Wirtualny układ oddechowy i jego wykorzystanie w testowaniu metod sztucznej wentylacji i wspomagania oddychania

Problemy techniczne, ekonomiczne oraz wzrastające znaczenie kwestii etycznych powodują, że wykorzystanie w badaniach naukowych wirtualnych organów może okazać się bardziej wygodne niż eksperymenty na zwierzętach czy ograniczone możliwości wykorzystania pacjentów w badaniach. W szczególności wirtualny układ oddechowy (WUO) może być użyteczny w testowaniu respiratorów i nowych metod wspomagania, w edukacji i treningu personelu, a także we wstępnym testowaniu hipotez naukowych. W pracy przedstawiono: (1) ideę WUO, (2) weryfikację za pomocą standardowej spirometrii (wyników symulacji nie można odróżnić od wyników otrzymanych dla realnych pacjentów), (3) przykłady wykorzystania WUO w: (a) porównaniu zagrożeń dla zdrowia podczas różnych trybów sztucznej wentylacji, (b) analizie konieczności stosowania niezależnej wentylacji płuc, (c) analizie skuteczności wspomagania oddychania metodą CPAP w obturacyjnej chorobie płuc.

---

Economic, technical and ethical problems may render the use of virtual organs in investigations more convenient than experiments on animals or limited investigations on patients. In particular, Virtual Respiratory System (VRS) may be useful for tasks such as respirator and support methods testing, education, staff (medical & technical) training, (initial) testing of scientific hypotheses, etc. The paper presents: (1) the VRS idea, (2) verification with standard spirometric examination (it is impossible to distinguish between results for real patients and VRS, which confirms VRS reliability), (3) examples of the use of VRS in: (a) comparison of health hazard in ventilation of different modes, (b) analysis of necessity of differential ventilation, (c) analysis of efficiency of support with CPAP in obstructive lung disease.