Complutecno: Medicina
RESPIRADOR VERSÁTIL MULTI-MODAL COMPATIBLE CON RESONANCIA MAGNÉTICA
Descripción:
La Unidad de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de la Universidad Complutense de Madrid ha desarrollado un respirador compatible con RMN para el suministro sincronizado y con alta precisión de gases, incluyendo los nobles hiperpolarizados. Este permite además el registro de algunas de las medidas fisiológicas del individuo bajo estudio para su protección en tiempo real.
Fig. 1: Diferentes partes del ventilador. A la izquierda, los bloques electrónicos (tiempo real, driver, electroválvulas y medidas fisiológicas), donde se aprecia la entrada y la salida del sincronismo. En el centro, los bloques controlados por un ordenador personal y el software de control. A la derecha, el módulo neumático compuesto por tres puertos (dos entradas y una salida).
¿Cómo funciona?:
Fig. 2: Esquema general del respirador.
La tecnología desarrollada se refiere a un aparato respirador multi-modal para suministrar gases, especialmente los nobles hiperpolarizados, en experimentos de RMN con una alta versatilidad en la planificación de los patrones respiratorios y precisión en los ciclos programados.El sistema puede trabajar en modo flujo, volumen o presión constante, permite la respiración voluntaria y garantiza una adecuada sincronización, tanto de la máquina de RMN con el ventilador (si ésta incluye la posibilidad) como la sincronización del ventilador con la secuencia de pulso o experimental programada.
La Figura 2 muestra un esquema general del respirador. Los gases pasan a un módulo neumático que se conecta a un tubo edo-traqueal o mascarilla aplicada a la boca del sujeto bajo estudio. Este módulo contiene válvulas neumáticas, una para la expiración y otras (tantos como sean necesarios) para la inspiración de diversos gases. Por ejemplo, puede servir para administrar concentraciones controladas de oxígeno, aire, dióxido de carbono, gases fluorados o diferentes gases hiperpolarizados, de manera que la mezcla de dichos gases pueda hacerse directamente en el conducto de salida del módulo conectado al sujeto.
Un módulo adicional controla con alta precisión el trabajo en tiempo-real del sistema, la presión en los pulmones del sujeto bajo estudio y el flujo de los gases suministrados a este. Este módulo puede sincronizarse con el equipo de RMN y se pre-programa a través de un módulo de control independiente. La bolsa flexible se introduce para el manejo de gases que requieren de cuidados especiales, como por ejemplo: los gases nobles hiperpolarizados, evitando su contaminación.
Ventajas:
El aparato desarrollado permite suministrar simultáneamente un gas especial y una mezcla oxigenada, compatible con RMN. Además, el dispositivo permite el uso de una gran variedad de patrones respiratorios, garantiza la protección de la presión pulmonar y permite la recolección de los signos vitales del sujeto bajo estudio.
¿Dónde se ha desarrollado?:
El grupo de investigación se dedica al desarrollo de estudios biofuncionales. Especialmente trabaja en aspectos tecnológicos asociados a los experimentos de Resonancia Magnética Nuclear y la adquisición de imágenes utilizando gases nobles hiperpolarizados. Tiene amplia experimencia en la técnica y en el uso de animales de laboratorio.
Y además:
El equipo ha sido probado con animales de experimentación y puede ser expandido a su uso en humanos. Esta tecnología está patentada y se buscan socios interesados en la explotación de dicha patente.
Fig. 3: Módulo neumático compatible con RMN conectado al tubo endotraqueal de una rata control.
