Search Icon
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ
Τεχνολογία

Αναπνοή: Πώς ενισχύεται μέσα από ειδικές μάσκες ύπνου;

Αναπνοή: Πώς ενισχύεται μέσα από ειδικές μάσκες ύπνου;

Αναπνοή: Υπάρχει μια σειρά αναπνευστικών παθήσεων που σχετίζονται με τον ύπνο που περιλαμβάνουν την αποφρακτική άπνοια ύπνου, η οποία υπολογίζεται ότι επηρεάζει ένα δισεκατομμύριο ανθρώπους παγκοσμίως.

Όλοι ροχαλίζουν περιστασιακά, αλλά για κάποιους, το ροχαλητό μπορεί να υποδηλώνει ένα πιο σοβαρό πρόβλημα: διαταραχή της αναπνοής στον ύπνο. Αυτό αναφέρεται σε μια σειρά αναπνευστικών παθήσεων που σχετίζονται με τον ύπνο που περιλαμβάνουν την αποφρακτική άπνοια ύπνου, η οποία υπολογίζεται ότι επηρεάζει ένα δισεκατομμύριο ανθρώπους παγκοσμίως.

Μια κοινή θεραπεία είναι η θεραπεία θετικής πίεσης αεραγωγών (PAP), η οποία περιλαμβάνει κοιμισμένους ασθενείς που φορούν μάσκα συνδεδεμένη με ένα μηχάνημα που φυσά μια σταθερή ροή αέρα στον ανώτερο αεραγωγό τους, διατηρώντας τον ανοιχτό για να επιτρέψει την κανονική αναπνοή κατά τη διάρκεια του ύπνου.

Παρά την αποτελεσματικότητά της στη θεραπεία της διαταραχής της αναπνοής στον ύπνο, η θεραπεία PAP αποτελεί πρόκληση για πολλούς ασθενείς μακροπρόθεσμα. «Πολλοί ασθενείς έχουν δυσανεξία στη θεραπεία PAP λόγω κακής εφαρμογής της μάσκας», εξήγησε ο Song Peng, Επίκουρος Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας και Σχεδίου της Σιγκαπούρης (SUTD). Τόνισε ότι η κακή εφαρμογή της μάσκας οδηγεί όχι μόνο σε δυσφορία του ασθενούς, αλλά και σε προβλήματα διαρροής αέρα που μειώνουν την αποτελεσματικότητα της θεραπείας.

Ως απάντηση σε αυτές τις προκλήσεις, ο βοηθός καθηγητής Song ηγήθηκε μιας ομάδας που αποτελείται από ερευνητές από κινεζικά πανεπιστήμια και κλινικούς ιατρούς από το Γενικό Νοσοκομείο Changi της Σιγκαπούρης για να χρησιμοποιήσουν υπολογιστική μοντελοποίηση για να σχεδιάσουν μάσκες PAP που βελτιστοποιούν την άνεση, διασφαλίζοντας παράλληλα ελάχιστη διαρροή αέρα για την αντιμετώπιση της δύσπνοιας. Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό Computers & Graphics.

Η ομάδα δημιούργησε αρχικά μια προσαρμοσμένη μάσκα PAP χρησιμοποιώντας δύο στοιχεία για να σχηματίσει τη διεπαφή μάσκας με έναν ασθενή – το μαξιλάρι μάσκας που έρχεται σε επαφή με τον ασθενή και έναν σύνδεσμο που ενώνει το μαξιλάρι σε ένα γενικό πλαίσιο μάσκας. Έχοντας παρατηρήσει προηγουμένως ότι το σχήμα των περισσότερων εμπορικά διαθέσιμων μασκών PAP μπορεί να αναπαρασταθεί από κάτι γνωστό ως “σαρωμένη επιφάνεια”, η ομάδα μοντελοποίησε το μαξιλάρι της μάσκας χρησιμοποιώντας παραμέτρους από μια τρισδιάστατη τροχιά σάρωσης.

Για να βελτιστοποιήσει τις προσαρμοσμένες μάσκες PAP για διαφορετικά πρόσωπα, η ομάδα ξεκίνησε σαρώνοντας τα πρόσωπα τεσσάρων εθελοντών για να δημιουργήσει τρισδιάστατα μοντέλα. Αυτά τα μοντέλα στη συνέχεια συνδυάστηκαν με διάφορα σχέδια μάσκας PAP για να προσομοιώσουν πώς κάθε μάσκα θα ταίριαζε στην «κατάσταση ισορροπίας» της, η οποία αντιπροσωπεύει το τελικό σχήμα της μάσκας αφού ληφθούν υπόψη οι δυνάμεις που ασκούνται από τους ιμάντες και τα χαρακτηριστικά του προσώπου του ασθενούς.

