Phân tích CFD của Mặt nạ khí dung bằng mô hình hô hấp

Liên hiệp phòng thí nghiệm nghiên cứu và kỹ thuật aerosol (ARE Labs) đã xây dựng và thực hiện tính toán các mô hình động lực học chất lỏng cho Hệ thống mặt nạ oxy dành cho người lớn Rollins7 Aerosol. Kết quả được so sánh với dữ liệu thực nghiệm và một phần của giấy phép FDA 510(k) – Giấy phép của FDA để chứng minh rằng thiết bị này an toàn và hiệu quả tương đương với các sản phẩm hiện đang được kinh doanh hợp pháp trên thị trường.

Mô hình 3D tính toán động lực học chất lỏng (CFD)

Mô hình 3D tính toán động lực học chất lỏng (CFD) được tích hợp các điều kiện tùy chỉnh để cho phép tái hiện đầy đủ các trạng thái hô hấp thực tế. Các thông số về thể tích khí lưu thông, tần số thở và tỷ lệ I:E (tỷ lệ thời gian hít vào / thời gian thở ra) có thể được thiết lập để nghiên cứu những ảnh hưởng mà chúng mang lại đối với việc cung cấp thuốc, oxy và lượng carbon dioxide thở ra của bệnh nhân. 

Mô hình 3D tính toán động lực học chất lỏng (CFD) cho mặt nạ khí dung.

Mô hình đã được xác nhận thông qua thực nghiệm khí dung trong phòng thí nghiệm trên một người nộm kết nối với máy thở. Tiến hành nghiên cứu mô hình CFD và thực nghiệm khí dung cho cả hai mô hình nam và nữ ở trạng thái hô hấp khi nghỉ ngơi. Bài kiểm tra đã xác nhận việc kết quả tính toán phân phối thuốc khí dung CFD nằm trong khoảng 10% so với giá trị thực nghiệm.

Mặt nạ Oxy dành cho người lớn Rollins7

Mặt nạ Oxy dành cho người lớn Rollins7 là một thiết bị kết hợp cho phép điều trị bằng oxy và cung cấp thuốc khí dung thông qua máy phun sương hoặc đồng thời cả MDI (Metered Dose inhaler - bình xịt định liều). Mặt nạ cải tiến mới cung cấp khả năng vận chuyển cao của thuốc khí dung, đồng thời cho phép bệnh nhân ăn uống thông qua cổng mở trong mặt nạ. Thiết kế mặt nạ cổng mở cũng giúp tăng cường đáng kể việc loại bỏ carbon dioxide khi thở ra, do đó làm giảm quá trình hít lại CO₂ so với các mặt nạ khác trên thị trường.

Các thử nghiệm bao gồm các nghiên cứu tác động theo tầng để đo mức độ hồi phục của bệnh nhân nhận được trong một thời gian điều trị điển hình. Phân tích kích thước hạt, MMAD (Mass Median Aerodynamic Diameter – Đường kính khí động học trung bình) và GSD (Geometric Standard Deviation - Độ lệch chuẩn hình học) của các bình xịt khí được đo cho nhiều loại thuốc hô hấp. 

Mặt nạ cũng được đánh giá trong nhiều tình trạng hô hấp bằng cách sử dụng máy thở loại pít-tông và mô hình người để đo chính xác khối lượng thuốc và khí dung nhận được cho một bệnh nhân điển hình. Tất cả các phân tích thuốc được thực hiện bằng hệ thống HPLC với dò tìm tia cực tím (UV).

Các luồng khí dung và oxy được kiểm soát và đặt trong điều kiện biên của mô hình. Mô hình CFD cung cấp những hiểu biết chính về chức năng của mặt nạ oxy. Mô hình CFD đã xác nhận kết quả xét nghiệm đối với việc lưu thông thuốc khí dung trong cơ thể và cung cấp dữ liệu bổ sung không dễ dàng có được thông qua các phương pháp thực nghiệm truyền thống. 

Vector vận tốc trong quá trình hít vào.

Chủ yếu mô hình cung cấp các đánh giá về nồng độ oxy của bệnh nhân, loại bỏ carbon dioxide và gradient nhiệt độ của mặt nạ dưới nhiều luồng oxy, lưu lượng khí dung và điều kiện thở của bệnh nhân.

ARE Labs kết hợp thiết kế, xây dựng, thử nghiệm, tạo mẫu nhanh mô hình động lực học chất lỏng tính toán trọn gói cho khách hàng của chúng tôi. Bộ tích hợp này cho phép ARE Labs cung cấp giải pháp tính toán hoàn chỉnh về vấn đề này đến khách hàng với khả năng tiết kiệm chi phí và tốc độ vượt trội cho thị trường.

Mặt nạ oxy Rollins7 là mặt nạ thế hệ tiếp theo để cung cấp thuốc khí dung thông qua máy phun sương và các loại thuốc khác trong khi cung cấp liệu pháp oxy. Mặt nạ cung cấp khả năng phân phối oxy rất cao và loại bỏ carbon dioxide thông qua thiết kế cổng mở sáng tạo, điều mà các mặt nạ oxy khác không có. 

Thiết kế đa chức năng và hiệu suất phân phối là những gì làm cho mặt nạ Oxy Rollins7 trở thành một thiết bị trị liệu hô hấp thế hệ mới. 

Các bài viết cùng chủ đề:

Tại sao khẩu trang kín khít lại bảo vệ bạn tối đa?

Mô phỏng CFD giúp cải thiện hệ thống thông gió của phòng áp lực âm

---

Nguồn: ARE Labs

Làm ơn ghi rõ "Nguồn Advantech, Jsc. " hoặc "Theo www.advantech.vn " nếu bạn muốn phổ biến thông tin này.