在布里格姆妇女医院和麻省理工学院,研究人员一直在探索开发更先进,可重复使用的呼吸器的方法,该呼吸器可以替代N95呼吸器。
在他们的研究的新迭代中,研究人员引入了传感器,这些传感器可告知用户呼吸器是否正确放置以及过滤器是否已饱和。
该呼吸器是透明、弹性、适应性强、持久的(TEAL)。研究人员在马萨诸塞州总医院(MGH)以及在百翰医院和妇产医院进行了该设备的测试,并报告了总共40名参与者进行健身测试的100%成功率,并且反馈显示出出色的透气性和过滤器更换性能。该研究结果已发表在ACS药理学与转化科学杂志上。
乔凡尼·特拉弗索(Giovanni Traverso),MB,BChir,博士,布里格姆妇女医院胃肠病科胃肠病学家和生物医学工程师说,在COVID-19大流行期间,迫切需要呼吸器和口罩。我们的团队致力于开发一种呼吸器平台,该平台不仅舒适舒适,而且还可以进行消毒和重新消毒。在这项研究中,我们查看了多达100个再消毒周期,发现我们设计的TEAL呼吸器可以承受这种消毒。
Traverso还是麻省理工学院机械工程系的助理教授,也是该研究的通讯作者。
研究人员评估了七种不同的技术来对新型TEAL呼吸器进行反复消毒。这些技术包括100次微波灭菌,100次高压灭菌,100%异丙醇灭菌,长时间暴露于紫外线处理,漂白和高温(200°C)。但是,即使经过反复消毒,研究小组仍观察到呼吸器的弹性仅有轻微变化。
最新的TEAL呼吸器具有可消毒的弹性透明外壳,并包含可由用户替换的过滤器。研究人员观察到,所有参与者都可以有效地替换他们的过滤器,并且大多数参与者(90%)报告说他们非常适合TEAL呼吸器。
亚当·温特沃斯(Adam Wentworth),硕士,布莱根妇女医院胃肠病学研究合著者和高级研究工程师说:“TEAL是第一款设计用于手术环境的弹性呼吸器,可保留无菌区域,并为用户提供舒适,可重复使用的个人防护设备解决方案。”
温特沃斯还曾在特拉弗索的实验室工作。
集成在呼吸器中的传感器可以帮助检测呼气温度,呼吸频率以及吸气和呼气压力。研究人员还在TEAL防毒面具上涂了热致变色涂层,当TEAL防毒面具直接与个人面部接触时,该涂层会从黑色变为粉红色,因此贴身舒适。
为了评估呼吸器在临床环境中的性能,研究人员招募了来自MGH和布莱根妇女医院的47名受试者。在参与者中,有40个人进行了适合度测试。
要求受试者对呼吸器的合身性,过滤器更换的便利性和透气性进行评分,还询问他们是否喜欢TEAL呼吸器而不是其他替代品。在被查询的人中,有60%的人喜欢TEAL呼吸器,而有5%的人赞成医院提供的常规呼吸器。其余35%的参与者没有偏好。
詹姆斯·伯恩(James Byrne)医学博士,博士,布莱根妇女医院放射肿瘤学研究共同作者兼住院医师说:“我们很高兴收到试验参与者的反馈,他们希望继续使用和测试该呼吸器,因为它具有舒适性,透明性和易用性。”
Byrne还是Traverso实验室的博士后。
伯恩(Byrne)指出,TEAL防毒面具的透明度,除其他方面外,可能比传统防毒面具具有一些好处。
“ TEAL呼吸器的最大好处之一是可以使嘴唇可视化,” Byrne补充说。“这对于交流和表达非常有帮助,尤其是在通过N95呼吸器和手术口罩进行交流使彼此难以理解的时候。”
由于工作的样本量很小,研究人员认识到在更大的人群中和更长的时间范围内进行更多评估的重要性,以进一步测试TEAL呼吸器的功能。
要在医院环境中使用TEAL呼吸器,将需要根据美国国家职业安全与健康研究院(NIOSH)标准进行更多测试。
温特沃斯(Wentworth),拜恩(Byrne)和特拉弗索(Traverso)这三人以及这项研究的合著者目前已申请了与传感器和呼吸器有关的众多专利。温特沃斯(Wentworth),拜恩(Byrne)和特拉弗索(Traverso)也对TEAL Bio(一家致力于设计先进的个人防护设备的生物技术公司)有财务利益。该研究的合著者之一是ADI公司的董事会。
期刊参考:
Wentworth, A. J., et al. (2020) Prospective Evaluation of the Transparent, Elastomeric, Adaptable, Long-Lasting (TEAL) Respirator. ACS Pharmacology & Translational Science. doi.org/10.1021/acsptsci.0c00157.
资料来源:https : //www.brighamandwomens.org/