Λόγω του υπολογιστικού κόστους της ακριβούς προσομοίωσης της διαδικασίας προσαρμογής μάσκας-προσώπου, οι ερευνητές επέλεξαν να επικεντρωθούν στο ανθρώπινο πρόσωπο και στο μαξιλάρι της μάσκας στο σχεδιασμό τους. Το ανθρώπινο πρόσωπο υποτίθεται ότι είναι άκαμπτο, ενώ το μαξιλάρι της μάσκας αντιμετωπίζεται ως παραμορφώσιμο σώμα. Χρησιμοποιώντας μια μέθοδο γνωστή ως σχεδόν στατική μοντελοποίηση πεπερασμένων στοιχείων και δημιουργώντας ένα τετραεδρικό πλέγμα για το μαξιλάρι για να υποστηρίξει την προσομοίωση, οι ερευνητές θα μπορούσαν στη συνέχεια να προσομοιώσουν μια τοποθετημένη μάσκα.

Οι μάσκες αξιολογήθηκαν με βάση δύο βασικά κριτήρια: πιθανή διαρροή αέρα και επίπεδο άνεσης. Αυτοί οι παράγοντες ποσοτικοποιήθηκαν αναλύοντας τις δυνάμεις που δρουν στη μάσκα στην κατάσταση ισορροπίας της. Στη συνέχεια, η ομάδα βελτιστοποίησε περαιτέρω τη γεωμετρία της μάσκας για να ελαχιστοποιήσει τη διαρροή και να μεγιστοποιήσει την άνεση, διασφαλίζοντας παράλληλα ότι το μαξιλάρι παρέμεινε εύκολο στην κατασκευή.

Το τελευταίο βήμα στην έρευνα ήταν η επικύρωση αυτών των προσαρμοσμένων μάσκες PAP έναντι των εμπορικά διαθέσιμων. Οι εθελοντές υποβλήθηκαν σε θεραπεία PAP με τρεις διαφορετικές μάσκες: μια εμπορικά διαθέσιμη μάσκα, μια βασική προσαρμοσμένη μάσκα σχεδιασμένη με την αναστροφή του σχήματος του προσώπου του ατόμου και την προσαρμοσμένη μάσκα της ομάδας, η οποία κατασκευάστηκε με καλούπι σιλικόνης. Η διαρροή αέρα μετρήθηκε επίσης σε διαφορετικές πιέσεις αέρα κατά τη διάρκεια της θεραπείας.

Στο τέλος της θεραπείας, οι εθελοντές συμπλήρωσαν ένα ερωτηματολόγιο σχετικά με την εμπειρία τους με τις διάφορες μάσκες. Τα αποτελέσματα αποδείχθηκαν πολλά υποσχόμενα, καθώς οι προσαρμοσμένες μάσκες έδειξαν μειωμένη διαρροή ενώ ήταν επίσης πιο άνετες από τις άλλες μάσκες. Αναλογιζόμενος τη χρήση του σχεδιασμού και της τεχνολογίας στη μελέτη, ο βοηθός καθηγητής Song πιστεύει ότι τα ευρήματά του θα ωφελήσουν τόσο τους επαγγελματίες υγείας όσο και τους ερευνητές υπολογιστικού σχεδιασμού.

Για τους επαγγελματίες της αναπνοής κατά τον ύπνο, οι προσαρμοσμένες μάσκες προσφέρουν μια πολλά υποσχόμενη λύση στις προκλήσεις που θέτουν οι παραδοσιακές μάσκες που δεν εφαρμόζουν σωστά. Εν τω μεταξύ, η προσέγγιση υπολογιστικής μοντελοποίησης που χρησιμοποιήθηκε από την ομάδα θα μπορούσε να αποδειχθεί ενδιαφέρουσα για τους ερευνητές που εργάζονται στον υπολογιστικό σχεδιασμό ή/και στα γραφικά υπολογιστών.

“Η προσέγγισή μας υπολογιστικού σχεδιασμού κλείνει τον κύκλο σχεδιασμού στους υπολογιστές – δηλαδή, αυτοματοποιώντας τη διαδικασία σχεδιασμού – πραγματοποιώντας αξιολόγηση μάσκας μέσω ανάλυσης βασισμένης σε προσομοίωση και σχεδίασης μάσκας μέσω βελτιστοποίησης”, είπε.

