Um ventilador pulmonar emergencial, para ajudar as vítimas do vírus corona COVID 19
Ventilador pulmonar projetado pela equipe de engenharia da HI Tecnologia e da Jacques Design, com o objetivo de auxiliar no combate a pandemia do vírus corona COVID-19.
Nosso objetivo foi criar um ventilador pulmonar simples, barato (custo de produção de aproximadamente R$1000,00) e que possa ser reproduzido em escala, por quem tiver disponibilidade, de forma a auxiliar no tratamento dos enfermos do COVID-19.
Deve ser observado que, apesar de atuarmos no setor de automação industrial por vários anos e termos obtido alguma orientação e ajuda de profissionais de saúde, não temos expertise em equipamentos médicos e portanto, podem ser necessárias funcionalidades adicionais ou ajustes no projeto corrente. Ajuda neste sentido é bem vinda.
Toda documentação e o repositório deste projeto podem ser usados sem restrições. O projeto corrente esta funcional mas continuamos trabalhando em aprimorar o produto com mais testes e recursos de segurança. Enquanto houverem pessoas interessadas neste projeto nossa equipe de engenharia estará dando suporte ao mesmo de forma gratuita.
Os nossos mais sinceros agradecimentos a todas as pessoas que tem nos auxiliado neste processo.
Para chegarmos ao estágio atual foram desenvolvidos 7 protótipos mecânicos e liberadas 2 versões do produto. A versão 1.0.0 foi liberada em 23/03/2020 e durante os testes que continuamos realizando após a liberação constatamos que o esforço aplicado ao motor utilizado para movimentar o AMBU estava mantendo tanto o motor de passo quanto o driver utilizado operando em condições severas, tornando-se inadequado para um equipamento médico. Começamos então avaliar a possibilidade de utilização de motores maiores que trabalhassem com mais folga. Este estudo nos levou a versão 2 do ventilador. Verificamos que é mais barato e seguro utilizarmos 2 motores menores (com seus respectivos drivers) do que um motor maior com um driver e fonte com maior potência. Desta forma, a versao 2.1.0 utiliza 2 motores, 2 drivers e 2 fontes, permitindo operação com redundância no caso de falha, viabilizando manter o paciente ventilado (com restrições de volume) mesmo com falha em um dos motores, drives ou fontes, enquanto é providenciada a troca do equipamento.
VPE19 - Versão 2.1
Mecânica
Funcionalidades propostas na versão 2.1
Toda estrutura em MDF 3 mm ou outro material como acrílico, polipropileno ou PCV;
Peças auxiliares impressas em 3D;
Controle por volume de ar (VCP);
Controle de volume entre 3 a 10 L/min;
Frequencia respiratoria (FR) entre 10 e 22 resp/min;
Programação de ciclo de respiração (I:E) entre 1:1 a 1:3
Monitoração da pressão, ajuste de limite de pressão e cálculo do PEEP
Pode operar com apenas um conjunto motor/driver/fonte. Neste caso o volume máximo fornecido é limitado em 4 L/Min:
Painel de operação básico incorporado com:
Ligar e desligar o equipamento;
programação e controle de volume de ar fornecido ao paciente;
Programação da frequencia respiratória;
Programação do I:E;
Monitoração da pressão corrente.
Opera com alimentação de 80~240 Vac ou 12 Volts DC com possibilidade de conexão de bateria externa para backup;
Sinal sonoro para alarme.
Interface serial para programação e supervisão da aplicação.
Interface ethernet (módulo WIFI), disponibilizando uma rede wifi para conexão.
Base de dados para programação e supervisão das informações disponível no protocolo MODBUS-TCP.
Status atual do desenvolvimento da versão 2.1
Conceito - Finalizado
Projeto mecânico - Finalizado (versão 2.1)
Projeto eletrônico - Finalizado (Versão 1.0)
Projeto de firmware - Finalizado (versão 2.0)
Projeto de aplicação - Implementada uma aplicação com os recursos descritos mas que devem ser validados em testes com simuladores. A aplicação foi desenvolvida no ambiente de desenvolvimento (HIstudio) que possui suporte para programar este hardware. Todo projeto de aplicação foi desenvolvido em linguagem ST (structured text).
Toda documentação e o repositório deste projeto podem ser usados sem restrições. O projeto de aplicação não esta integralmente concluído e continuamos trabalhando neste processo. Enquanto houverem pessoas interessadas neste projeto nossa equipe de engenharia estará dando suporte ao mesmo de forma gratuita.
Nosso único objetivo com este trabalho é contribuir para minimizar a perda de vidas com esta epidemia.
Toda documentação e o repositório deste projeto podem ser usados sem restrições. O projeto não esta integralmente concluído e foi interrompido
para o desenvolvimento da versão 2.0.
Nosso único objetivo com este trabalho é contribuir para minimizar a perda de vidas com esta epidemia.
Funcionalidades propostas
Toda estrutura em MDF 3 mm ou outro material como acrílico, polipropileno ou PCV;
Peças auxiliares impressas em 3D;
Controle por volume de ar (VCP);
Controle de volume entre 5 a 9 L/min;
Frequencia respiratoria (FR) entre 10 e 20 resp/min;
Programação de ciclo de respiração (I:E) entre 1:1.5 a 1:3
Painel de operação básico incorporado com:
Ligar e desligar o equipamento;
programação e controle de volume de ar fornecido ao paciente;
Programação da frequencia respiratória;
Programação do I:E;
Opera com alimentação de 12 Volts DC com possibilidade de conexão de bateria externa para backup;
Sinal sonoro para alarme.
Status atual do desenvolvimento
Conceito - Finalizado
Projeto mecânico - Finalizado (versão 1.0)
Projeto eletrônico - Protótipo funcional, em processo de detalhamento de placa
Projeto de firmware - Funcional (versão 1.0) Obs: Talvez seja necessário acrescentar mais recursos ao driver de motor de passo
Projeto de aplicação - Implementada uma aplicação básica para testes funcionais, interface de operação a desenvolver. O ambiente de desenvolvimento (HIstudio) já possui suporte para programar este hardware. Aplicação desenvolvida em ST (structure text).