دستگاه‌های تنفس مصنوعی با تکیه بر روش‌های هوش مصنوعی

دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند (Intelligent Mechanical Ventilators) با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، مبتنی بر هوش مصنوعی و الگوریتم‌های پیشرفته، امکان تنظیم و کنترل خودکار فشار و جریان هوای ورودی به ریه‌ها را دارند. این دستگاه‌ها برای بیمارانی که نیاز به تنفس مصنوعی دارند، استفاده می‌شوند. با توجه به اهمیت بیماری‌های تنفسی و نیاز روزافزون به تکنولوژی‌های پیشرفته برای درمان و مدیریت این بیماری‌ها، توسعه و بهبود دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند امری ضروری و حیاتی است که به طور مستمر باید مورد توجه و پشتیبانی قرار گیرد.
این دستگاه‌ها به طور کلی از دو بخش تشکیل شده‌اند: بخش نمایشگر (Monitor) و بخش کنترل (Control). بخش نمایشگر شامل تجهیزاتی مانند صفحه نمایش با وضوح بالا، دسته جمع آوری داده‌های حیاتی بیمار (مانند ضربان قلب، فشار خون، سطح اکسیژن خون، میزان دی اکسید کربن، و غیره) و تجهیزات جمع آوری و نمایش داده‌های تنفسی است. بخش کنترل شامل تجهیزاتی مانند کنترل کننده هوا (Air Controller)، جریان سنج (Flowmeter)، جرقه زن (Spark Generator) و سنسورهای گوناگون (مانند سنسور فشار، سنسور جریان، سنسور دی اکسید کربن و غیره) است. این تجهیزات با همکاری با هوش مصنوعی، می‌توانند به صورت خودکار فشار، جریان و غلظت دی اکسید کربن را تنظیم کنند.

بخش‌های مختلف دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند
صفحه نمایش: در این بخش، اطلاعات و پارامترهای حیاتی بیماران نمایش داده می‌شوند. این صفحه نمایش با وضوح بالا، معمولاً قابلیت چرخش و تنظیم میزان روشنایی را دارد. علاوه بر این، می‌تواند اطلاعات مرتبط با سیستم هوشمند، وضعیت کارکرد دستگاه و دیگر پارامترها را نمایش دهد.
کنترل کننده هوا: این تجهیزات برای کنترل جریان هوا به داخل ریه‌ها استفاده می‌شوند و با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته و هوش مصنوعی، می‌توانند میزان جریان هوا را تنظیم کرده و با توجه به نیازهای بیمار، آن را تنظیم کنند.
جریان سنج: این تجهیزات برای اندازه گیری جریان هوا وارد شده به دستگاه و سپس به ریه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این تجهیزات با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته و هوش مصنوعی، می‌توانند جریان هوا را تنظیم کرده و با توجه به نیازهای بیمار، آن را تنظیم کنند.
جرقه زن: این تجهیزات برای تولید جرقه الکتریکی به منظور تولید فشار مثبت در داخل سیستم تنفسی بیماران استفاده می‌شوند. جرقه‌های الکتریکی به داخل دستگاه وارد می‌شوند و با ایجاد فشار مثبت در دستگاه، به ریه‌های بیماران کمک می‌کنند تا هوای تمیز و با اکسیژن بیشتری وارد شود.
سنسورها: سنسورهای مختلفی برای اندازه گیری پارامترهای مختلفی مانند فشار، جریان، دی اکسید کربن، اکسیژن و غیره استفاده می‌شوند.
الگوریتم‌های هوشمند: از آنجا که تجهیزات تنفس مصنوعی هوشمند دارای الگوریتم‌های پیشرفته هستند، این تجهیزات قادر به تشخیص و تنظیم برای نیازهای بیمار می‌باشند. با توجه به پارامترهای مختلف، مانند جریان هوا و میزان اکسیژن در خون، الگوریتم‌های هوشمند به روزرسانی و تنظیمات لازم را برای دستگاه اعمال می‌کنند.
رابط کاربری: بسیاری از تجهیزات تنفس مصنوعی هوشمند با رابط کاربری ساده و دسترسی آسان برای کاربر طراحی شده‌اند. این رابط کاربری‌ با استفاده از صفحه نمایش لمسی و دکمه‌های کنترل، کاربر را قادر به تنظیم و کنترل دستگاه می‌کنند. بعضی از تجهیزات با امکانات بیشتری مانند رابط‌های کاربری گفتاری یا گزینه‌های کنترل از راه دور برای بیمارانی که در خانه درمانی هستند، طراحی شده‌اند.
ارتباطات بی‌سیم: بسیاری از تجهیزات تنفس مصنوعی هوشمند با قابلیت ارتباط بی‌سیم برای ارتباط با سایر دستگاه‌های پزشکی طراحی شده‌اند. این ارتباطات بی‌سیم می‌توانند شامل ارتباط با دستگاه‌های نظارت بیمار، مانیتورینگ وضعیت بیمار یا تجهیزات دیگری مانند دستگاه‌های پمپ آهنربایی باشند.
ردیابی پیشرفت: بسیاری از تجهیزات تنفس مصنوعی هوشمند با قابلیت ردیابی پیشرفت طراحی شده‌اند. این قابلیت‌ها به مسئولان درمانی کمک می‌کنند تا میزان استفاده از دستگاه، میزان هوای تولید شده و توزیع شده، تغییرات فشار هوا و میزان اکسیژن در خون بیمار را رصد کنند و اطلاعات لازم را برای تنظیم بهینه دستگاه و درمان بیمار ارائه دهند.
امکانات اضافی: برخی تجهیزات تنفس مصنوعی هوشمند امکانات اضافی دارند، مانند پخش صدای آرامش بخش برای بیمار، نورپردازی که به بیمار کمک می‌کند آرامش بیشتری داشته باشد یا ماساژ ویبره که برای کمک به خودآرامی و خواب راحت‌تر بیمار است.

