Aukšto{0}}slėgio audra meduliarinėje ertmėje: kaip IO adatos sutramdo šimteriopą atmosferos slėgį?

„Aukšto{0}}slėgio audra“ meduliarinėje ertmėje: kaip IO adatos sutramdo šimteriopą atmosferos slėgį?

Įvadas: kai infuzijos greitis viršija fiziologines ribas

Gelbėdamiesi nuo sunkaus trauminio šoko, medicinos personalui dažnai reikia padidinti infuzijos greitį iki fiziologinio kraštutinumo -1 000 ml/min. Tai prilygsta „aukšto-slėgio audros“ sukūrimui uždaroje, mažoje kaulų čiulpų ertmės erdvėje. Kyla pagrindinis inžinerinis klausimas: kaip galime užkirsti kelią skysčių turbulencijai, kavitacijai ar adatos vibracijai esant tokiam aukštam slėgiui ir taip apsaugoti subtilius kaulų čiulpų sinusoidus?

I. Istorinis sekimas: pažinimo poslinkis iš „Kaulų gręžimo“ į „Skysčio kanalą“

Ankstyvosios IO adatų konstrukcijos buvo neapdorotos, dažnai pasiskolintos iš ortopedinių grąžtų, daugiausia dėmesio skiriant tik įsiskverbimui į kaulą, visiškai ignoruojant skysčių dinamiką. Tik 1990-aisiais, kai mikroskysčių lustuose buvo pritaikyta skysčių mechanika, inžinieriai suprato, kad IO adata yra ne tik „gręžtuvas“, bet ir „vamzdis“. Mažo-varžumo, didelio- srauto liumenų kūrimas tapo naujos-kartos IO adatų tyrimų ir plėtros pagrindu.

II. Principo analizė: laminarinio srauto dizainas ir kritinis Reinoldso skaičius (re)

Kodėl „Manners“ IO adata turi specifinį vidinį kūginį dizainą?

PagalHagen{0}}Puazio lygtis, srautas yra proporcingas ketvirtajai spindulio laipsniai. Norėdami pasiekti itin-didelį srautą plonoje adatoje,Laminarinis srautasturi būti prižiūrimi. PerSkaičiavimo skysčių dinamika (CFD)modeliavimuose optimizavome adatos antgalio išleidimo angos geometriją, valdydami srauto kanaląkritinis Reinoldso skaičiusitin žemame lygyje. Tai apsaugo nuo turbulentinių šlyties jėgų, veikiančių aukštu slėgiu, mechaninių pažeidimų kraujodaros kamieninėms ląstelėms.

III. Standartizavimas: ISO 8536 ir srauto koeficientas (Cv vertė)

Aukšto{0} slėgio infuzija turi atitikti nustatytus standartus.

ISO 8536-4:Kol"Medicinos infuzijos įranga - 4 dalis: Vienkartiniai infuziniai rinkiniai, apsaugoti nuo šviesos{2}"visų pirma skirtas PVC vamzdžiams, jų srauto lygumo bandymo standartai yra pasiskolinti ir taikomi.

Srauto koeficientas (Cv vertė):„Manners“ atlieka tikslius skysčių bandymus, siekdamas užtikrinti, kad kiekvienos IO adatos Cv vertės nuokrypis būtų mažesnis nei 2 % esant pastoviam slėgiui (pvz., 300 psi). Tai užtikrina, kad avariniame lauke, neatsižvelgiant į tai, kiek adatų buvo pakeista, siurblio grįžtamasis slėgis išliks pastovus, pašalinant perteklinio slėgio pažeidimus, atsiradusius dėl srauto nestabilumo.

IV. Taikymo scenarijai: didelis kraujavimas ir hipovoleminis šokas

Kovos su aukų priežiūra:Mūšio lauke kariams dažnai trūksta periferinių venų prieigos ir jie patiria stiprų kraujavimą. IO adatos turi užtikrinti prieigą per kelias sekundes ir suleisti plazmos pakaitalus dideliu greičiu. Supaprastinta antgalio konstrukcija užtikrina, kad greitas plovimas nesukeltų hemolizės (raudonųjų kraujo kūnelių plyšimo) dėl turbulencijos.

Nelaimių medicinos gelbėjimas:​ Žemės drebėjimų ar griūčių avarijų metu suspaudimai sukelia daugelio aukų periferinių kraujagyslių kolapsą. Aukšto-slėgio, stabilaus-tekėjimo IO adatos yra vienintelė priemonė greitai papildyti skysčius ir palaikyti kraujospūdį.

Išvada

Kaulų čiulpų ertmė nėra įprasta kraujagyslė. Skysčio IO adatos konstrukcija turi palaikyti švelnų laminarinį srautą net esant ypač aukštam slėgiui,-atsižvelgiant į galutinį klinikinį Niutono skysčių mechanikos pritaikymą.