来自莱斯大学的跨学科工程专业学生团队 TinyTrach 创造了一种创新的儿科气管插管 （ETT），该插管与摄像头和锚固系统集成在一起，通过确保精确放置、稳定锚定和可视性，使 1 个月及以上的婴儿的插管程序更安全长达 14 天。
德克萨斯儿童医院和贝勒医学院儿科重症监护副教授Parag Jain博士向团队介绍了这项挑战，他是TinyTrach的临床顾问和导师之一。
“插管对于接受手术的儿童和危重病人来说是一个关键的程序，在镇静时提供重要的呼吸支持，”Jain说。“然而，现有的解决方案缺乏针对儿科大小的ETT的完整视频辅助插管，这通常会导致严重的发病率，有时甚至会导致死亡。
由 Abi Parthasarathy、Mina Ghayour、Rian Philip、Shreya Majeti、Leighton Less、Jack Pearce 和 Sambhu Balakrishnan 组成的 TinyTrach 团队通过其顶点设计项目解决了这一差距。该项目将参加一年一度的 Harrell 和 Carolyn Huff 工程设计展示和竞赛，该展示和竞赛将于下午 4：30-7 举行。4 月 11 日在 Ion.
“目前固定ETT的护理标准是胶带，但胶带的问题在于，鼻子和嘴巴的液体分泌物会使胶带松动，因此管子可能会脱落，”Majeti说，她补充说，她来到赖斯知道她想成为一名医生，并被德克萨斯医疗中心附近的机会所吸引。
该团队对原型进行了多次迭代，最终得出了当前的设计。团队成员决定为锚定机构选择斜面形状的部件，调整他们的设计，以确保不会对婴儿的脸施加太大的压力，固定管子的带子厚度合适，并且他们使用的材料具有生物相容性和柔韧性，以防止皮肤刺激。
“我们想出的设备实际上可以将其牢固地固定到位，”Majeti说。“我们刚刚去了德克萨斯儿童医院，让耆那教对其进行了测试。我们在一个模拟实验室里，里面有一个非常昂贵的人体模型，基本上和你用一个假模型和婴儿一样逼真。我们通过将设备放在人体模型上来测试我们的设备，尽管剧烈摇晃，但管子根本没有移动。所以我认为，我们有更好的附件，更好的可视化，而且我们正在制作的整体有凝聚力的包装，这使得这个项目成为一个好项目。
（摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）
德克萨斯儿童医院、贝勒医学院和莱斯大学教授、FDA支持的西南国家儿科设备创新联盟执行董事Chester Koh博士指出：“莱斯的这些新型儿科设备项目解决了我们的儿科专家在医院中发现的未满足的需求，并提供了与这些工程团队合作的机会，以改善对我们最小且通常脆弱的患者的护理。我们的财团很荣幸每年都能赞助这些项目。
Ghayour是团队中的另一位大四学生，她计划在毕业后继续学习医学，她首先开始组装和测试锚固系统，然后她的角色转移到环境测试上。
“我会将我们的锚定机构和集成管浸入模拟气管环境中，看看它如何保持，”Ghayou说。“这包括力测试，以表征锚栓的耐久性，并使用正确的温度范围创建粘膜环境。”
对于设备的 ETT 部分，学生们必须确保主管有足够的空间来容纳气流，同时仍然能够结合灯、相机和冲洗线来清除相机镜头中的分泌物。
“我认为我们最大的挑战和成功是让所有组件都足够小，可以安装在我们的集成管中，”Parthasarathy 说。“如果放错位置，普通管子需要重新定位，如果患者气道困难，这可能会很棘手。”
目前，确保呼吸管正确定位在插管婴儿身上的唯一方法是使用 X 射线，这有一定的风险并且可能很昂贵。
菲利普说：“我们希望找到一种方法，能够检查呼吸管是否在婴儿气道中的正确位置，而不必用X射线刺痛他们，也不必推挤他们那么多。
能见度对于 6 个月及以下的患者尤为重要，因为他们的解剖结构可能难以导航。
“没有适合儿科患者的ETT使插管者能够在手术过程中看到体内，但我们的设备使这成为可能，”Pearce说，他计划在毕业后攻读光学和计算成像博士学位。Pearce 与 Balakrishnan 一起进行了市场审查和测试，以确定最适合项目需求的相机和合适的配套 LED。
对于Less来说，这个项目是深入研究一个不熟悉的工程领域的一种方式，并“看看机械工程师在儿科医疗设备领域能做什么”。
“我确实盲目地进去了，但我学到了很多东西，”Less说。
TinyTrach 团队由赖斯生物工程助理教学教授 Sabia Abidi 和电气和计算机工程实践教授 Gary Woods 指导。
- 视频可在以下网址获得：
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https://youtu.be/LLMTk6cE1Rw
（视频由布兰登·马丁提供） - 图片下载：
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https://news-network.rice.edu/news/files/2024/04/240404_Trach_Fitlow_031-0395c0bf0db3407a.jpg
图片说明：Leighton Less（左起）、Mina Ghayour、Jack Pearce、Shreya Majeti、Rian Philip 和 Abi Parthasarathy。未附图：Sambhu Balakrishnan（摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）https://news-network.rice.edu/news/files/2024/04/240404_Trach_Fitlow_014-2016f54905f9ff93.jpg
图片说明：Sambhu Balakrishnan（左）和Mina Ghayour
（摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）https://news-network.rice.edu/news/files/2024/04/240404_Trach_Fitlow_001-c65351f998edb5fe.jpg
图片说明：Leighton Less（摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）
新闻旨在传播有益信息，英文版原文来自https://news.rice.edu/news/2024/rice-engineering-students-device-could-make-intubation-safer-young-babies