به طور کلی، دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند از جمله تکنولوژی‌های پیشرفته و نوینی هستند که در سال‌های اخیر توسعه یافته‌اند و تلاش برای بهبود کیفیت درمان و کاهش هزینه‌های درمانی دارند. با توجه به اینکه بیماری‌های تنفسی در جوامع امروزی از جمله عوامل مهم تهدیدکننده سلامتی انسان‌ها هستند، توسعه و بهبود دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند بسیار ضروری است و باید در این زمینه تلاش بیشتری صورت گیرد. در ادامه، به برخی از دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند موجود در بازار و ویژگی‌های آن‌ها می‌پردازیم:

DigiVent Pro: این دستگاه تنفسی هوشمند، توسط شرکت Diaphragm تولید شده است. این دستگاه قابلیت تنظیم جریان هوا را دارد و قادر به انجام محاسبات دقیق برای هر بیمار به منظور تنظیم بهتر دما و رطوبت هوا است. همچنین، این دستگاه با استفاده از یک الگوریتم هوشمند، توانایی تشخیص و جلوگیری از آسیب به ریه‌ها را دارد.
Hamilton Medical’s Intelligent Ventilation System: این دستگاه، قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی را دارد و می‌تواند به صورت خودکار با سیستم‌های اطلاعاتی بیمارستان، اطلاعات را به اشتراک بگذارد. این دستگاه همچنین با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند، قادر به تشخیص و پیشگیری از عفونت‌های ناشی از دستگاه‌های تنفس مصنوعی است.

ResMed’s Stellar 150: این دستگاه تنفسی هوشمند، با استفاده از سیستم‌های مهندسی بهینه شده، قابلیت کنترل دقیق جریان هوا و حجم نفس‌های بیمار را دارد. همچنین، این دستگاه دارای قابلیت پیشگیری از خطاهای ناشی از اشتباهات انسانی است.

