O fornecimento seguro e eficiente de oxigênio aos pacientes.

Máscaras de válvula de bolsa, também chamadas de bolsas ambu (unidades de respiração manual artificial), são usadas para fornecer oxigênio a pacientes que não respiram por conta própria. Embora tenham salvado muitas vidas, elas não são adequadas para tratar pacientes com o coronavírus COVID-19.

A principal desvantagem da máscara é que ela precisa ser apertada manualmente para forçar o oxigênio a entrar nos pulmões. Isso funciona por curtos períodos, mas não para cuidados de longo prazo. Ela também pode enviar quantidades variáveis ​​de oxigênio para os pulmões, e o paciente precisa primeiro ser estabilizado antes de receber oxigênio.

Após analisar projetos de código aberto para ventiladores de emergência, uma equipe de engenheiros da Tolomatic se reuniu e apresentou algumas novas ideias para a construção de ventiladores a partir de bolsas ambu. Em uma semana, a equipe havia criado dois projetos que utilizam os atuadores elétricos acionados por parafuso da empresa. Os projetos automatizam o controle do volume de ar e a frequência com que ele é fornecido aos pacientes — uma melhoria significativa em relação às bolsas ambu operadas manualmente.

Nossa abordagem foi automatizar um processo tradicionalmente manual usando atuadores lineares elétricos e garantir que os pacientes continuassem recebendo ar por dias ou semanas. Os atuadores controlam a velocidade, a frequência e a duração do movimento de descida; a duração da pausa; e, em seguida, a velocidade, a frequência e a duração do movimento de retorno.

Os atuadores dão aos médicos e enfermeiros controle total sobre o fluxo de oxigênio que entra nos pulmões do paciente, diferentemente dos cilindros pneumáticos ou de cames mais tradicionais que vimos em outros projetos de código aberto. Seja o paciente jovem, idoso, grande ou pequeno, eles podem ajustar a quantidade de ar e a frequência com que ele é fornecido.

Utilizamos um atuador elétrico de haste ou um atuador elétrico sem haste. Ambos são atuadores lineares acionados por parafuso que convertem a potência rotativa de um servomotor em movimento linear. Os atuadores do tipo haste possuem uma haste que se estende e retrai a partir do corpo principal do atuador. Os atuadores sem haste não possuem haste. Em vez disso, o curso ou curso está contido dentro do atuador. Para esta aplicação, o atuador de haste precisa de uma carcaça para segurar a bolsa ambu e o atuador é montado na carcaça. O atuador sem haste é mais compacto e pode segurar e comprimir a bolsa ambu dentro de seus trilhos.

O comprimento ideal do curso para ambos os protótipos é de 2,5 pol., com um mínimo de 25 lb de força no eixo de saída. Ambos são projetados para pelo menos 100 lb de força. A configuração do motor de acionamento direto (ou em linha) simplifica o projeto e reduz custos. A adição de engrenagens ao projeto permitiria acomodar uma variedade maior de motores.

Esses novos designs parecem ser uma melhoria em relação às modificações nas bolsas de ambulância, que automatizavam o processo usando cames unidirecionais ou um atuador pneumático. Eles não permitem que os profissionais de saúde ajustem o comprimento do curso, apenas a frequência respiratória. Como resultado, o mesmo volume é fornecido a todos os pacientes e o perfil de movimento resultante não é como um ciclo respiratório típico.

Os atuadores lineares, por outro lado, podem acelerar e manter a velocidade rapidamente em uma distância específica, fornecendo volumes de ar mais contínuos por compressão e um ciclo respiratório mais típico. O controle total do movimento de um atuador linear também permite que os volumes de ar sejam ajustados à idade, ao tamanho ou às necessidades atuais do paciente.

Os projetos oferecem desempenho confiável a longo prazo e acomodam a adição de alarmes em caso de falhas no motor e sensores para monitorar a quantidade e a qualidade do fluxo de ar.

Não somos fabricantes de dispositivos médicos e este design não foi aprovado por nenhum órgão regulador. No entanto, esses conceitos limitam o contato com o paciente ao da bolsa de emergência já aprovada. Nossa intenção é alcançar outros parceiros, despertar interesse e discutir como podemos colaborar em um design aprovado que ajude profissionais de saúde a salvar vidas.

Até o momento, conversamos com diversas empresas que buscam outros projetos conceituais e estamos interessados ​​nos benefícios adicionais que o acionamento elétrico proporcionaria. Nossa empresa está pronta para oferecer nossa expertise em controle de movimento para ajudar a solucionar esses desafios críticos. As empresas devem entrar em contato conosco para obter assistência com suas aplicações.