1. THỰC TRẠNG HIỆN NAY

Hiện nay hiện tượng ô nhiễm môi trường không khí, ô nhiễm do khói thuốc lá, ô nhiễm do khói bụi, tình trạng hình dịch bệnh covid còn khá phức tạp, nhiều biến chủng mới; tất cả đều ảnh hưởng trực tiếp đến hệ hô hấp. Đây cũng là nguyên nhân làm cho tỉ lệ người mắc các bệnh lí về hô hấp trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng đang ngày càng đáng báo động. Người mắc bệnh lí về hô hấp thường dẫn đến các triệu chứng khó thở, do đó việc tìm ra các biện pháp hỗ trợ thở nhanh chóng, hiệu quả, giá thành rẻ cũng là một trong những nhu cầu thiết yếu cho người dân. Máy trợ thở đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự sống cho bệnh nhân, khi khả năng tự thở của họ bị hạn chế hoặc khả năng tự hô hấp tạm thời bị mất đi. Đây là điều kiện tiên quyết để cứu sống và phục hồi sức khoẻ cho người bệnh.

Đa số bệnh nhân phải sử dụng bóng bóp trợ thở bằng tay, vừa vất vả, vừa có thể phản tác dụng nếu như không sử dụng đúng cách. Với ý tưởng nghiên cứu và thiết kế thiết bị có khả năng trợ thở cho bệnh nhân mắc các bệnh về hô hấp, đặc biệt là nhu cầu sử dụng máy thở hỗ trợ tại nhà trong giai đoạn hiện nay. Xuất phát từ thực tế đó giáo viên cùng học sinh trường THCS Lê Thành Công đã nảy sinh ý tưởng chế tạo ra máy trợ thở cho bệnh nhân nhằm bảo đảm tính chính xác theo nhịp thở, giảm sức người bóp trợ thở bằng tay. Máy được chế tạo với giá thành thấp, tạo cơ hội cho người nghèo có điều kiện điều trị.

Áp suất đường thở trung bình bằng áp suất trung bình áp dụng cho đường thở trong toàn bộ chu kỳ thông khí. Để hiểu đầy đủ về áp lực đường thở trung bình, trước tiên chúng ta cần làm rõ áp lực bình thường của phổi trong cả quá trình hít vào và thở ra. Trong nhịp thở tự nhiên bình thường, áp lực trong lồng ngực âm tính trong suốt chu kỳ hô hấp. Áp lực trong khoang màng phổi biến đổi từ khoảng - 5 cm H2O trống thì thở ra đến - 8 cm H2O trống thì hít vào. Áp lực phế nang dao động từ + 1 cm H2O trống thì thở ra đến - 1cm H2O trống thì hít vào.

Việc giảm áp suất trong màng phổi tạo điều kiện thuận lợi cho sự di chuyển của khí vào và ra khỏi phổi và quan trọng là cũng cải thiện sự trở lại của máu tĩnh mạch về tim. Trong quá trình thở máy trợ thở, là những gì xảy ra trong quá trình thở máy, áp lực trung bình trong lồng ngực thường là dương. Vì vậy áp suất tăng trong quá trình hít vào và giảm khi thở ra.

Hô hấp là quá trình đưa không khí vào và ra khỏi phổi để tạo điều kiện trao đổi khí với môi trường bên trong, phần lớn bằng cách đưa oxy vào và thải khí cacbonic ra ngoài thông qua các cơ quan hô hấp như phổi hoặc mang. Đối với sinh vật có phổi, hít thở cũng được coi là hệ thống thông gió và nó bao gồm cả hít vào và thở ra. Hít thở là một phần của hô hấp và sinh lí: nó là cần thiết để duy trì sự sống.

2. THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP

* Phương pháp

+ Nghiên cứu tài liệu có liên quan đến áp suất và quá trình hô hấp.

+ Thu thập ý kiến (phương pháp trò chuyện).

+ Phương pháp quan sát (hiện tượng suy hô hấp của bệnh nhân mắc các bệnh về đường hô hấp).

+ Phương pháp điều tra qua hỏi thông tin (trả lời dưới dạng trắc nghiệm).

+ Phương pháp nghiên cứu lí luận: thu thập tài liệu, phân tích, tổng hợp…

+ Phương pháp thống kê: tính % trung bình cho câu trả lời…

* Thiết kế

Dựa trên phần mền tinkercad.com để thiết kế mô hình và mạch điện điều khiển máy trợ thở.

