Studio di un progetto di camera compliante per polmone artificiale

In questo elaborato viene affrontato il problema di progettare un polmone artificiale che riproduca l’impedenza d’ingresso polmonare, valutata nell’arteria polmonare. Per cercare di risolvere questo problema, Haft e coll. hanno pubblicato una interessante proposta, basata sull’impiego di un simulatore da banco, costituito da una camera compliante collegata in serie a un polmone artificiale e di un modello teorico a parametri concentrati a tre elementi. Tale studio è rilevante per la ricerca di soluzioni alternative al trapianto di polmone, in un contesto clinico in cui la carenza di donatori e l’elevata probabilità di complicazioni introducono criticità pratiche significative. I risultati del lavoro di Haft e coll. e le considerazioni critiche presentate in questo elaborato riguardano principalmente la pulsatilità del flusso a valle della camera compliante e l’impedenza d’ingresso polmonare, parametro che è stato dimostrato essere importante nella prevenzione della disfunzione ventricolare destra. I risultati delle simulazioni effettuate dimostrano che il polmone artificiale a bassa resistenza, ma non compliante, presenta una resistenza simile ma un'impedenza d’ingresso significativamente più alta rispetto ai corrispondenti valori nella circolazione polmonare fisiologica. L'aggiunta della camera compliante ha consentito di ridurre notevolmente il valore dell’impedenza alla prima armonica senza causare un apprezzabile incremento della resistenza. Il materiale biocompatibile e deformabile utilizzato risulta adatto a subire le sollecitazioni meccaniche previste nel progetto. Tuttavia, il simulatore da banco e gli strumenti analitici utilizzati necessitano di miglioramenti per avvicinarsi ulteriormente ai valori dell’impedenza d’ingresso polmonare nativa. Per concludere, la proposta descritta di utilizzo del polmone artificiale appare meritevole di essere sviluppata e perfezionata come soluzione alle patologie polmonari gravi.