Schlagen Sie den sweet spot kann den Unterschied machen, vor allem für Patienten mit chronischen sinus-Infektion.
Neue Anweisungen für die Verwendung von Nasensprays können helfen, liefern mindestens acht mal mehr Entzündung-Verringerung der Medizin zu Kranken sinus-Gewebe, nach South Dakota State University assistant mechanical engineering professor Saikat Basu. Er wurde mit Hilfe von computational-fluid-dynamics-Modell aerosol-sprays, die helfen soll, Patienten mit chronischen Probleme mit den Nebenhöhlen, da ein Teil der Nationalen Institute der Gesundheit-Projekt an der Universität von North Carolina-Chapel Hill Medical School.
Basu begann die Zusammenarbeit mit associate professor Julia S. Kimbell der UNC-Department of Otolaryngology als postdoktorandin im April 2016. Er hat fortgesetzt, die Zusammenarbeit da kommen SDSU im Januar 2019.
„Topische sprays sind die erste Linie der Behandlung zu reduzieren, sinus Entzündung. Chirurgie wird nur verwendet, wenn Medikamente nicht mehr arbeiten,“ Basu sagte. Das neue Protokoll kann helfen, mehr Patienten erhalten Linderung, ohne Rückgriff auf die sinus-Chirurgie, wodurch die Kosten für die Gesundheitsversorgung.
Mehr als 14% der Amerikaner haben chronische sinusitis—und diese zahlen steigen, nach einem Juli 2019 Artikel auf Medscape.com. Die Behandlung der Zustand Kosten eine geschätzte $3,4 auf 5 Milliarden US-Dollar jährlich.
Anpassung Winkel -, tiefen –
Die Forscher fanden die Düse eingefügt werden soll, das fünf Achtel von einem Zoll in das Nasenloch und findet an einem 35 – bis 45-Grad-Winkel für optimale Medikamenten-distribution.
„Dies ist ein tieferes einführen und einen steileren Winkel als die aktuelle Nasenspray-Richtlinien und führt zu einem acht – bis Zehnfache größer ist die chance der Medizin erreichen die gewünschte Seite,“ erklärte Basu. Er ist der führende Autor auf einen Artikel über die aerosol-Ergebnisse der Modellierung in der Juni-2020-Ausgabe von Wissenschaftlichen Berichten.
„Wenn mehr Droge erreicht den kritischen Bereichen, die Wirkung soll besser sein,“ sagte Basu, wer veröffentlicht hat, fast ein Dutzend wissenschaftliche Artikel auf intranasalen transport und topische Medikamente.
„Diese Studie zeigt, wie engineering-Analyse-tools revolutionieren kann Gesundheitswesen,“ sagte Basu, wies darauf hin, dass diese Ergebnisse „sind auch für intranasale Impfstoffe entwickelt werden, die zur Milderung der COVID-19-Pandemie.“
Aufbau, Validierung Modell
Um zu bestimmen, wie man die steroid-spray auf den betroffenen Nebenhöhlen, das research-team verwendet CT-scans, die von chronischer sinusitis Patienten zu erstellen 3-D-gedruckte Modelle. Basu dann rechnerisch integriert, die 3-D-Modelle in ANSYS software und simulierte Droge Verkehr und inhalierte Luftstrom.
„Eine der Herausforderungen ist die komplizierte Struktur der Nasengänge,“ sagte Basu. Um diese Herausforderung zu überwinden, teilte die Nasengänge, in 12 Segmente. Dann ist er integriert-Daten auf der aerosol-Tröpfchen-Größen, die reichten von fünf bis 25 Mikrometer, sowie die Kraft, mit welcher die Sprühvorrichtung aktiviert in die Computer-Modell.
„Kleinere Tropfen dringen weiter in den Luftraum“, sagte er. „Um größere Tröpfchen, das Ziel zu treffen, müssen wir die Ausrichtung der Sprühflasche richtig.“
Nach Rücksprache mit den ärzten, wählten die Forscher einen schmalen Korridor in den Nebenhöhlen genannt ostiomeatal Komplex als den optimalen Standort zu hinterlegen, die anti-entzündliche Medizin. Schleim aus den oberen sinus Kammern fließt durch diesen Kanal in den unteren Bereichen unter den Wangen, erklärte Basu.
Überprüfen Basu die computergestützte Modellierung von experimentell die Forscher Hinzugefügt radioaktive Partikel, um das spray zu verfolgen, wo die Tröpfchen abgelagert wurden innerhalb des flexiblen 3-D-gedruckte Nasen-Modellen. Zu replizieren, die Düse der Winkel und die Tiefe insertion in die Nasengänge, die Forscher verwendet eine speziell entwickelte positioniervorrichtung.
Darüber hinaus eine vakuumleitung angeschlossen, um eine Strömung Ventil nachgeahmt Luftstrom, basierend auf Atmung Daten. „Der Luftstrom in den Kurven dieser Patienten waren in der Notwendigkeit von sinus Chirurgie wird oft beeinträchtigt durch Ihre Bedingungen“, betonte er. Diese strenge experimentelle Prüfung bestätigt die Richtigkeit der Basu s prädiktives Modell aus.