Respirador artificial

Diseño de un ventilador de bajo costo y fuente abierta con Arduino

Los tiempos desesperados requieren medidas desesperadas, y aunque normalmente no es aconsejable fabricar su propio equipo médico, el proyecto Johnny Lee explora cómo convertir una máquina de CPAP en un ventilador.

La idea es que, dado que estas máquinas son básicamente sopladores controlados por un motor de CC sin escobillas, un Arduino Nano equipado con un controlador de velocidad electrónico podría permitirle actuar como uno solo.

Se ha demostrado que dicha configuración proporciona presión más que suficiente para un ventilador utilizado en pacientes con COVID-19. Este dispositivo no ha sido evaluado ni aprobado para uso médico, pero proporciona un punto de partida para la experimentación.

Puede encontrar detalles adicionales, incluido un sistema de filtración de aire, en la página de Lee’s GitHub.

https://youtu.be/n57u1NvXBgw

8 RESPUESTAS A "DISEÑAR UN VENTILADOR DE FUENTE ABIERTA DE BAJO COSTO CON ARDUINO"

1. JoshuaPK Dice:

   1. 1. ¡Este es un esfuerzo absolutamente admirable! Dicho esto: como alguien que se considera muy versado en electrónica y que ha tenido mucha más experiencia con dispositivos médicos (¡y ventiladores!) Que cualquier otra persona de 40 años, digo lo siguiente.

      2. Hay exactamente un resultado en el que esto sería útil. Si la situación en los EE. UU. Llega a ser tan mala como en Italia, donde hay 10 pacientes por cada 1 ventilador, y un paciente está dispuesto a irse a casa en contra del consejo médico, y el paciente o un miembro de la familia pueden construir esto, son dorados, siempre que el dispositivo no mate al paciente. (Hay varios tipos diferentes de dispositivos médicos pirateados donde la situación es básicamente: "El médico dice que necesito este dispositivo de $ 5,000 o moriré, y el seguro no lo pagará, pero puedo construirlo, así que lo hago, y sorprendo al médico yendo a la próxima visita con vida ". Me vienen a la mente las bombas de insulina. La gente piratea sus propias bombas de insulina todo el tiempo).

      3. Será interesante, si realmente llegamos al punto en que hay 10 pacientes por cada 1 ventilador, si los hospitales están dispuestos a usar dispositivos pirateados por personas de antecedentes cuestionables, que la FDA nunca aprobaría en un millón de años.

      4. Hace varios años, en realidad tenía un miembro de la familia en un ventilador de casa. Esos ventiladores tienen un montón de salvaguardas y circuitos de retroalimentación que están bien calibrados. La configuración debe ser prescrita por un neumólogo y bloqueada por un técnico respiratorio certificado. Estos ajustes incluyen la cantidad de presión aplicada durante la inhalación (y esa curva de presión), la cantidad de presión negativa aplicada durante la exhalación, la cantidad de tiempo que se mantiene entre la inhalación y la exhalación, etc., etc., etc. Generalmente, los pacientes que necesitan ventiladores mucho más sensible a este tipo de cosas, y una configuración incorrecta absolutamente matará al paciente.

• 1. BlinksTale Dice:

     1. JoshuaPK, ¿Puedes dar algún consejo sobre mejores acciones que piratear dispositivos que ponen en riesgo la vida o la muerte con la presión incorrecta? Estoy seguro de que hay muchos ingenieros talentosos que buscan formas de ayudar a defenderse, y parece que el acceso a los ventiladores es el mayor riesgo en este momento. Si hubiera una guía que le tomó 80 horas a un aficionado decente de Arduino para fabricar un ventilador, imagino que las personas sanas en cuarentena en casa realmente se unirían para ayudar a la producción. No dudo que haya una larga lista de razones que no son factibles, pero sé que mucha gente quiere ayudar.

2. JoshuaPK Dice:

• • 1. BlinksTale, aquí hay algo en qué pensar. Hay personas que están trabajando en el diseño de esta cosa. Deberían continuar este trabajo, y sería GENIAL si alguien pudiera elaborar un documento paso a paso que los aficionados pudieran usar para construir uno.

    2. Al mismo tiempo, DEBEMOS descubrir cómo conseguir médicos a bordo. Cuando alguien pone un ventilador, generalmente funciona así:

    3. 1. Un neumólogo consulta rayos X, pruebas de respiración, la anatomía del paciente y presenta un conjunto de especificaciones. Estas son las cosas que anoté anteriormente (curva de presión para inhalar / exhalar, volumen, velocidad, etc.)

    4. 2. Un técnico respiratorio con licencia toma estas especificaciones y configura el ventilador adecuadamente. Luego, el RT monitorea al paciente de cerca para asegurarse de que el ventilador tenga el efecto deseado.

    5. El paso 1 es el punto de fricción. Como señalé anteriormente, las personas han pirateado todo tipo de dispositivos médicos como bombas de insulina, máquinas de electrocardiograma, etc. y han descubierto la configuración correcta para esos dispositivos para su caso. Pero para la configuración de un ventilador, hay tantos parámetros que descubrir para un paciente individual, parámetros que, si se hacen incorrectamente, pueden matar al paciente. Esta determinación de parámetros absolutamente, positivamente, NO PUEDE ser realizada por alguien que no sea neumólogo.