Philips Trilogy 202: این دستگاه تنفسی هوشمند، قابلیت اتصال به شبکه‌های بی‌سیم را دارد و می‌تواند به صورت اتوماتیک اطلاعات را به سیستم‌های اطلاعاتی بیمارستان منتقل کند. همچنین، این دستگاه دارای سیستم‌های پیشرفته تعقیب و پایش است که اطلاعات دقیق را در مورد عملکرد بیمار تهیه کرده و برای پیشگیری از عوارض جانبی و اشکالات مرتبط با دستگاه تنفس مصنوعی، قابلیت پیشگیری و مراقبت دارا است.

Draeger’s Evita Infinity V500: این دستگاه تنفسی هوشمند، با استفاده از مجموعه‌ای از الگوریتم‌های هوشمند، می‌تواند تنظیمات ویژه را برای هر بیمار به طور دقیق تعیین کند. همچنین، این دستگاه دارای ویژگی‌های جدیدی است که برای بهبود ایمنی بیماران و کاهش آسیب‌های ناشی از تنفس مصنوعی طراحی شده است.
V60 ventilator: این دستگاه تنفسی هوشمند، توسط شرکت Philips طراحی شده است و قابلیت تنظیم دما و رطوبت هوا را داراست. همچنین، این دستگاه دارای سیستم هوشمندی است که قادر به تنظیم بهینه جریان هوا و حجم نفس‌های بیمار است.

Puritan Bennett 980: این دستگاه تنفسی هوشمند، قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی را دارد و می‌تواند به صورت اتوماتیک اطلاعات را به سیستم‌های اطلاعاتی بیمارستان منتقل کند. همچنین، این دستگاه دارای الگوریتم‌های هوشمندی است که قابلیت تنظیم جریان هوا و حجم نفس‌های بیمار را داراست.

(Ventilator Sync Program (VSP: این دستگاه تنفسی هوشمند، قابلیت اتصال به بیمارستان‌ها و مراکز پزشکی را دارد و به طور خودکار تنظیمات مورد نیاز را برای هر بیمار تعیین می‌کند. همچنین، این دستگاه دارای قابلیت تشخیص و پیش‌بینی علائم و نشانه‌های اشکال در دستگاه تنفسی هوشمند را دارد. این دستگاه دارای سیستم هوشمندی است که قابلیت کاهش فشار هوا در سیستم تنفسی بیمار را داراست.

Hamilton C6: این دستگاه تنفسی هوشمند، به طور خودکار و بدون نیاز به دستیار، قادر به تنظیم بهینه تنفس بیمار است. همچنین، این دستگاه دارای سیستم هوشمندی است که به وسیله آن، می‌توان اطلاعات دقیقی در مورد عملکرد بیمار جمع آوری کرده و به منظور پیشگیری از عوارض جانبی و اشکالات مرتبط با دستگاه تنفس مصنوعی، قابلیت پیشگیری و مراقبت را داراست.

Zoll EMV+: این دستگاه تنفسی هوشمند، برای استفاده در مواقع اورژانسی طراحی شده است و دارای ویژگی‌هایی مانند سیستم هوشمندی است که به طور خودکار، تنفس بیمار را تنظیم می‌کند. همچنین، این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و امکان اتصال به شبکه‌های اینترنتی است.
GE Healthcare Engstrom Carestation: این دستگاه تنفسی هوشمند، با استفاده از سیستم هوشمندی، به طور خودکار تنفس بیمار را تنظیم می‌کند. همچنین، این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت کنترل بر روی فشار و حجم هوای تزریقی، تنظیم جریان هوا، سیستم هشداردهی، قابلیت تنظیم دما و رطوبت هوا، سیستم اطلاعاتی و صفحه نمایش لمسی است.

Drager Evita XL: این دستگاه تنفسی هوشمند، با استفاده از سیستم هوشمندی، قابلیت تنظیم بهینه تنفس بیمار را داراست. همچنین، این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم جریان هوا، کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی است.

Philips Respironics Trilogy Evo: این دستگاه تنفسی هوشمند، دارای ویژگی‌هایی مانند سیستم هوشمندی برای تنظیم بهینه تنفس بیمار، قابلیت تنظیم جریان هوا، کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی است. همچنین، این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت اتصال به دستگاه‌های اطلاعاتی خارجی، قابلیت اتصال به سیستم‌های مانیتورینگ بیمار و قابلیت دسترسی به اطلاعات بیمار است.

