеров, проект также даст результаты, которые могут быть использованы в качестве основы для преподавания медицинских технологий в развивающихся странах как в Уганде, так и в Германии.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *