Experimental and numerical modeling of aerosol generation for the treatment of respiratory distress syndrome in preterm infants

Abstract

En un nacimiento prematuro los bebés pueden presentar un déficit de surfactante pulmonar, siendo ésta la causa de la enfermedad conocida como Síndrome de Distrés Respiratorio (SDR). Una posible alternativa al tratamiento actual es la administración del surfactante en forma de aerosol conjuntamente con un método de ventilación no invasivo.El trabajo de esta tesis se ha desarrollado tanto en el campo experimental como en el campo numérico. Primero, se ha realizado un estudio experimental in vitro de una técnica de nebulización para generar aerosoles de forma menos invasiva en neonatos a través de un catéter de inhalación. También se ha definido un modelo numérico, basado en técnicas CFD (Computational Fluid Dynamics) a través del código comercial STAR-CCM+, para su futura aplicación en la mejora del diseño del dispositivo nebulizador propuesto.Tras el diseño y fabricación del prototipo nebulizador mediante técnicas de fabricación aditiva, se ha llevado a cabo un estudio experimental para analizar las características en tamaño y masa de las gotastransportadas en el aerosol. Por último, se han establecido pautas para la optimización de nuevos diseños de nebulizadores y se ha realizado la fabricación de varios prototipos.