O fornecimento seguro e eficiente de oxigênio aos pacientes.

Máscaras com 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. Mas embora tenham salvado muitas vidas, não são adequados para tratar pacientes com o coronavírus COVID-19.

A principal deficiência da máscara é que ela deve ser apertada manualmente para forçar a entrada de oxigênio nos pulmões. Isso funciona por curtos períodos, mas não para cuidados de longo prazo. Ele também pode enviar quantidades variadas de oxigênio para os pulmões e o paciente deve primeiro ser estabilizado antes de receber oxigênio.

Depois de analisar projetos de código aberto para ventiladores de emergência, uma equipe de engenheiros da Tolomatic se reuniu e teve algumas novas ideias para construir ventiladores a partir de sacos ambu. Em uma semana, a equipe criou dois projetos que utilizam os atuadores elétricos acionados por parafuso da empresa. Os projetos automatizam o controle do volume de ar e da 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, frequência e comprimento do curso do movimento descendente; quanto tempo pausar; e então a velocidade, frequência e comprimento do curso do movimento de retorno.

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

Usamos um atuador elétrico com haste ou um atuador elétrico sem haste. Ambos são atuadores lineares acionados por parafuso que convertem a potência rotativa de um servo motor em movimento linear. Os atuadores do tipo haste possuem uma haste que se estende e retrai do corpo principal do atuador. Os atuadores sem haste não possuem haste. Em vez disso, o deslocamento ou curso está contido no atuador. Para esta aplicação, o atuador de haste precisa de um alojamento para segurar a bolsa ambu e o atuador é montado no alojamento. 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 classificados para pelo menos 100 libras de força. A configuração do motor Direct-drive (ou em linha) simplifica o projeto e reduz custos. Adicionar engrenagens ao projeto permitiria acomodar uma variedade maior de motores.

Esses novos designs parecem ser uma melhoria em relação às modificações dos sacos ambu que automatizaram o processo usando cames de direção única ou um atuador pneumático. Estes não permitem que os profissionais de saúde ajustem a duração 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 rapidamente a velocidade ao longo de uma distância especificada, fornecendo volumes de ar mais contínuos por compressão e um ciclo respiratório mais típico. O controle total do movimento a partir de um atuador linear também permite que os volumes de ar sejam ajustados de acordo com a idade, tamanho ou 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, estes conceitos limitam o contacto com o paciente ao da bolsa ambu já aprovada. Nossa intenção é entrar em contato com outros parceiros, despertar o interesse e discutir como podemos colaborar em um projeto aprovado que ajudará o pessoal médico que está tentando salvar vidas.

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