Vyaire Medical LTV2: این دستگاه تنفسی هوشمند، با استفاده از سیستم هوشمندی، قابلیت تنظیم بهینه تنفس بیمار را داراست. همچنین، این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی است.

Fisher & Paykel Healthcare V850: این دستگاه تنفسی هوشمند، با استفاده از سیستم هوشمندی، قابلیت تنظیم بهینه تنفس بیمار را داراست. همچنین، این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم جریان هوا، کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی است. همچنین، این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت اتصال به دستگاه‌های اطلاعاتی خارجی، قابلیت اتصال به سیستم‌های مانیتورینگ بیمار و قابلیت دسترسی به اطلاعات بیمار است.

Getinge Servo-Air: این دستگاه تنفسی هوشمند، با استفاده از سیستم هوشمندی، قابلیت تنظیم بهینه تنفس بیمار را داراست. همچنین، این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم جریان هوا، کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی است.

Hamilton Medical C1: این دستگاه تنفسی هوشمند، با استفاده از سیستم هوشمندی، قابلیت تنظیم بهینه تنفس بیمار را داراست. همچنین، دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم جریان هوا، کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی است.

Ventec Life Systems VOCSN: این دستگاه تنفسی هوشمند، دارای پنج وظیفه تنفسی (Ventilator, Oxygen, Cough, Suction, Nebulization) است و با استفاده از سیستم هوشمندی، قابلیت تنظیم بهینه تنفس بیمار را داراست. این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم جریان هوا، کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی است. همچنین، این دستگاه دارای سیستم هوشمند “Auto-Trak” برای تنظیم بهینه تنفس بیمار با توجه به حجم هوای تزریقی و دمای آن است.

Philips Respironics Trilogy Evo: این دستگاه تنفسی هوشمند، با استفاده از سیستم هوشمندی، قابلیت تنظیم بهینه تنفس بیمار را داراست و ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم جریان هوا، کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی را دارد. همچنین، این دستگاه دارای سیستم هوشمند Auto-Trak برای تنظیم بهینه تنفس بیمار با توجه به حجم هوای تزریقی و دمای آن است. علاوه بر این، دستگاه با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته، می‌تواند اطلاعات دقیقی از تنفس بیمار را جمع آوری کند و از طریق سیستم‌های ارتباطی، این اطلاعات را به پزشک یا پرستار منتقل کند. همچنین، این دستگاه قابلیت اتصال به شبکه‌های ابری (Cloud) را دارد که این امکان را به پزشکان می‌دهد تا دستگاه را در هر زمان و مکانی کنترل کنند.

Hamilton C1: این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم جریان هوا، کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی است. همچنین، این دستگاه دارای سیستم هوشمند Intelligent Volume-Assured Pressure Support iVAPS برای تنظیم بهینه تنفس بیمار با توجه به حجم هوای تزریقی و دمای آن است. این دستگاه قابلیت اتصال به سیستم اطلاعاتی بیمارستان و شبکه‌های اینترنتی را دارد و اطلاعات مربوط به تنفس بیمار را به صورت خودکار به سیستم ثبت می‌کند. این دستگاه از طریق تنظیمات مختلف، به پزشکان و پرستاران امکان مدیریت بهینه تنفس بیمار را می‌دهد.

Zoll AutoPulse: این دستگاه تنفسی هوشمند به صورت خودکار و بدون نیاز به دخالت اپراتور، قلب بیمار را با فشار اتوماتیکی که به سینه می‌رساند، فشار می‌دهد. این دستگاه با استفاده از سیستم‌های هوشمندی که توسط شرکت Zoll توسعه داده شده است، می‌تواند به صورت دقیق و همگام با ریتم قلب بیمار، فشار بهینه را به سینه بیمار اعمال کند. همچنین، این دستگاه دارای سیستم هشداردهی صوتی و تصویری برای هشدار دادن به پرستاران و پزشکان در صورتی که فشار اعمال شده توسط دستگاه به بیمار نامناسب باشد، است. همچنین این دستگاه دارای سیستم هوشمندی است که می‌تواند به صورت خودکار ریتم قلب بیمار را شناسایی کند و فشار مناسب را به سینه بیمار اعمال کند.