Η ομάδα είναι πρόθυμη να επεκτείνει την έρευνά της πέρα ​​από τις μάσκες PAP και να εμβαθύνει στον υπολογιστικό σχεδιασμό εξατομικευμένων φορητών αντικειμένων, όπως μάσκες οξυγόνου, γυαλιά κολύμβησης, ακόμη και ακουστικά για πλατφόρμες εικονικής και επαυξημένης πραγματικότητας.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube

Διαβάστε Eπίσης:

Προσαρμοσμένες μάσκες ύπνου: Η ιδανική λύση για άνετη αναπνοή και καλύτερη ποιότητα ύπνου

Πώς να χτίσετε ένα υγιές ωράριο ύπνου

Μπορεί η έλλειψη ύπνου να προκαλέσει οξύτητα στο στομάχι;

Ξυπνάτε κουρασμένοι; Ψάξτε το - Επτά συμβουλές

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

Αυτόματη αναγνώριση ομιλίας: Το κλειδί για έγκαιρη πρόβλεψη άνοιας

Αυτόματη αναγνώριση ομιλίας: Η τεχνητή νοημοσύνη κάνει σημαντικά βήματα στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης, ιδιαίτερα στη διάγνωση και πρόβλεψη καταστάσεων όπως η άνοια.

Απομακρυσμένη ιατρική διερμηνεία: Ισορροπώντας οφέλη και προκλήσεις στην επικοινωνία υγείας

Απομακρυσμένη ιατρική διερμηνεία: Η απομακρυσμένη ιατρική διερμηνεία, που επιτρέπει στους διερμηνείς να γεφυρώνουν γλωσσικά κενά μεταξύ ασθενών και παρόχων υγειονομικής περίθαλψης μέσω βίντεο ή τηλεφώνου, έχει αλλάξει τον τρόπο πρόσβασης στις ιατρικές υπηρεσίες.

Η εικονική παρακολούθηση ασθενών μειώνει το ποσοστό επανεισαγωγής ασθενών σε νοσοκομεία

Ασθενείς παρακολούθηση: Η εικονική παρακολούθηση ασθενών είναι ζωτικής σημασίας για τη μείωση του κόστους που σχετίζεται με τις απρογραμμάτιστες επανεισαγωγές στο νοσοκομείο.

Ρομποτική τεχνολογία: Ο σύμμαχος του χειρουργού στην επέμβαση

Ρομποτική τεχνολογία: Η ρομποτική τεχνολογία έχει φέρει επανάσταση στον τομέα της χειρουργικής, προσφέροντας νέες δυνατότητες στους χειρουργούς και βελτιώνοντας τα αποτελέσματα για τους ασθενείς.

Η δύναμη του φωτός: Νέες διαγνωστικές και θεραπευτικές μέθοδοι στην ιατρική

Η δύναμη του φωτός: Το φως παίζει σημαντικό ρόλο στη σύγχρονη ιατρική, από τις βασικές εξετάσεις μέχρι τις πιο προηγμένες διαγνωστικές και χειρουργικές διαδικασίες.

3D κυτταρικό μοντέλο: Μια νέα προσέγγιση στη θεραπεία τραυματισμών χειλιών

3D κυτταρικό μοντέλο: Οι ερευνητές έχουν σημειώσει μια σημαντική πρόοδο στην αναγεννητική ιατρική, δημιουργώντας το πρώτο τρισδιάστατο κυτταρικό μοντέλο στον κόσμο που έχει σχεδιαστεί ειδικά για τη μελέτη τραυματισμών στα χείλη.

Υγειονομική περίθαλψη: Πώς το AI δημιουργεί ένα νέο ψηφιακό χάσμα υγείας

Υγειονομική περίθαλψη: Καθώς βρισκόμαστε στο κατώφλι μιας επανάστασης στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης, είναι κρίσιμο να εξετάσουμε τις βαθιές κοινωνικές επιπτώσεις που συνεπάγεται.

Καρκίνος του Μαστού: Νέες γνώσεις από την κυτταρική ανάλυση

Καρκίνος του Μαστού: Η πρόσφατη έρευνα προσφέρει μια σημαντική κατανόηση των διάφορων τύπων κυττάρων του μαστού και της σχέσης τους με την ανάπτυξη και εξάπλωση του καρκίνου του μαστού.

Close Icon