LUNGESIMULATOREN TESTER SPIROMETRE

Hvad gør man, når det viser sig at test-institutterne ikke har den test-opstilling vi skal bruge? Vi bygger den selv.

I Danmark er der 430.000 borgere med KOL. De skal jævnligt have undersøgt deres lunger med lungefunktionsmålere et såkaldt spirometer. Men måler spirometrene rigtigt?

I dag anvendes der en 3 liters sprøjte, hvor man tester for volumen ved at tømme treliterssprøjten ved forskellige hastigheder. Det er fint til at eftervise at summen af hele målingen er korrekt. Men hvad sker der under forløbet imellem start og slut.

Vi satte os for at eftervise, at spirometrene måler hele pustekurven korrekt, og der ikke sker udsving undervejs. Det involverede matematik, integraler, Reynolds tal, skifte fra laminært til turbulent flow, hvilke parametre påvirker målingerne signifikant osv.. Vi skulle bruge en kunstig målbar lunge, der kunne kontrolleres udefra. Vi ringede til forskellige test-institutter, som desværre ikke havde en testopstilling, som vi kunne bruge. Derfor valgte vi den billigste løsning. Vi byggede selv apparatet.

Test af flow, samt kalibreret flowmåler og gummimund til Spirometre.

Lungerne kan trykke op til imponerende 14 liter per sekund ud, imens et svagt pust ender helt nede under 0,1 liter per sekund. Derfor skulle testlungen virke i hele testområdet, hvilket sætter store krav til lungens udformning og referencemålingerne. Flowet ændrer nemlig karakter når strømhastigheden skifter. Vi kender det selv fra en norsk elv, som om foråret kan forvandle sig fra en rolig flydende strøm (laminært flow) til et inferno af brusende vand (turbulent flow), når al smeltevandet skal ned fra bjergene. Samtidig er luft en gas, som kan trykkes sammen, så vi fik lige et par ekstra parametre at lege med i forhold til vand.

Da vi havde overblik over kravene til testapparatet, indkøbte og lånte vi os frem til alle de dele, som apparatet skulle bygges af og vi testede hver del for sig.

Vi fandt efter få forsøg med forskellige kalibreringsapparater, den opstilling der kunne måle flowet indenfor testområdet. Derimod havde vi svært ved at finde de regulerbare luftpumper, der kan simulere en lunge. En af mellemløsninger vi diskuterede var blandt andet at pumpe 7 liter ekstra luft (dit lungevolumen) ind i en trykflaske og så prøve at styre flaskens tømning. Efter en lang række forsøg og undersøgelser har vi fundet den optimale løsning og i dag har vi en testlunge der virker.

Testlungen tester spirometrene op til 14 l/s med en nøjagtighed der er mere end 10 gange bedre end de +/- 3 % som er kravene til spirometre.

Vi anvender selv testlungen til at teste det mobile spirometer, som vi udvikler for virksomheden Spiromagic ApS. Testlungen simulerer det fysiske pust, men ligner ikke en normal lunge prøv at se testopstillingen nedenfor.

Lungesimulatoren anvendes pt. kun internt. Hvis der senere kommer efterspørgsel på at udmåle luftstrømme til mindre apparater, så er vi klar til at udvikle lungesimulatoren til et selvstændigt produkt. Andre af vores testsystemer har allerede udviklet sig til selvstændige produkter, som sælges på markedsvilkår.