Draeger Evita Infinity V500: این دستگاه تنفسی هوشمند دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم جریان هوا، کنترل فشار هوا، تنظیم حجم هوای تزریقی، سیستم هشداردهی، صفحه نمایش لمسی، سیستم اطلاعاتی و قابلیت اتصال به شبکه‌های اینترنتی است. این دستگاه دارای سیستم هوشمند
(Adaptive Support Ventilation (ASV است که به صورت خودکار، فشار و حجم هوای تزریقی را بر اساس ویژگی‌های تنفس بیمار تنظیم می‌کند. همچنین، این دستگاه دارای سیستم هشداردهی هوشمند است که با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته، هشدار می‌دهد که وضعیت تنفسی بیمار به وضعیت بحرانی نزدیک است و به پزشکان و پرستاران امکان مدیریت بهینه تنفس بیمار را می‌دهد.

در ادامه به بررسی برخی از دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند پیشرفته‌تر خواهیم پرداخت:

دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند با تشخیص خودکار روشنایی (Auto Light Sensing Smart Ventilator): این دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند با استفاده از تشخیص خودکار روشنایی، به صورت خودکار شدت نور محیط را تشخیص می‌دهد و تنفس بیمار را بر اساس این شدت نور تنظیم می‌کند. این دستگاه از نورهای قرمز برای تنظیم تنفس در شرایط کم نور و نورهای آبی برای تنظیم تنفس در شرایط روشن استفاده می‌کند.

دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند با تشخیص خودکار جریان هوا (Auto Flow Sensing Smart Ventilator): این دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند با استفاده از تشخیص خودکار جریان هوا، به صورت خودکار شدت جریان هوای ورودی را تنظیم می‌کند. این دستگاه با توجه به نوع و شدت بیماری، میزان مصرف اکسیژن و دیگر عوامل مرتبط، جریان هوای ورودی را به صورت خودکار تنظیم می‌کند.

دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند با تشخیص خودکار رطوبت (Auto Humidity Sensing Smart Ventilator): این دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند با استفاده از تشخیص خودکار رطوبت، به صورت خودکار میزان رطوبت محیط را تشخیص می‌دهد و سپس میزان رطوبت خروجی هوای تنفسی را به صورت خودکار تنظیم می‌کند. این دستگاه با اندازه گیری میزان رطوب دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، برای ارائه بهترین و مطمئن‌ترین مراقبت‌های تنفسی برای بیماران در نیاز به تنفس مصنوعی طراحی شده است. این دستگاه‌ها قابلیت تنظیم فشار تنفس را دارند و با استفاده از سیستم‌های اندازه گیری زیستی مثل نمایشگرهای خونی و مانیتورهای فشار خون، عملکرد قلب و ریه‌ها را نظارت می‌کنند و به پزشکان کمک می‌کنند تا بتوانند تصمیمات بهتری در مورد درمان بیماران خود بگیرند.
یکی از دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند، دستگاه تنفس مصنوعی «نئو» از شرکت درگر مدیکال است که برای نوزادان و کودکان تولید شده است. این دستگاه با توجه به وزن و سن بیمار، مقدار جریان هوای لازم را تأمین کرده و پارامترهای تنفسی را به طور خودکار کنترل می‌کند. همچنین دارای امکاناتی همچون قابلیت مدیریت و نظارت از راه دور بر روی بیماران و گزارش گیری از وضعیت تنفسی بیمار است.
دستگاه تنفس مصنوعی «اومنی» از شرکت جنرال الکتریک نیز یکی دیگر از دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند است که برای بزرگسالان و کودکان بیشتر از ۶ ماه سن توصیه می‌شود. این دستگاه با قابلیت اتصال به شبکه و ارسال داده‌ها به سرورهای مرکزی، امکان ارائه مانیتورینگ در زمان واقعی و رصد بیمار از راه دور را فراهم می‌کند. همچنین از طریق یک برنامه اختصاصی برای تلفن همراه، بیماران و پزشکان می‌توانند به آخرین وضعیت تنفسی بیمار دسترسی داشته باشند و بر اساس آن تصمیم‌گیری کنند.
دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند «ولو» از شرکت رسپیرونیکس نیز برای بیماران بزرگسال و کودکان پیش‌زمینه تولید شده است. این دستگاه با قابلیت اتصال به سیستم مانیتورینگ از راه دور، امکان مانیتورینگ در زمان واقعی و رصد وضعیت تنفسی بیمار را فراهم می‌کند.
یکی از انواع دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند، دستگاه تنفس مصنوعی بدون لوله است که به‌طور گسترده در کودکان و بزرگسالانی که نیاز به حمایت تنفسی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. دستگاه تنفس مصنوعی بدون لوله، با استفاده از انبساط مثبت، باعث ایجاد فشار هوایی در ریه می‌شود که موجب گسترش ریه و خروج هوای موجود در آن می‌شود. این دستگاه به‌طور خودکار فشار مناسب را برای حفظ مسیر هوایی بیمار، کنترل می‌کند و قابلیت تنظیم آن برای هر بیمار به‌طور جداگانه وجود دارد.
دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند دیگر، دستگاه تنفس مصنوعی با نور است که به‌طور کامل برای کودکان توسعه داده شده است. این دستگاه با استفاده از یک فناوری نوری خاص، باعث تحریک عضلات دهان و گلو می‌شود و در نتیجه باعث می‌شود تا هوا به‌طور مستقیم و بدون مانع، وارد ریه شود. این دستگاه با توجه به نیازهای هر کودک به‌طور جداگانه تنظیم می‌شود و قابلیت تنظیم شدن فشار هوای ورودی به‌طور دقیق، در این دستگاه وجود دارد.
دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند دیگر، دستگاه تنفس مصنوعی پوشیدنی است که به‌طور خاص برای بیمارانی که به طور دائمی نیاز به حمایت تنفسی دارند، توسعه داده شده است. این دستگاه با استفاده از یک سیستم پوشیدنی مجهز به حسگرهایی که می‌توانند فشار هوا را اندازه‌گیری کنند، به‌طور خودکار فشار هوای لازم را به ریه‌های بیمار تزریق می‌کند.
دستگاه تنفس مصنوعی پوشیدنی باعث کاهش وابستگی بیمار به سیستم‌های تنفسی خارجی و بهبود کیفیت زندگی بیمار می‌شود. همچنین این دستگاه قابلیت اتصال به تلفن همراه بیمار را داراست می‌تواند اطلاعاتی را به پزشکان و مراقبین بیمار ارسال کند. با این حال، همانند دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند دیگر، دستگاه تنفس مصنوعی پوشیدنی نیز با چالش‌هایی روبرو است. یکی از مشکلات آن، نیاز به برقراری ارتباط بیمار با شبکه اینترنت برای انتقال اطلاعات و گزارش‌های مربوط به وضعیت تنفسی است که ممکن است در بعضی از مواقع دچار مشکل شود. همچنین، برای استفاده از این دستگاه، بیمار باید به صورت مداوم دستگاه را در دست داشته باشد که ممکن است برای برخی افراد دشوار باشد. همچنین، این دستگاه هنوز در مراحل تحقیقاتی است و نیاز به بررسی‌های بیشتری دارد تا بتواند به‌طور رسمی عرضه شود.

