[Post sendo atualizado conforme desenvolvimento]

Estamos em meio a uma  pandemia e  infelizmente o sistema de saúde entrará em colapso, vão faltar respiradores mecânicos.

Existe um aparelho médico chamado Ambu, que é utilizado por profissionais da saúde , onde é apertado com a mão para fazer a respiração, por se tratar de um equipamento de saúde já homologado e testado é mais plausível de se tomar essa medida emergencial para desenvolver um respirador de emergência.

Segundo esse artigo do MIT (Massachusetts Institute of Technology) , em alguns casos pode ser utilizado como medida de emergência o Ambu:

MIT Emergency Ventilator (E-Vent) Project

Como estamos cada vez mais próximo do colapso terá de ser feito uma versão rápida, prática e que possa ser concebida por todo o território brasileiro e mundial.

O nome que dei é Auto Ambu pois automatiza um Ambu (respirador manual).

Estou estudando a possibilidade em uma primeira abordagem de utilizar um motor de parabrisa de carro que é facilmente encontrável em carros (como estamos em quarentena) e lojas de distribuição de peças automotivas.

A ideia é chegar numa versão fácil de ser replicada e Open Source tanto Open Software (código aberto) quanto Open Hardware em que qualquer entidade que queira fazer possa replicar o projeto.


Quem quiser contribuir existe o grupo a nível Brasil de Makers para discutir:

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Link grupo de WhatsApp:

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Os membros são principalmente: Makers , Engenheiros, Técnicos, Médicos, Enfermeiros e demais profissionais da saúde.

Ajude a divulgar, quanto mais iniciativas pelo Brasil melhor.

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Vídeo de Preview (ainda em desenvolvimento) versão 1.0 da primeira abordagem:

 

Detalhes da montagem V. 1.0:

Esquemático:

Diagrama V 1 0

Motor: Motor de Parabrisa 12 V entre 5 e 10 A

Arduino: Arduino Uno

Prototype Shield (prototypeshield.com): nesse vídeo estou usando essa plaquinha que desenvolvi, que possui a conexão com vários periféricos já pronto, mas terão outras opções, usar shield de relê e etc a ideia é facilidade de montagem por makers.

Potenciômetro de 10 K: para controlar o tempo entre ciclos.

Relê de 5 V: para conectar ao relê duplo.

Rele Duplo de 12V: (que podem ser dois relês) que faz a inversão dos pinos para fazer a inversão de sentido no motor.

Transformador de 12 V – 10A ou fonte ATX: para alimentar o motor de parabrisa.

Fonte de 9 V ( pode ser de 12V também) de pelo menos 1A: para alimentar o Arduino.

Suporte: já tinha esse suporte pronto, mas será feito uma modelagem para poder ser impresso em impressoras 3D ou até em MDF em Fab-Labs pelo Brasil.

Respirador Manual (Ambu): encontrado em lojas de equipamentos hospitalares.

Fiz uma atualização dos suportes na versão 1.5 :

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Figura – Suporte para o Embu e suporte para o motor, impressos em impressora 3D

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Figura – Imprimindo suportes na impressora 3D

Funcionamento: o motor vira para direita e para esquerda, fazendo o movimento semelhante a mão e apertando o Ambu, hora o motor para direita, hora para esquerda, conforme o ajuste no potenciômetro.

O Ambu é conectado através de uma mangueira indo até a máscara que fica conectada na boca do paciente.

Existe uma mangueira de oxigênio que é colocada no Ambu caso de ser utilizado em quartos hospitalares que faz chegar entre 90% a 100%  o % de oxigênio.

O ambiente de uso dele será em quartos de hospitais transformados em UTI’s de emergência, para poder utilizar o oxigênio.

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Código Arduino v. 1.0. : 

// Programa Respirador de Emergencia – V 1.0 – Pandemia Corona virus (COVID-19)
// Dimas

// Cria um intervalo de pulsos da alternancia de sentido do motor conforme o valor do potenciometro
//Definicoes pinos

const int motor_relay = 7;
const int pot_pin = A2;
const int led_pin = 13;

int tempo = 1000;

void setup()
{
//Define os pinos como saida
pinMode(motor_relay, OUTPUT);
pinMode(led_pin, OUTPUT);
pinMode(pot_pin, INPUT);

}

void loop()
{
tempo = map((analogRead(pot_pin)),0,1023,50,3000);
digitalWrite(motor_relay, HIGH);
digitalWrite(led_pin, LOW);
delay(tempo);
digitalWrite(motor_relay, LOW);
digitalWrite(led_pin, HIGH);
delay(tempo);

}

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Conclusões até o momento:

Tentativa 1 – Fiz os testes mas a conclusão é que não dá para utilizar essa abordagem versão 1.0

Tentativa 2 – Testei uma segunda mudança versão 1.5 utilizando fim de curso e colocando display, mas não trabalha tão leve e faz bastante barulho.

Tentativa 3 – Testei uma terceira mudança utilizando um excêntrico, mas o curso de trabalho é fixo e como varia de paciente para paciente é interessante que tenha o controle do avanço.

Tentativa 4 – Testei uma quarta mudança utilizando o motor como avanço linear, mas a rotação é muito baixa e não daria de fazer.

Conclusão está descartado utilizar o motor de parabrisa nessa abordagem com Ambu.

Tentativa 5 – Tentar converter impressoras 3D em respiradores artificiais – consegui alterar a programação para fazer o movimento, mas não consegue chegar próximo do ritmo que é necessário.

WhatsApp Image 2020-03-24 at 13.56.54

Tentativa 6 – Fazer uma versão mais acessível usando motor de passo – em teste

Tentativa 7 – Utilização de BiPAP – em teste

Tentativa 8 – Utilização de CPAP – em teste

Continua…

 

* Estou atualizando o post  a medida do tempo para não perder tempo e poder já ajudar nas iniciativas pelo Brasil.