Upravit stránku

Nouzový plicní ventilátor

V současné době pracujeme na open-source a snadno sestavitelném nouzovém plicním ventilátoru, který pomůže snížit dopad COVID-19.

Proč to děláme?

V Itálii byli lékaři nuceni v okamžiku vrcholu šíření COVID-19 rozhodnout, který pacient bude připojen k plicnímu ventilátoru a na kterého se nedostane. Podle MIT (zdroj: https://e-vent.mit.edu/) je v USA nedostatek 300 000 až 700 000 ventilátorů. V rozvojových zemích bude počet ještě vyšší.

Naše řešení

Naším cílem je proto poskytnout řešení, které bude velmi levné, snadno sestavitelné, s využitím místních zdrojů ale zároveň bude bezpečné. Design umožní použití ventilátoru jako zařízení poslední záchrany - na jeho použití dojde až ve chvíli, kdy nebude existovat jiný způsob, jak pacientovi pomoci.

V čem se ventilátor liší?

Existuje mnoho designů, např. od MIT a dalších institucí. Tyto designy však vyžadují speciální díly, které v tuto chvíli nelze zakoupit. Naší filozofií je navrhnout nouzový ventilátor, který využívá lokálně dostupné zdroje a součásti, protože tušíme budoucí celosvětový nedostatek.

Zaměřujeme se tedy na komponenty, které jsou k dispozici. Naším cílem je navrhnout ventilátor, který lze sestavit nejméně z 85 % pomocí součástí z 3D tiskárnen. Jinými slovy: i) vytisknete potřebné části na vaší 3D tiskárně; 2) rozeberete 3D tiskárnu; 3) vytvoříte nouzový ventilátor a zachráníte tak někomu život; 4) Po skončení nouzového stavu znovu sestavíte 3D tiskárnu do původního stavu.

Abychom to shrnuli, náš design počítá s omezenou dostupností a množstvím komponent; bude vyžadovat menší množství energie potřebné k nafouknutí plic a poskytne dostatečnou základní bezpečnost.

A jaký bude výsledek?

Naším cílem je dodat kompletní open-source repozitář 3D tištěných dílů, mechanických komponent, zdrojového kódu a podrobného návodu na montáž, který bude zdarma zpřístupněn komunitě tvůrců pod licencí CC. Z naší strany jde o neziskovou činnost a s ventilátorem nemíříme na trh.

Jak jsme daleko?

Nedlouho po konstrukci 1. prototypu jsme dosáhli významného pokroku. Testovali jsme vytrvalost, výkon a samotné hranice nejnovějšího designu (ventilátor byl připojen k umělým plicím pro simulaci skutečného pacienta). Testy potvrdily, že jsme schopni dodat výkon požadovaný kontrolními orgány pro podobné systémy: až 800 ml vzduchu na jedno stlačení; maximální frekvence dýchání (RR) = 30 za minutu; poměr času na nádech a výdech (I:E) až 1: 3. Přidali jsme ovládací panel. Snadno tak upravíme objem vdechovaného vzduchu, frekvenci dýchání a poměr času nádech:výdech. 

Update 18. 5.: Testovací firmware pro ovládací panel je napsaný a nahraný. Všechny funkce fungují správně!

Update 22. 6.: Přidáváme senzor, který měří průtok vzduchu z a do plic. Tak dokážeme upravit přístroj každému pacientu na míru. 

Update 27. 7.: Dále zvyšujeme účinnost ventilátoru - přidali jsme převodovku s poměrem 58,24:1. Výsledkem je optimalizace síly při stisknutí vaku a přesnější pohyb pro kalibraci ventilátoru.