مزایا و معایب دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند
دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند در مقایسه با دستگاه‌های تنفس مصنوعی سنتی، دارای مزایا و معایبی هستند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.
مزایا:
کاهش خطر عفونت: دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند می‌توانند خطر عفونت را کاهش دهند، زیرا دارای فیلترهای قوی و ضد باکتری هستند که از ورود باکتری‌ها و ویروس‌ها به دستگاه و سپس به بیمار جلوگیری می‌کند.
کاهش فشار و آسیب به ریه‌ها: با استفاده از دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند، فشار روی ریه‌ها کاهش می‌یابد و بنابراین، آسیب به بافت ریه‌ها کمتر می‌شود.
تنظیم دقیق نفس‌های بیمار: دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند دارای تنظیمات دقیقی هستند که به بیمار اجازه می‌دهد نفس‌های خود را به درستی تنظیم کند. این تنظیمات برای هر بیمار به صورت جداگانه تعیین می‌شوند و به توصیه پزشکان تنظیم می‌شوند.
قابلیت اتصال به سیستم‌های دیگر: دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند قابلیت اتصال به سیستم‌های دیگر مانند سیستم‌های مانیتورینگ بیمار و سیستم‌های اطلاع رسانی به پرستاران را دارند. این اتصال به پزشکان اجازه می‌دهد برای درمان بیماران، به صورت دقیقتر و هوشمندانه‌تری از این دستگاه‌ها استفاده کنند.
سهولت استفاده: دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند در بخش پزشکی تا به حال به دلیل عملکرد بالا و قابلیت پیکربندی بالا، پرطرفدار بوده است. همچنین، پیشرفت تکنولوژی و کاهش هزینه‌های تولید باعث شده است که بیشتر بیمارستان‌ها و مراکز درمانی بتوانند به دستگاه‌های تنفسی هوشمند دسترسی داشته باشند و از آن‌ها استفاده کنند.
دستگاه‌های تنفسی هوشمند قابلیت اتصال به سیستم‌های اطلاعات پزشکی بیمارستان‌ها و مراکز درمانی را دارند و می‌توانند اطلاعات بیماران را به صورت آنلاین بررسی کنند. همچنین، به دلیل داشتن قابلیت‌های خودکار، دستگاه‌های تنفسی هوشمند قادر به تشخیص تغییرات در نوسانات تنفسی بیماران و بررسی اینکه آیا درمان بهینه‌ای در حال انجام است یا خیر، هستند.

از دیگر فواید استفاده از دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند، می‌توان به بهبود کیفیت زندگی بیماران اشاره کرد. با تنظیمات بهینه و انعطاف پذیری بیشتر در کارکرد دستگاه، بیماران قادر خواهند بود بهتر و راحت‌تر تنفس کنند و از این راه، کیفیت زندگی آن‌ها بهبود خواهد یافت. همچنین، دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند می‌توانند باعث کاهش هزینه‌های درمانی برای بیماران شوند. با تنظیمات بهینه و کاهش احتیاج به نظارت پزشکی، هزینه‌های درمانی کاهش خواهد یافت.
همچنین، از دیگر مزایای استفاده از دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند، کاهش نیاز به پرسنل پزشکی و پرستاری است. با افزایش توانایی و عملکرد دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند، نیاز به پرسنل پزشکی و پرستاری برای کنترل و مدیریت بیماران کاهش می‌یابد. این امر منجر به کاهش هزینه‌های درمانی و افزایش دسترسی بیشتر بیماران به خدمات درمانی می‌شود.
معایب:
هزینه: دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند هزینه بالایی دارند و برای بسیاری از بیماران قابل دسترسی نیستند. همچنین، هزینه نگهداری و تعمیر این دستگاه‌ها نیز بسیار گران است.

پیچیدگی: دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند معمولاً پیچیده هستند و برای استفاده صحیح از آن‌ها باید آموزش دید. همچنین، در صورتی که دستگاه به درستی پیکربندی نشود، می‌تواند به بیمار آسیب برساند.

تنظیمات پیچیده: برای استفاده صحیح از دستگاه تنفس مصنوعی هوشمند، نیاز به تنظیمات دقیق دارید، اما این تنظیمات گاهی اوقات بسیار پیچیده هستند و برای برخی از بیماران، به دلیل افزایش اضطراب و استرس، ممکن است چالش برانگیز باشد.

نیاز به مدیریت تخصصی: دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند نیاز به مدیریت تخصصی دارند و بنابراین تنظیمات و نگهداری آن‌ها باید توسط افراد مجرب وآموزش دیده در این زمینه انجام شود.

