Desenvolvimento de ventiladores pulmonares portáteis de baixo custo e uma Jiga de testes funcionais e calibração automatizada

• Processo: 20/04921-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Acordo de Cooperação: FINEP - PIPE/PAPPE Subvenção
• Pesquisador responsável: William Robert Heinrich
• Beneficiário: William Robert Heinrich
• Empresa: Setup Automação e Controle de Processos Ltda. - EPP
• CNAE: Fabricação de aparelhos e equipamentos de medida, teste e controle ; Fabricação de instrumentos e materiais para uso médico e odontológico e de artigos ópticos ; Instalação de máquinas e equipamentos industriais
• Pesquisadores associados: Abel Fernando Alves de Souza ; Andréia da Silva Borges ; Carlos Augusto de Sousa Filho ; Danilo Silva de Oliveira ; Enrique de Paula ; Gerson Pizzirani Murari ; Giovanna Rocha Costa ; Giuliano Bettiol ; Guilherme Jovanini Montagner ; Heitor Gomes de Oliveira ; Joao Paulo Coelho Leite ; Mateus Quitério José Marques ; Rafael Giareta Falcaro ; Ricardo Henrique Leoni
• Vinculado ao auxílio: 16/50070-3 - Sensor hidrostático com três graus de liberdade para medição de nível e inclinação de água de alta precisão (Sirius 2 rodada), AP.PIPE
• Auxílio(s) vinculado(s): 20/06697-7 - Desenvolvimento de ventiladores pulmonares portáteis de baixo custo e uma Jiga de testes funcionais e calibração automatizada, AP.PIPE
• Assunto(s): Desenvolvimento de produtos Ventilação pulmonar Infectologia Calibração Respiradores mecânicos Simuladores Infecções por Coronavirus COVID-19 SARS-CoV-2 Pandemias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Calibração de Ventiladores Pulmonares | Covid-19 | Infectologia | Respiradores | Simulador pulmonar | Ventiladores Pulmonares | Desenvolvimento de Produtos

Resumo

Em 20/03/20, a Organização Mundial da Saúde classificou a doença COVID-19 como pandemia. Sem medicamentos e vacinas aprovados no combate da doença, as ações cabíveis são extremamente restritas: Isolamento social e investimento em ventiladores pulmonares mecânicos e EPIs. (Ranney, M. L. et.al. 2020 )Em 20/01/20 foi confirmado o primeiro caso de COVID-19 nos Estados Unidos e em menos de 2 meses a maior potência econômica do planeta anunciava que não teria equipamentos suficientes para atender pacientes em estado crítico. De acordo com o The New York Times, a estimativa para o número de pacientes que precisarão de ventiladores pode chegar a um milhão, onde, a disponibilidade de equipamentos está entre 60 e 160.000 unidades.Em 26/02/20, o Brasil teve a confirmação do primeiro caso da doença e a estimativa de incidência e necessidade de hospitalização de infectados é alarmante. Nosso país possui pouco mais de 10 fabricantes de respiradores, que juntos, podem produzir mensalmente cerca de 1500 aparelhos. O Brasil possui 65 mil ventiladores, (VEJA de 27/03/2020 ) e caso as medidas de isolamento não achatem a curva de transmissão da doença, a demanda pode atingir 630 mil unidades no pior cenário e 196 mil no melhor (projeção baseada na curva americana). No país cada aparelho é vendido, em média, por R$ 54.000,00. Inúmeras ações e iniciativas de caráter global surgiram para apresentar uma resposta rápida ao problema, desde projetos abertos para produção de ventiladores de baixíssimo custo, até projetos tradicionais disponibilizados por fabricantes na internet para que haja colaboração na fabricação emergencial. Inspirados por este movimento de resposta em combate ao COVID-19, a equipe de pesquisadores da SETUP avaliou mais de 10 projetos disponíveis e constatou dois aspectos críticos: a maioria se preocupou em desenvolver equipamentos de baixíssimo custo, resultando em produtos sem a robustez necessária para o uso contínuo ao longo dos 14 dias (tempo médio de ventilação mecânica no tratamento COVID19) e não atende aos requisitos mínimos de controle dos indicadores de desempenho das funções vitais que devem ser monitoradas num paciente em estado grave. Além disso, os projetos consolidados de respiradores em operação hoje utilizam um conceito de projeto antigo, circuitos dedicados e não tão simples para operar, exigindo um treinamento avançado de profissionais da saúde. O presente projeto consiste em melhorias construtivas e de usabilidade para 2 modelos de ventiladores portáteis: um modelo de baixo custo, que contenha o mínimo de funções para ser testado e calibrado de acordo com as normas ABNT IEC 60601 e demais normas aplicáveis, podendo ser utilizado em hospitais de campanha; um modelo de respirador completo com controle eletrônico avançado e interface simples a ser utilizado em Unidades de Terapia Intensiva. Também será desenvolvida uma estação automatizada de calibração e testes de ventiladores pulmonares. (AU)