Entrevista con el equipo de desarrollo de alveo

Entrevista con Mattias van der Staay (CTO, IMT) y Harri Friberg (CEO, IMT Analytics) sobre el desarrollo del Simulador Pulmonar - alveo.

Para comprender mejor qué llevó a la decisión de desarrollar un simulador pulmonar avanzado, hablamos con Matthias van der Staay, Director Técnico de IMT, y Harri Friberg, CEO de IMT Analytics, sobre los desafíos y las complejidades técnicas involucradas en la ingeniería de un componente vital para fines de formación e ingeniería.

¿Qué inspiró el desarrollo de alveo como un nuevo concepto de simulador pulmonar?

Harri Friberg: Los simuladores pulmonares tradicionales tienen limitaciones para replicar el comportamiento complejo de los pulmones humanos, especialmente bajo condiciones dinámicas. Reconocimos la necesidad de un simulador más realista, adaptativo y de alta fidelidad que imite la mecánica pulmonar de forma realista. Además, no estábamos satisfechos con la capacidad de los simuladores actuales para simular escenarios de fugas, especialmente al diseñar ventiladores para nuestros clientes en IMT Analytics. La compensación de fugas es una de las tareas más desafiantes en el desarrollo o mejora de un ventilador, por lo que una simulación realista de fugas es esencial para la calidad del ventilador.

¿Cómo se diferencia alveo de los simuladores pulmonares existentes en el mercado?

Matthias van der Staay: A diferencia de los simuladores convencionales impulsados por pistón, alveo utiliza tecnología impulsada por turbina para controlar con precisión el flujo de aire y la compliance. También puede ajustarse dinámicamente a diferentes condiciones en tiempo real, algo con lo que los conceptos tradicionales tienen dificultades.

¿Qué desafíos enfrentaron al diseñar un nuevo enfoque para la simulación pulmonar?

Matthias van der Staay: El mayor desafío fue lograr una capacidad de respuesta en tiempo real mientras se mantenía un diseño compacto y eficiente. Los sistemas impulsados por pistón tienen un movimiento lineal simple, pero las turbinas necesitan algoritmos de control precisos para simular con exactitud la compliance pulmonar. También tuvimos que asegurar la compatibilidad con pruebas de ventiladores y escenarios de entrenamiento médico.

¿Podría explicar los principios científicos fundamentales detrás de alveo y cómo replica con mayor precisión el comportamiento pulmonar?

Harri Friberg: alveo se basa en el control del flujo de aire impulsado por turbina, que puede adaptarse instantáneamente a los cambios en la resistencia y compliance pulmonar. Utiliza sensores avanzados y bucles de retroalimentación para ajustar dinámicamente la presión, el volumen tidal y las tasas de flujo, proporcionando una respuesta más fisiológica que los sistemas impulsados por pistón.

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Tecnología y beneficios de la simulación impulsada por turbinas

Los simuladores pulmonares tradicionales a menudo usan mecanismos impulsados por pistón. ¿Qué limitaciones ve en ese enfoque?

Matthias van der Staay: Los simuladores impulsados por pistón son mecánicamente rígidos, lo que significa que no pueden ajustarse rápidamente a los cambios en la dinámica respiratoria. Tienen dificultades para simular patrones respiratorios irregulares, como los que se observan en pacientes con SDRA o enfermedades pulmonares obstructivas.

¿Qué ventajas tiene la tecnología impulsada por turbinas sobre los modelos impulsados por pistones?

Matthias van der Staay: Las turbinas ofrecen adaptabilidad en tiempo real, control preciso sobre el flujo de aire y la capacidad de replicar el comportamiento pulmonar específico del paciente con mayor exactitud. También permiten diseños más compactos sin sacrificar el rendimiento. Simular la capacidad de respuesta inmediata a los cambios en las condiciones pulmonares también es mejor. Las turbinas replican patrones respiratorios específicos del paciente, incluyendo patrones irregulares o asincronías, y un control preciso sobre el volumen tidal, la presión y el flujo mejor que los pistones mecánicos.

¿Cómo maneja alveo los cambios rápidos en los patrones de respiración en comparación con los sistemas basados en pistones?

Matthias van der Staay: El simulador monitorea continuamente los cambios en el flujo de aire y la presión, ajustando instantáneamente la velocidad de la turbina para imitar las variaciones naturales de la respiración, algo que los modelos basados en pistones no pueden hacer eficazmente.

¿Puede el dispositivo simular condiciones pulmonares más complejas o respuestas previamente complicadas con simuladores accionados por pistón?

Harri Friberg: Absolutamente. alveo puede simular variaciones casi ilimitadas de condiciones pulmonares como SDRA, EPOC y Asma, incluso variaciones en la compliance pulmonar dentro de la misma prueba, algo que no es factible con modelos tradicionales basados en pistones.

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Oportunidades para Fabricantes de Ventiladores

¿Cómo pueden los fabricantes de ventiladores usar alveo para mejorar el desarrollo y las pruebas de productos?

Matthias van der Staay: Proveemos un entorno de prueba altamente realista, permitiendo a los fabricantes de ventiladores ajustar finamente sus dispositivos bajo diferentes condiciones pulmonares, reduciendo el tiempo y los costos de desarrollo.

¿De qué manera contribuye alveo a mejorar los algoritmos de ventiladores y el desarrollo de software?

Harri Friberg: alveo proporciona retroalimentación en tiempo real, de alta fidelidad, y escenarios realistas de fugas, lo que ayuda a las empresas de ventiladores a optimizar algoritmos para soporte de presión, control de volumen, ventilación adaptativa y en circuito cerrado.

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Potencial Futuro y Hoja de Ruta

¿Hacia dónde ven el futuro de la simulación pulmonar y cómo encaja el simulador en esa visión?

Harri Friberg: El futuro está en la simulación específica para pacientes impulsada por Inteligencia Artificial (IA). Este dispositivo es el primer paso hacia la creación de modelos pulmonares totalmente adaptativos que reaccionan dinámicamente.

¿Tienen planes para integrar IA o aprendizaje automático en alveo?

Matthias van der Staay: Con el lanzamiento, ya ofrecemos un modelo de retroalimentación fisiológica totalmente adaptable y trabajamos constantemente para mejorarlo y lograr escenarios más realistas. La IA jugará un papel esencial en este proceso, ayudando a los ventiladores a aprender y ajustarse dinámicamente.

¿Hay mejoras o versiones próximas de alveo que estén en desarrollo?

Harri Friberg: Hemos comenzado a desarrollar una versión avanzada del software que servirá principalmente para la investigación y el desarrollo de ventiladores; ya se está preparando un software dedicado a neonatología. Además, queremos explorar la simulación para fines veterinarios, a menudo pasada por alto, con más novedades después del lanzamiento a finales de este año.

Gracias, Matthias y Harri, por estas interesantes perspectivas; ¡esperamos con ansias el lanzamiento de alveo!