خطر عدم پایداری: دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند به دلیل داشتن قابلیت‌های بسیاری از جمله تنظیم شدت و نرخ تنفس، دارای خطر عدم پایداری هستند که ممکن است منجر به افزایش بیش از حد یا کاهش بیش از حد جریان هوای داده شده به بیمار شود.
با توجه به پیشرفت تکنولوژی، دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند امکانات ویژه‌ای دارند. به عنوان مثال، برخی از دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند با قابلیت تشخیص خودکار اختلالات تنفسی مانند انسداد مجرای تنفسی، فشار مناسب را برای این بیماران تنظیم می‌کنند و در نتیجه می‌توانند احتمال عوارضی که به دلیل خطای انسانی در تنظیم فشار تنفسی به وجود می‌آیند را کاهش دهند. علاوه بر این، برخی از دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند قابلیت‌هایی مانند تشخیص و مانیتورینگ سطح دی اکسید کربن در خون بیماران دارند که این ویژگی می‌تواند به پزشکان در تعیین شدت عوارض ناشی از کمبود اکسیژن در بیماران کمک کند.
به طور کلی، دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند، درمانی فوق العاده در پزشکی به شمار می‌روند و با استفاده از آن‌ها می‌توان فرایند درمان را به شکل بهینه‌‌تری انجام داد. این دستگاه‌ها قابلیت کاهش میزان خطا و عدم دقت را دارند و می‌توانند به طور دقیق وضعیت بیماران را در طی درمان رصد کنند. با توجه به پیشرفت تکنولوژی، احتمالاً در آینده، قابلیت‌های دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند در پزشکی بیشتر و قابل توجه‌تر خواهند بود.
در نتیجه، با وجود تمامی مزایا و امکاناتی که تجهیزات تنفس مصنوعی هوشمند دارند، این تجهیزات هنوز به دلیل هزینه بالای خود، در دسترس نیستند و به طور معمول فقط در بیمارستان‌ها و مراکز بهداشتی پیشرفته، استفاده می‌شوند. با این حال محققان، همیشه به دنبال بهبود و پیشرفت در حوزه پزشکی هستند و امیدواریم که با تحقیقات و پژوهش‌های بیشتر، دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند در آینده به صورت گسترده‌تری در اختیار بیماران قرار گیرند و شاهد بهبود وضعیت بیماران باشیم.
در آینده، توسعه و بهبود دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند ادامه خواهد داشت و احتمالاً نسل‌های آتی مزایای بیشتری نسبت به نسل‌ فعلی خواهند داشت. برای مثال، تحقیقاتی در جریان است که از طریق افزایش دقت در شناخت الگوهای تنفسی بیماران، عملکرد دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند را بهبود بخشید. همچنین تلاش‌هایی می‌شود تا از طریق تجزیه و تحلیل داده‌های تنفسی در طول زمان، کارکرد دستگاه‌های تنفس مصنوعی را به گونه‌ای بهبود بخشید تا قادر باشد به طور دقیق‌تر به نیازهای بیماران پاسخ دهد.
علاوه بر این، در آینده، دستگاه‌های تنفس مصنوعی هوشمند ممکن است با تکنولوژی‌های دیگری ادغام شوند، به عنوان مثال، دستگاه‌هایی که اطلاعات دقیق‌تری در مورد شرایط بیماری و وضعیت بیماران ارائه کنند. با این حال، همیشه باید توجه داشت که استفاده از هر تکنولوژی جدیدی در حوزه پزشکی، نیازمند تحقیقات و ارزیابی‌های دقیق و جامع است تا بتوان به طور مطمئن از آن بهره برداری کرد و از مزایای آن به صورت کامل بهره مند شد.

منابع:
https://ai.googleblog.com/2022/02/machine-learning-for-mechanical.html
https://www.hamilton-medical.com/ja/Products/HAMILTON-C6.html
https://www.mindray.com/au/products/ventilators
https://www.hamilton-medical.com/ja/Products.html