TriBURTER: invención y validación perceptual del dispositivo portátil de vibración de alta frecuencia y entrenamiento muscular para pacientes con enfermedades respiratorias / TriBURTER: invention and perceptual validation of a portable device aimed to induce high- frequency vibration and respiratory muscle training in patients with respiratory diseases

RESUMEN

Introducción: los dispositivos respiratorios vibrátiles son útiles como elementos de terapia respiratoria pues facilitan la expectoración de las secreciones bronquiales. Un dispositivo respiratorio de vibración que incorpore válvulas duales representa una innovación relevante respecto a los modelos existentes. El presente estudio describe la invención y evaluación de un nuevo dispositivo médico portátil de vibración de alta frecuencia para uso humano que permite simultáneamente el entrenamiento muscular respiratorio para pacientes con enfermedades respiratorias, al que se ha denominado con el acrónimo TriBURTER. Métodos: se conceptualizaron, diseñaron y construyeron modelos virtuales y prototipos funcionales siguiendo metodología de bioingeniería y evaluación in situ del funcionamiento a través de simuladores electrónicos. Adicionalmente se evaluaron, mediante escalas psicométricas específicas, los aspectos perceptuales de la morfología y funcionamiento del dispositivo tanto en voluntarios sanos como pacientes. Resultados: se creó un dispositivo que logra tres efectos facilitar la movilización de secreciones bronquiales, inducir efecto de entrenamiento sobre los músculos inspiratorios, e inducir entrenamiento de músculos espiratorios. La evaluación perceptual demostró que el diseño final del dispositivo es seguro, adecuado, suficiente y práctico. Conclusión: TriBURTER es un dispositivo médico innovador de terapia respiratoria vibrátil que facilita el drenaje de secreciones y genera una sobrecarga muscular, tanto inspiratoria como espiratoria, regulable y útil en el tratamiento de las enfermedades respiratorias, y que puede ser aplicado tanto en ámbito ambulatorio como domiciliario u hospitalario. Su evaluación perceptual demostró seguridad clínica y una adecuada aceptación de uso por parte de los voluntarios sanos y pacientes en términos de cualidad y funcionamiento. MÉD.UIS. 2016;29(2)49-57.

ABSTRACT

Introduction: vibratory devices are used in respiratory therapy in order to facilitate removal of bronchial secretions. A portable hydraulic system incorporating inspiratory and expiratory valves could provide additional advantages over existing ones. The present study describes the invention and evaluation of a new portable medical device able to induce high frequency vibration and allowing respiratory muscle training for patients with respiratory diseases, which has been named with the acronym TriBURTER. Methods: based on conventional methods of bioengineering, a hydraulic device was conceptualized, designed, built, and validated using electronic simulators. In addition, perceptual evaluations of morphology, final prototype design and function were evaluated in both healthy volunteers and patients through specific psychometric scales. Results: a hydraulic device including two unidirectional valves was finally obtained allowing to induce simultaneously a triple effect mobilization of bronchial secretions, inspiratory muscle training, and expiratory muscle training. Perceptual evaluations showed that the final design is safe, adequate, sufficient and practical. Conclusion: TriBURTER is an innovative hydraulic medical device for respiratory therapy that facilitates drainage of secretions and generates adjustable inspiratory and expiratory muscle loads. The perceptual evaluations of the device showed proper acceptance of use by healthy volunteers and patients in terms of quality and performance. This device is useful for the treatment of respiratory diseases and can be prescribed for both outpatient and domiciliary or hospital settings. MÉD.UIS. 2016;29(2)49-57.