Há um mês, o QTC da ECRA trouxe uma matéria mostrando o esforço conjunto que reuniu radioamadores e pesquisadores da Universidade da Flórida para projetar e construir respiradores/ventiladores de baixo custo e fácil montagem para fazer frente aos desafios da COVID-19. Clique aqui para ler esta matéria. Agora, a notícia é que o projeto está pronto para apresentação junto ao órgão regulador da saúde dos EUA, a FDA.
O objetivo é obter uma Autorização de Uso de Emergência, o que abriria caminho para que voluntários e fabricantes de todo o mundo possam montar uma Unidade de Terapia Intensiva (UTI) ou ventiladores para suporte de anestesia altamente funcionais e de baixo custo que ofereçam muitos dos recursos dos equipamentos comerciais, mas por uma fração do seu custo.
Dr. Gordon Gibby, KX4Z, que está associado ao projeto, afirmou que os colaboradores estão empenhados em melhorar ainda mais o dispositivo. Ele nomeou alguns dos principais voluntários. Bob Benedict, KD8CGH, ajudou com testes com válvulas de controle de fluxo dos gases, chegando a mais de 1,6 milhão de ciclos em uma e 300.000 em outra. Jack Purdum, W8TEE, é o principal 'limpador de código' de uma das várias equipes de desenvolvimento de software, após a pioneira contribuição do brasileiro Marcelo Varanda, VA3MVV, que hoje vive no Canadá. Ashhar Farhan, VU2ESE, também contribuiu no esquema eletrônico do controlador do ventilador e no layout da placa de circuito impresso do equipamento que será submetido à agencia reguladora por parte da Universidade da Flórida. Este colega indiano, por sinal, foi um dos criadores do que hoje conhecemos como Protocolo de Voz sobre Internet (VoIP).
Outros radioamadores trabalharam na área de mecânica em medidores de vazão e reutilizaram técnicas e ferramentas de fabricação usados para produzir rádios. Um exemplo da engenhosidade presente no radioamadorismo, Marc Winzenried, WA9ZCO, modificou um aspersor de irrigação para jardins bastante comum para servir como uma válvula expiratória bastante durável. A pesquisa mostrou que esta válvula permitia realizar mais de 1 milhão de operações de respiração com segurança antes de apresentar algum problema. E mesmo assim, ela pode ser reposta por cerca de 15 dólares.
O protótipo concluído na Flórida foi feito com ferramentas típicas utilizadas pelos radioamadores e teve suas placas montadas pela LifeMech, um fabricante que trabalha com o projeto. O colega indiano criou um sistema de controle por menu baseado num simples Arduino Nano, e as medições de fluxo de gás são feitas em intervalos de poucos milissegundos por um transdutor de pressão diferencial baseado em I2C que pode medir até pequenas frações de PSI, permitindo que o projeto possa detectar com precisão as variações no volume dos gases fornecidos que forem induzidas pelo paciente.
Partes mecânicas do ventilador desenvolvido pelos radioamadores.
Placa eletrônica do equipamento. Observe a placa azul do Arduino Nano.
“Usando a válvula expiratória de Wenzenried, o controle eletrônico que opera numa taxa de 30 Hz permite que a válvula seja controlada de forma contínua de forma a manter a pressão das vias aéreas no nível correto para manter os alvéolos pulmonares do paciente abertos, vencendo o 'inundação' de líguidos no tecido conjuntivo induzida pelo vírus”, Gibby explicou. Do lado do software, seu código otimizado permite um monitoramento rápido de forma a medir com precisão a respiração do paciente quando há perturbações no fluxo de gás, sendo o diafragma de nitrilo o único componente da válvula que mostra algum desgaste após quase um milhão de ciclos. Veja um vídeo do sistema em funcionamento, feito pelo próprio Dr. Gordon Gibby:
Há outros vídeos que podem ser vistos no canal da Universidade da Flórida. Clique aqui para ver.
“Talvez o mais importante passo no processo de desenvolvimento tenha sido a capacidade de 'sentir' o esforço do paciente e imediatamente mudar os parâmetros para ajudá-lo a respirar, técnica conhecida como ventilação assistida-controlada”, disse Gibby. Neste tipo de ventilação, ele tanto auxilia o sistema respiratório do paciente enquanto estiver tentando respirar por conta própria, como também mantém a respiração quando o paciente não conseguir fazê-lo. "Espera-se que isso permita uma sedação muito mais leve dos pacientes - até mesmo nenhuma sedação - e permita que a musculatura respiratória dos pacientes mantenha sua força". Ele disse que o projeto vai muito além do que é exigido no documento de orientação da FDA para o desenvolvimento de ventiladores de emergência.
Os radioamadores envolvidos no projeto entregaram o sistema de controle operacional, instruções básicas de construção, o software e as informações sobre ele para a Universidade da Flórida no dia 24 de abril.
Fontes:
http://www.arrl.org/news/view/emergency-ventilator-designed-and-constructed-by-hams-going-to-fda
https://www.cpapvital.com.br/blog/ventilacao-tipos/
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