Valutazione funzionale di dispositivi per assistenza meccanica alla tosse

Per poter svolgere il proprio lavoro l' ingegnere biomedico coniuga le conoscenze relative ai metodi e gli strumenti propri dell' ingegneria con le competenze tipiche dell' ambito della medicina e della biologia, fornendo la propria collaborazione a partire dalla fase di studio del problema medico-biologico, in modo da poter avere una visione globale completa e non presentata a posteriori da medici o biologi. In questo lavoro di tesi, in accordo con ciò che un' ingegnere biomedico è tenuto a fare, si è partiti da un problema riscontrato nel reparto di riabilitazione fisiologica dell' Unità Spinale Unipolare (USU), dell' Ospedale Niguarda Ca 'Granda di Milano. Il problema in questione riguardava i dispositivi di assistenza meccanica alla tosse (cough assist) in dotazione ai fisioterapisti. Tali macchinari vengono sviluppati nel 2006 per ricreare, artificialmente, il meccanismo della tosse in soggetti, che per patologie disabilitanti o per traumi di vario tipo, ne hanno perso il reflesso, quindi la capacità di espellere gli essudati prodotti al livello polmonare in modo autonomo. Prima dell' avvento di tale tecnologia, presentata il 9 giugno 2006 dall' azienda Emerson attraverso il primo modello prodotto nella storia, l' In-Ex Sufflator, l' unico modo di espellere i liquidi prodotti a livello polmonare, artificialmente, era la broncoaspirazione. Tale pratica, eseguita con un broncoaspoiratore (pompa continua), ha tutta una serie di controindicazioni, come causare ipossiemia, collasso alveolare, bradicardie, aritmie maligne, traumi della mucose, broncospasma. Questo perché è una pompa che crea il vuoto e non risente delle resistenze esterne. I cough assist, invece sono dotati di turbine il cui punto di lavoro dipende dalle resistenze esterne. Inoltre ricreano una tosse fisiologica a differenza dei brocoaspiratori, che provocano maggiori sofferenze ai pazienti in cura. Infatti questi ultimi non possono essere utilizzati giornalmente, mentre i dispositivi di assistenza meccanica alla tosse, possono essere utilizzati anche 2/3 volte all' ora sul paziente, se necessario, senza causare danni. Ma dei cinque dispositivi in dotazione al reparto, qual è il più semplice da usare e soprattutto qual è il più performante. Bisognava rispondere a questa domanda sia per i medici che li usano giornalmente che per tutti coloro che utilizzano tali macchinari nel proprio domicilio, infatti va precisato che sono dei dispositivi prescrivibili. Dunque in collaborazione con il reparto di Ingegneria Clinica dell' Ospedale Niguarda, con la collaborazione di tecnici, ingegneri biomedici, medici e fisioterapisti, si è avviata in una indagine che ci ha portato a valutare attraverso differenti protocolli le performance e la facilità di utilizzo di 5 cough assist di 4 marche diverse attualmente in dotazione alla USU. Oltre a valutare quanto citato si è analizzato l' attuale sistema di prescrizione e le normative riguardanti i cough assist. L' esigenza di tale lavoro scaturisce dall' inesistenza in letteratura di un analisi dettagliata dei dispositivi per assistenza meccanica alla tosse, o comunque effettuata con materiali e con metodi adeguati per lo scopo. Nel seguente lavoro di tesi ci si è, invece avvalsi di uno strumento, che è attualmente lo standard per chi produce ventilatori polmonari, e per la indagine sulla facilità di uso sono stati testati 10 medici del reparto di riabilitazione del Niguarda e 2 tecnici esperti in cough assist. Tale numerosità rappresenta il massimo di ciò che si può trovare in letteratura. I risultati che si otterranno alla fine del lavoro indicheranno qual è il dispositivo più semplice da utilizzare per i medici, e per soggetti che li utilizzano domiciliarmente. Si valuterà, inoltre, quale dispositivo è più performante, grazie ad un' analisi, di parametri standard analizzati, su tutti e 5 i dispositivi durante il loro funzionamento. Nel primo e secondo capitolo verranno descritti l' ambiente operativo e tutto ciò che è interessante ai fini del lavoro di tesi in merito alla tosse ed alla fisioterapia respiratoria. In seguito verranno trattate le normative vigenti e i metodi di prescrizione nel terzo capitolo, mentre nel quarto verranno presentati i 5 cough assist. Nel quinto e sesto capitolo, verranno descritti i protocolli utilizzati per le prove relative a facilità di uso e performance, si potranno vedere i dati grezzi raccolti ed in seguito l' analisi dettagliata degli stessi che ci porterà a trarre delle conclusioni in merito.