La fourniture sûre et efficace d’oxygène aux patients.

Les masques à valve à sac, également appelés sacs Ambu (unités de respiration artificielle manuelle), sont utilisés pour administrer de l'oxygène aux patients qui ne respirent pas par eux-mêmes. Mais même s’ils ont sauvé de nombreuses vies, ils ne sont pas adaptés au traitement des patients atteints du coronavirus COVID-19.

Le principal inconvénient du masque est qu’il doit être pressé manuellement pour forcer l’oxygène à pénétrer dans les poumons. Cela fonctionne pour de courtes périodes, mais pas pour les soins de longue durée. Il peut également envoyer diverses quantités d’oxygène dans les poumons et le patient doit d’abord être stabilisé avant de recevoir de l’oxygène.

Après avoir examiné des conceptions open source de ventilateurs d'urgence, une équipe d'ingénieurs de Tolomatic s'est réunie et a proposé de nouvelles idées pour construire des ventilateurs à partir de sacs Ambu. En une semaine, l'équipe a créé deux modèles utilisant les actionneurs électriques à vis de l'entreprise. Ces conceptions automatisent le contrôle du volume d'air et la fréquence à laquelle il est fourni aux patients : une amélioration significative par rapport aux sacs Ambu à commande manuelle.

Notre approche consistait à automatiser un processus traditionnellement manuel à l’aide d’actionneurs linéaires électriques et à garantir que les patients continueraient à respirer de l’air pendant des jours ou des semaines. Les actionneurs contrôlent la vitesse, la fréquence et la longueur de course de la descente ; combien de temps faire une pause ; puis la vitesse, la fréquence et la longueur de course du mouvement de retour.

Les actionneurs donnent aux médecins et aux infirmières un contrôle total sur le flux d'oxygène entrant dans les poumons du patient, contrairement aux cylindres à came ou pneumatiques plus traditionnels que nous avons vus sur d'autres conceptions open source. Que le patient soit jeune, vieux, grand ou petit, ils peuvent ajuster la quantité d'air et la fréquence à laquelle il lui est administré.

Nous utilisons soit un actionneur électrique à tige, soit un actionneur électrique sans tige. Les deux sont des actionneurs linéaires à vis qui convertissent la puissance de rotation d'un servomoteur en mouvement linéaire. Les actionneurs à tige ont une tige qui s'étend et se rétracte du corps principal de l'actionneur. Les actionneurs sans tige n'ont pas de tige. Au lieu de cela, la course ou la course est contenue dans l'actionneur. Pour cette application, l'actionneur à tige a besoin d'un boîtier pour maintenir le sac Ambu et l'actionneur se monte sur le boîtier. L'actionneur sans tige est plus compact et peut maintenir et comprimer le sac Ambu dans ses rails.

La longueur de course optimale pour les deux prototypes est de 2,5 pouces, avec un minimum de 25 lb de force au niveau de l'arbre de sortie. Les deux sont conçus pour une force d’au moins 100 lb. La configuration du moteur à entraînement direct (ou en ligne) simplifie la conception et réduit les coûts. Ajouter un engrenage à la conception lui permettrait de s'adapter à une plus grande variété de moteurs.

Ces nouvelles conceptions semblent constituer une amélioration par rapport aux modifications des sacs Ambu qui automatisaient le processus à l'aide d'une came unidirectionnelle ou d'un actionneur pneumatique. Ceux-ci ne permettent pas aux professionnels de santé d’ajuster la longueur du mouvement, mais uniquement la fréquence respiratoire. En conséquence, le même volume de volume est délivré à tous les patients et le profil de mouvement qui en résulte ne ressemble pas à un cycle respiratoire typique.

Les actionneurs linéaires, en revanche, peuvent rapidement accélérer et maintenir la vitesse sur une distance spécifiée, fournissant ainsi des volumes d'air plus continus par compression et un cycle respiratoire plus typique. Le contrôle total du mouvement à partir d'un actionneur linéaire permet également d'ajuster les volumes d'air en fonction de l'âge, de la taille ou des besoins actuels du patient.

Les conceptions offrent des performances fiables à long terme et permettront l’ajout d’alarmes en cas de panne de moteur et de capteurs pour surveiller la quantité et la qualité du flux d’air.

Nous ne sommes pas un fabricant de dispositifs médicaux et cette conception n'a été approuvée par aucun organisme de réglementation. Cependant, ces concepts limitent le contact avec le patient à celui du sac ambu déjà approuvé. Notre intention est de contacter d'autres partenaires, de susciter un certain intérêt et de discuter de la manière dont nous pouvons collaborer sur une conception approuvée qui aidera le personnel médical à tenter de sauver des vies.

À ce jour, nous avons discuté avec plusieurs entreprises qui recherchent d’autres concepts et sommes intéressés par les avantages supplémentaires qu’apporterait l’actionnement électrique. Notre entreprise est prête à offrir notre expertise en contrôle de mouvement pour aider à résoudre ces défis critiques. Les entreprises doivent nous contacter pour obtenir de l’aide concernant leurs candidatures.