    6. Si tu abuela es uno de los 100 pacientes en un hospital en particular, y solo tienen 10 ventiladores ... y tú construyes esto, y vas al médico y le dices, oye, ¿puedes ayudarme a resolver esto? Si tiene un médico "comprensivo", él PODRÍA decir algo como "Bueno, lo resolveré y lo imprimiré ... y usted sabe, mis bolsillos están tan llenos que a veces las impresiones caen al suelo, Si sabes a qué me refiero." Luego arrojará algunas notas al piso y se irá. La responsabilidad es suya si recoge esas notas y decide qué hacer porque, según el registro oficial, él no le dio nada.

    7. Será muy difícil encontrar un médico que vaya a registrar y le brinde la información que necesita para no matar a su abuela. Si le dieron esa información, podrían ser demandados por negligencia, o peor aún, perder su licencia.

    8. Habiendo dicho eso ... supongamos que recogió la nota desechada de ese médico, marcó su hack-a-ventilador, se lo puso a la abuela y ella muestra signos de mejoría. En ese caso, es poco probable que el hospital retire ese soporte vital, si está funcionando.

    9. Sin embargo, tenga en cuenta que un ventilador hace DOS cosas: a) Asegura que sus pulmones obtengan suficiente oxígeno para oxigenar su sangre, yb) Asegura que se elimine una cantidad suficiente de CO2 de su sangre y se exhale. Puede tener un SPO2 del 98% y aún estar muy cerca de la muerte porque no está eliminando suficiente CO2. SPO2 es muy fácil de determinar, tienen pequeños dispositivos (¡que puedes comprar en cualquier farmacia!) Que se enganchan en tu dedo. El CO2, sin embargo, es muy difícil de determinar. Necesitan hacer un análisis de sangre llamado "análisis de gases en sangre". Esta es una prueba muy dolorosa e invasiva que implica excavar en su brazo con una aguja grande para encontrar una vena adecuada. Entonces, si tiene a la abuela en este ventilador y sus estadísticas de O2 están mejorando enormemente ... ¿podrá hacer que el hospital le haga un análisis de gases en sangre?

    10. Hay millones de cosas que le pueden pasar a los médicos y hospitales que no "siguen el libro". Podrían ser demandados (y probablemente perder); podrían perder sus licencias; podrían hacer que el gobierno federal retenga los fondos de Medicare y Medicaid; podrían ser multados por cualquiera de varias organizaciones. La pregunta es: ¿podemos abordar estas sanciones en los casos en que "no seguir el libro" resultará en un aumento masivo de vidas salvadas?

• 1. JoshuaPK Dice:

     1. Después de algunas investigaciones adicionales, descubro que ni un CPAP ni un BIPAP son suficientes para eliminar el CO2 (pCO2); de hecho, en algunos casos, estos dispositivos harán más daño que bien. Entonces la pregunta sigue siendo: en pacientes con Covid-19 con dificultad respiratoria severa, ¿cuál es el modo de falla: SPO2 bajo o pCO2 alto? Para los casos en que tiene un alto nivel de pCO2, entonces estos hack-a-ventiladores serán inútiles. También causarán una escasez artificial de máquinas de CPAP, por lo que aquellos que necesitan CPAP podrían no poder llegar a tiempo.

  2. mohamedalimani Dice:

• • 1. buen trabajo

• 3. ggbce Dice:

• • 1. Primero,

    2. Gracias por compartir este hermoso proyecto ... ¡donde básicamente Arduino es el objetivo de código abierto para ayudar a todos a hacer sus propias cosas y crear un mundo mejor y mejor!

    3. Con la esperanza, esta "demostración" podría ser una inspiración para todas las personas que tendrán la oportunidad de trabajar en soluciones rápidas solicitadas por muchos países. Podemos ver en Estados Unidos y Canadá, el gobierno busca muchos "cerebros" para trabajar en este tipo de solución para crear respiradores artificiales. Podemos ver muchas compañías como GM, Ford y Chrysler que tienen infraestructura inactiva y se pueden convertir para crear algunas partes imoprtantes para estos "ventiladores". En combinación de "código abierto" como Arduino (incluyendo hardware y comunidad), ¡podría ser una muy buena ayuda para encontrar una solución concreta!

    4. Personalmente, este proyecto es una muy buena base, muy cerca de una solución real. Pero, como algunas personas escribieron anteriormente, una aprobación de especialistas médicos y algunas pruebas deberían ser necesarias para usar este ventilador. No creo que esto pueda causar daños a las personas en el entorno de prueba.

    5. Por favor continúe compartiendo!

• 4. fredjfrigo Dice:

3. Una persona de la comunidad investigadora me preguntó cómo construir rápidamente un ventilador de emergencia de bajo costo. Estamos buscando ideas como esta ... no necesariamente algo listo para enviar para la aprobación 510k. Gracias Johnny Lee por publicar esto.

• 1. Juliano_Gatto Dice:

     1. Gracias Johnny Lee por intentar salvar vidas. Seguiré tu trabajo.