Kunstmatige beademing met een beademingsapparaat kan voor patiënten die onvoldoende zelf kunnen ademhalen levensreddend zijn. Werktuigbouwkundige Joey Reinders ontwikkelde zelflerende algoritmes waardoor het beademingsapparaat precies de juiste luchtdruk kan leveren en zich kan aanpassen aan de patiënt. Hij verdedigde zijn promotieonderzoek afgelopen week aan de faculteit Mechanical Engineering.
Waar zijn collega’s bij ingenieursbedrijf Demcon zich aan het begin van de coronapandemie inzetten om binnen een maand een nieuw beademingsapparaat van tekentafel naar ziekenhuisbed te krijgen, was promovendus Joey Reinders al bezig met nieuwe ontwikkelingen voor de volgende generatie beademingsapparatuur. In een combinatieproject van de TU/e en Demcon onderzoekt hij hoe een beademingsapparaat zich aan een patiënt kan aanpassen. Hoewel hij ruim voor de COVID-19-crisis van start gaat, plaatst dat zijn beademingsonderzoek sindsdien toch in een ander perspectief.
Als een patiënt beademd wordt, brengt een beademingsmachine zuurstof in de longen en verwijdert hij koolzuurgas uit de longen. Veel patiënten op de intensive care (IC) worden kunstmatig beademd. Bij de start van zijn promotieonderzoek keek Reinders enkele dagen mee in het Erasmus MC op de afdeling van IC-baas Diederik Gommers – nu een bekend OMT-lid- en raakte nog gemotiveerder om betere beademingsapparatuur te ontwikkelen.
Lees via deze link het complete artikel
De techniek die Reinders hiervoor gebruikte heet Repetitive Control, dat kan leren van gemeten apparaatfouten tijdens eerdere ademhalingen en deze vervolgens in een aantal ademhalingen kan aanpassen. In simulaties met kunstlongen in een laboratorium-setting bleek dat met deze techniek het ingestelde drukprofiel nauwkeuriger kan worden gevolgd dan met de huidige beademingsapparatuur.
Ook ontwikkelde Reinders enkele zelflerende algoritmes die kunnen helpen bij het kiezen van de optimale behandeling voor gedeeltelijk zelf-ademende IC-patiënten. “Bij gesedeerde patiënten is de ademhaling heel regelmatig. Maar als de patiënt meeademt is interactie met het apparaat des te belangrijker. De nieuwe algoritmes kunnen daarom de ademhaling van de patiënt inschatten en bepalen of patiënt en ventilator synchroon ademen.”
Reinders en zijn collega’s hopen dat deze zelflerende algoritmes de opstap kunnen zijn naar autonome beademing. “Kort gezegd betekent dat: de patiënt intuberen, het apparaat aanzetten dat bepaalt wat de beste behandeling is, totdat deze enkele dagen later het bericht geeft dat de patiënt van de beademing afgehaald kan worden.”
Ook interessant: VentilAid: betaalbaar ‘open source’ beademingstoestel vooral voor arme landen
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
