Tepelný zvlhčovač pro novorozenecký resuscitační systém

Abstract

Cílem diplomové práce byl návrh a realizace prototypu tepelného zvlhčovače pro novorozenecké resuscitační systémy používané na porodních sálech. Současné komerčně dostupné tepelné zvlhčovače pracují na konvenčním principu ohřevu zprostředkovaném odporovým topným tělesem. Ohřev a zvlhčení inspirované plynné směsi na požadovanou úroveň trvá dle měření cca 13 minut. Současné technické vybavení tudíž vyhovuje situacím plánovaným, ale zásadně nevyhovuje situacím urgentním, jako je resuscitace a stabilizace čerstvě narozeného jedince. Navrhovaný prototyp zařízení je tedy založen na indukčním ohřevu vodní lázně pro zajištění rychlého ohřevu a zvlhčení vdechovaného plynu. Výsledkem je statistické vyhodnocení rozdílové doby trvání ohřevného náběhu na teplotu 36 °C mezi navrženým prototypem indukčního zvlhčovače a zástupcem komerčně prodávaných zvlhčovačů (MR850 F&P). Práce také hodnotí vliv rozdílných průtoků dýchacích plynů (8 vs. 10 L/min) ve ventilačním okruhu na pracovní chod indukčního prototypu zvlhčovače. Závěrem práce jsou zjištění, že indukční prototyp zvlhčovače je schopný zkrátit dobu ohřevu plynné dýchací směsi ve ventilační cestě na polovinu a ohřátí plynné dýchací směsi je rychlejší při vyšším průtoku dýchacích plynů (10 L/min).

The aim of the diploma thesis was the design and implementation of a prototype thermal humidifier for neonatal resuscitation systems used in delivery rooms. Current commercially available thermal humidifiers use the conventional principle of heating mediated by a resistance heater. According to the measurements, it takes about 13 minutes to heat and humidify the inspired gas mixture to the required level. Therefore, the current technical equipment suits the planned situation, but in principle does not suit the situational emergency, such as resuscitation and stabilization of the newborn individual. The proposed prototype device is therefore based on induction heating of a water bath to ensure rapid heating and humidification of the inhaled gas. The result of thesis is a statistical evaluation of the difference in the duration of the heating ramp to 36 °C between the proposed prototype of the induction humidifier and the representative of commercially sold humidifiers (MR850 F&P). The work also evaluates the effect of different respiratory gas flows (8 vs. 10 L/min) in the ventilation circuit for the operation of the induction humidifier prototype. The conclusion of the work is the finding that the induction prototype is able to reduce the heating time of the gaseous breathing mixture in the ventilation path by half and the heating of the gaseous breathing mixture is faster at higher respiratory gas flow (10 L/min).