Universidad de Friburgo y centro médico: un equipo de investigación de la Universidad de Friburgo ha desarrollado una nueva tecnología de válvula fonatoria biomimética que puede aumentar significativamente la seguridad de los pacientes traqueotomizados.
Desafío: Si las válvulas fonatorias convencionales se utilizan incorrectamente, puede producirse una sobrepresión peligrosa que puede provocar complicaciones graves e incluso la muerte. Jardín Botánico de Friburgo, Centro Médico: en colaboración entre la Universidad de Friburgo y el grupo de excelencia LivmatS de la Universidad de Friburgo, los investigadores desarrollaron una válvula parlante con una válvula de liberación de presión integrada y una señal de advertencia acústica, inspirada en las trampas. Mecanismos de las plantas carnívoras de vejiga. Utricularia vulgar.
Utricularia vulgaris, también conocida como vejiga, es una planta carnívora que atrapa a sus presas utilizando vejigas trampa huecas especiales llenas de agua. Este tema ha sido objeto de intensas investigaciones durante muchos años en el grupo de trabajo del Prof. Dr. Thomas Speck. Estas vejigas forman una cavidad interna y se cierran mediante una “trampilla” especial. Cuando el animal pequeño toca los finos pelos del gatillo en el exterior de la puerta, se abre hacia adentro en 0,5 ms. Este mecanismo de apertura rápido y confiable de la trampa permite que el agua fluya hacia adentro, arrastrando a la presa con ella. A continuación, la trampilla se vuelve a cerrar mediante un mecanismo de reposición elástico.
“Soluciones biónicas para un problema clínico real”.
La inspiración directa para este concepto innovador provino del llamado informe CIRS. En este sistema de informes y aprendizaje del Centro Médico de la Universidad de Friburgo se pueden informar situaciones complejas de atención al paciente sin restricciones y su potencial de aprendizaje se puede traducir en soluciones concretas para mejorar la seguridad del paciente. “Fue un golpe de suerte para nosotros ser conscientes del potencial creativo de nuestros socios en el Jardín Botánico y el Clúster de Excelencia y poder desarrollar con ellos esta elegante solución biónica para un problema clínico real”, dijo el Dr. Claudius. Stahl, coautor y anestesiólogo del centro médico de la Universidad de Friburgo.
El enfoque biomimético permite un ajuste flexible de la presión de apertura para que la válvula pueda adaptarse a las necesidades individuales del paciente. La Universidad de Friburgo ha solicitado una patente para este desarrollo.
El equipo de investigación aplicó este principio a la nueva válvula de liberación de presión: una membrana flexible imita el movimiento de apertura de la trampa de la planta y responde a un aumento crítico de presión en la válvula de pico. Al alcanzar un cierto umbral de presión, que se puede ajustar según el grosor y la estructura de la membrana, la membrana se abre, lo que permite la liberación controlada del exceso de aire. El aire fluye a través de un módulo de tuberías situado detrás de la “trampilla”, que emite una señal acústica. Esta señal sirve como advertencia para el personal médico, llamando inmediatamente la atención sobre situaciones potencialmente peligrosas.
“Esta innovadora válvula de liberación de presión se abre automáticamente cuando se alcanza la presión crítica, emitiendo una señal de advertencia claramente audible”, explica el Dr. Fak Tauber, coautor y director del proyecto. De este modo, el diseño garantiza una liberación oportuna de la presión y alerta al personal médico para garantizar una asistencia inmediata.