«Во время пандемии COVID-19 потребность в респираторах и масках была острой. Наша команда работала над разработкой платформы респиратора, которая не только удобно и плотно прилегает, но также может быть стерилизована и повторно стерилизована », – сказал автор-корреспондент Джованни Траверсо, MB, BChir, PhD, гастроэнтеролог и биомедицинский инженер в отделении гастроэнтерологии в Бригам и доцент кафедры машиностроения Массачусетского технологического института. «В этом исследовании мы рассмотрели до 100 циклов повторной стерилизации и обнаружили, что разработанный нами респиратор TEAL может выдержать это."
Команда провела оценку 7 различных методов многократной стерилизации респиратора TEAL, включая 100 циклов автоклавирования, 100 циклов обработки в микроволновой печи, длительное воздействие УФ-излучения, высокую температуру (200 ° C), 100-процентный изопропиловый спирт и отбеливатель. Исследователи обнаружили минимальное изменение эластичности респиратора после многократной стерилизации.
Респиратор TEAL состоит из прозрачной эластичной оболочки, которую можно стерилизовать, и фильтров, которые пользователь может заменить. Команда обнаружила, что все участники смогли успешно заменить свои фильтры, и большинство участников (90 процентов) отметили, что респиратор отлично или хорошо подходит.
«TEAL – это первый эластомерный респиратор, разработанный для использования в хирургических условиях, сохраняющий стерильное поле и предоставляющий пользователю удобное, многоразовое средство индивидуальной защиты», – сказал соавтор Адам Вентворт, MS, старший инженер-исследователь в Brigham’s Division. гастроэнтерологии и лаборатории Траверсо.
Датчики респиратора могут помочь определить частоту дыхания, температуру выдоха, а также давление выдоха и вдоха.
Команда также добавила термохромное покрытие к респиратору – покрытие, которое меняет цвет с черного на розовый, когда респиратор находится в прямом контакте с лицом человека и, следовательно, имеет плотную посадку.
Исследователи оценили эффективность респиратора в клинических условиях, набрав 47 участников из Brigham и MGH (40 из них прошли тестирование на пригодность). Участников попросили оценить респиратор по его посадке, воздухопроницаемости и простоте замены фильтра, а также спросили, предпочитают ли они респиратор TEAL другим вариантам.
Из опрошенных 60 процентов предпочли респиратор TEAL по сравнению с 5 процентами, которые предпочли стандартные респираторы, поставляемые в больницу. Остальные 35 процентов не предпочли.
«Мы были рады получить отзывы от участников испытания о том, что они хотели бы продолжить использование и тестирование респиратора, учитывая его комфорт, прозрачность и простоту использования», – сказал соавтор Джеймс Бирн, доктор медицинских наук, житель Отделение радиационной онкологии в Бригаме и докторант в лаборатории Траверсо.
Бирн отмечает, что в дополнение к другим характеристикам прозрачность респиратора TEAL может иметь некоторые преимущества по сравнению с более традиционными респираторами.
«Одним из больших преимуществ респиратора TEAL является то, что он позволяет визуализировать губы», – сказал он. "Это может быть очень полезно в общении и самовыражении, особенно в то время, когда общение через респираторы N95 и хирургические маски затрудняет понимание друг друга."
Размер выборки исследования был небольшим, и исследователи признают важность дополнительной оценки в большей когорте людей и в течение более длительного периода времени для дальнейшего тестирования функциональности респиратора.
Чтобы использовать респиратор в медицинских учреждениях, потребуется дополнительное тестирование в соответствии с критериями Национального института безопасности и гигиены труда (NIOSH).
Вентворт, Бирн, Траверсо и соавторы подали несколько патентов на респиратор и датчики.
Кроме того, Вентворт, Бирн и Траверсо имеют финансовую заинтересованность в TEAL Bio, биотехнологической компании, специализирующейся на разработке средств индивидуальной защиты следующего поколения. Соавтор входит в совет директоров Analog Devices.
Финансирование этой работы было предоставлено Фондом рака простаты (Премия молодых исследователей Фонда рака простаты), Департаментом машиностроения Массачусетского технологического института, Бригамом и женской больницей, профессором Карла ван Тасселя по развитию карьеры, Национальными институтами здравоохранения (NIHK23DA044874, R44DA051106). , 456 5T32DK007191-45), исследовательские гранты от корпорации e-ink, Gilead Sciences, Philips Biosensing и Психосоциального фонда Ганса и Мавис Лопатер.