{{{sourceTextContent.title}}}

Une invention étudiante donne aux patients le souffle de vie

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Le dispositif de l'équipe de l'Université Rice presse automatiquement les masques de valve de sac pour sauver des vies

{{{sourceTextContent.description}}}

Natalie Dickman a serré le sac encore et encore pour tenter de ranimer une victime d'arrêt cardiaque. Après seulement 3 minutes, elle n'a plus pu serrer.

"Le patient était couché depuis 30 minutes et il n'y avait malheureusement pas beaucoup d'espoir ", a déclaré l'étudiant de l'Université Rice, un futur diplômé de la Brown School of Engineering, qui assurait un quart de travail chez Houston EMS comme l'exige une classe de Rice en techniques médicales d'urgence. "J'ai été autorisé à emballer, mais ils vous obligent à changer les paramètres EMS parce qu'ils savent que vous ne serez pas aussi précis une fois que vous aurez atteint ce seuil de 2 à 3 minutes. Tu es vraiment fatigué."

Elle y a souvent pensé au cours de la dernière année lorsqu'elle et ses coéquipiers supérieurs ont travaillé à la Oshman Engineering Design Kitchen (OEDK) de Rice pour mettre au point un dispositif rentable qui automatise la compression des masques manuels à valve de sac, qui alimente les poumons des patients intubés en air frais.

L'équipe de conception de la pierre de recouvrement - les étudiants en bio-ingénierie Dickman, Carolina De Santiago, Karen Vasquez Ruiz et Aravind Sundaramraj, les étudiants en génie mécanique et en mathématiques informatiques et appliquées Tim Nonet et Madison Nasteff en génie mécanique - est connue comme "Take a breather"

L'équipe a mis au point un système qui comprime les sacs pendant des heures, plutôt que des minutes, avec des réglages permettant de fournir la bonne quantité d'air aux adultes, aux enfants et aux nourrissons. L'appareil semble simple - une boîte avec des palettes qui pressent rythmiquement l'ampoule d'une quantité programmée - mais l'ingénierie derrière elle ne l'est pas.

Les étudiants ont utilisé un moteur standard de 25 $ et un microcontrôleur de 5 $ pour alimenter et programmer le dispositif à crémaillère composé principalement de pièces de plastique imprimées en 3D à la DECO. Ils espèrent que l'utilisation de matériaux peu coûteux et la disponibilité croissante d'imprimantes 3D rendront leurs machines faciles à réparer sur place.

Ils s'attendent à ce que le dispositif, qui leur a coûté 117 $ en pièces détachées à construire, soit très utile dans les hôpitaux à faibles ressources ou en cas d'urgence lorsqu'il n'y a pas assez de ventilateurs portables pour répondre au besoin.

Le Dr Rohith Malya, professeur adjoint de médecine d'urgence au Baylor College of Medicine, a porté le problème à l'OEDK après avoir vu des membres de sa famille à l'hôpital chrétien de Kwai River en Thaïlande, où il est directeur des services médicaux d'urgence, pressant des sacs d'intubation pendant des heures pour garder les êtres chers vivants.

"Il n'y a pas de ventilation fiable ", dit Malya, qui passe un mois à l'hôpital chaque année. "Une fois qu'on intube quelqu'un, la famille doit emballer le patient. Mais la famille se fatiguera au bout d'une journée et dira : " Ils ne vont pas mieux en ce moment, il suffit de tirer sur le tube et de voir ce qui se passe " Et puis le patient meurt."

Malya a déjà travaillé avec des étudiants en génie du riz pour développer une pompe de régulation de seringue, et n'a pas hésité à apporter une nouvelle idée à l'OEDK.

"Le masque de sac est omniprésent, comme la seringue," dit-il. "Rien ne l'a contesté depuis 80 ans. Il a résisté à l'épreuve du temps, il est fiable et simple. Et maintenant, nous ajoutons une modification à l'appareil original pour que les familles n'aient pas à prendre ces décisions.

"Cela élargira l'accès à la ventilation mécanique à une grande partie du monde qui n'a pas de ventilateurs typiques ", a déclaré Malya, qui prévoit d'emmener le dispositif de validation de concept en Thaïlande pour des essais sur le terrain au printemps prochain.