3. THU THẬP, PHÂN TÍCH, GIẢI THÍCH DỮ LIỆU

- Bằng việc tham gia các buổi tập huấn về máy trợ thở chúng tôi xác định:

+ Nhu cầu sử dụng máy trợ thở.

+ Thực trạng bệnh nhân bị các bệnh về đường hô hấp ngày càng tăng cao.

- Việc nghiên cứu, chế tạo máy trợ thở qua một số tài liệu trên mạng và ý tưởng của nhóm.

+ Tính toán sắp xếp các bộ phận của máy và thân máy sao cho hợp lí nhất.

+ Máy trợ thở phải hoạt động đủ công suất để hỗ trợ cho người bệnh suy hô hấp nhẹ.

+ Cách tay bóp bóng đủ lực để lượng khí oxy đưa vào phổi phù hợp với từng mức độ bệnh nhân.

+ Lưu lượng khí oxy và tốc độ dẫn khí qua phổi phải phù hợp với bệnh nhân.

4. XÂY DỰNG VÀ KIỂM TRA MÔ HÌNH THIẾT KẾ

- Bước đầu chúng tôi xây dựng mô hình máy trợ thở và mô hình bảng vi mạch trên phần mền tinkercad.com.

- Sau đó chuẩn bị dụng cụ làm khung máy. Thử nghiệm bố trí các bộ phận của sản phẩm hợp lí.

- Thử nghiệm một số loại tay bóp bóng khác nhau (tay bóp 1 cánh, tay bóp 2 cánh, tay bóp đồng bộ và không đồng bộ,…)

a. Cấu tạo máy trợ thở

b. Các bước thực hiện

Bước 1: Tiến hành lắp vỏ máy bằng mica vào đế gỗ

c. Nguyên tắc sử dụng hiệu quả, tiết kiệm và bảo vệ sức khỏe

* Sử dụng hiệu quả

- Thay thế cho những thiết bị trợ thở đắt tiền.

- Hỗ trợ tối ưu cho sức khỏe gia đình.

- Phù hợp với việc sử dụng tại nhà, cho những hộ gia đình có thu nhập thấp.

- Sử dụng dễ dàng, an toàn, hiệu quả, tiết kiệm.

* Sử dụng tiết kiệm tài chính và bảo vệ sức khỏe

- Là một thiết bị thiết thực hỗ trợ chăm sóc sức khỏe cho người bị bệnh về hô hấp như viêm phổi, hen suyễn, tắc nghẽn phổi mãn tính,…

Ưu điểm và hạn chế của máy trợ thở

- Ưu điểm

+ Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, giá thành rẻ phù hợp với người dân có thu nhập thấp.

+ Là thiết bị không thể thiếu cho người bệnh trong mọi gia đình khi y tế quá tải phải thực hiện cách ly tại nhà.

+ Bệnh nhân tỉnh dễ chấp nhận máy trợ thở hơn vì bệnh nhân có thể tự mình điều khiển thì thở vào, có thể thở ra bất kì lúc nào và duy trì áp lực trong phổi vào mức thấp nhất. Nói khác đi, bệnh nhân tỉnh táo rất dễ hòa hợp với máy.

- Hạn chế

+ Nếu bệnh nhân bị suy hô hấp quá nặng thì máy không thể đáp ứng được, cần phải đưa bệnh nhân đến bệnh viện.

+ Thiếu hệ thống đo lưu lượng oxy vào phổi.

- Đề xuất giải quyết hạn chế: Lắp đặt thêm hệ thống đo lưu lượng oxy đi vào phổi.

d. Kết luận

Việc chế tạo, phát triển máy trợ thở có tầm quan trọng giúp cho người bệnh có thu nhập thấp có thể chăm sóc sức khỏe tại nhà. Nó là giải pháp hữu hiệu cho người bị bệnh về hô hấp như viêm phổi, hen suyễn, tắc nghẽn phổi mãn tính,…

Trên đây là một số nội dung tìm hiểu, nghiên cứu và chế tạo máy trợ thở. Hướng đến tiết kiệm chi phí, chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

Mã số N2147: Chế tạo máy trợ thở

+ Nghiên cứu tài liệu có liên quan đến áp suất và quá trình hô hấp.