L'appareil est beaucoup plus petit que les ventilateurs sophistiqués que l'on trouve dans les hôpitaux américains et les versions portables utilisées dans les situations d'urgence. Il doit être capable de fonctionner pendant de longues périodes. Dans son essai le plus récent, l'équipe a fait fonctionner l'appareil pendant plus de 11 heures sans intervention humaine.

Les étudiants s'attendent à ce qu'une autre équipe Rice construise une version plus robuste l'année prochaine, et espèrent qu'elle sera éventuellement fabriquée pour être utilisée dans des situations d'urgence et à faibles ressources. Ils s'attendent à ce qu'une boîte mieux scellée et filtrée convienne mieux aux environnements chauds et poussiéreux, et ont déclaré que les conceptions futures devraient inclure des commandes plus sophistiquées.

Pour ses efforts cette année, l'équipe a remporté deux prix à l'exposition annuelle de conception technique de l'école, le prix Willy Revolution Award for Outstanding Innovation et le prix du meilleur design technique interdisciplinaire. Mais le véritable avantage serait de voir l'appareil se développer et se déployer dans le monde entier.

"S'ils parviennent à le faire fonctionner pleinement dans ce genre d'environnement, cela permettra de sauver des vies ", a dit M. Nasteff.

Les étudiants en génie de l'Université Rice ont mis au point un compresseur de masque de valve de sac pour automatiser la tâche difficile d'alimenter les poumons des patients en air frais, souvent pendant des heures à la fois. De gauche à droite : Madison Nasteff, Carolina De Santiago, Aravind Sundaramraj, Natalie Dickman, Tim Nonet et Karen Vasquez Ruiz. (Crédit : Jeff Fitlow/Rice University)

Le dispositif de masque de valve de sac réglable développé par les étudiants en génie de l'Université Rice s'est avéré capable de pomper de l'air sans assistance pendant des heures et des heures. (Crédit : Jeff Fitlow/Rice University)

Natalie Dickman et Aravind Sundaramraj, étudiants en génie, ajustent leur dispositif automatisé de masque de valve de sac à la cuisine de conception technique de l'Université Rice à Oshman. (Crédit : Jeff Fitlow/Rice University)

Carolina De Santiago, étudiante en génie à l'Université Rice, installe un mannequin pour recevoir l'air du masque à valve de sac automatisé qu'elle et ses coéquipières ont conçu et fabriqué. L'équipe espère que son travail aidera à sauver des vies là où les ventilateurs ne sont pas disponibles. (Crédit : Jeff Fitlow/Rice University)

Karen Vasquez Ruiz et Tim Nonet, étudiants en génie de l'Université Rice, ajustent le dispositif de masque de valve de sac automatisé qu'ils et leurs coéquipiers ont conçu comme leur projet principal de conception de pierre angulaire. (Crédit : Jeff Fitlow/Rice University)

Madison Nasteff, étudiante en génie mécanique à l'Université Rice, ajuste le dispositif de masque à valve de sac conçu pour automatiser le processus de compression de l'ampoule qui fournit de l'air frais directement aux poumons des patients. L'appareil pourrait aider à sauver des gens là où les ventilateurs ne sont pas disponibles. (Crédit : Jeff Fitlow/Rice University)

Située sur un campus forestier de 300 acres à Houston, l'Université Rice est régulièrement classée parmi les 20 meilleures universités du pays par U.S. News & World Report. Mme Rice possède des écoles d'architecture, de commerce, d'études permanentes, d'ingénierie, de sciences humaines, de musique, de sciences naturelles et de sciences sociales très respectées et abrite le Baker Institute for Public Policy. Avec 3 962 étudiants de premier cycle et 3 027 étudiants des cycles supérieurs, le ratio étudiants-professeurs de premier cycle de Rice est d'un peu moins de 6 pour 1. Son réseau de pensionnats crée des communautés très unies et des amitiés durables, ce qui explique en partie pourquoi Rice se classe au premier rang pour le nombre d'interactions entre les races et les classes et au deuxième rang pour la qualité de vie, selon le Princeton Review. Le riz est également considéré comme la meilleure valeur parmi les universités privées par Kiplinger's Personal Finance.

{{medias[32363].title}}

{{medias[32363].description}}

{{medias[32365].title}}

{{medias[32365].description}}