Creando un ventilador de bajo costo para todos
Prototipo funcional del ventilador. Crédito: Nicola Pitaro/ETH Zurich
La profesora de ETH Kristina Shea y su equipo están ocupados desarrollando un nuevo ventilador. Su objetivo es hacerlo lo más económico, modular y fácil de usar posible, la combinación ideal para cualquier país que necesite este dispositivo médico.
Kristina Shea, profesora de diseño de ingeniería y computación, originalmente tenía la intención de comenzar su año sabático en el extranjero a principios de marzo. Pero luego llegó el coronavirus y el profesor de ETH tuvo que regresar a Zúrich. Sin embargo, ciertamente no le han faltado cosas que hacer. Apenas se había adaptado a trabajar desde casa, recibió un mensaje de un hospital suizo preguntándole si podía desarrollar un ventilador de bajo costo. Shea dijo que sí de inmediato.
Los desarrolladores progresan rápidamente
Trabajando en colaboración con Marianne Schmid Daners, Melanie Zeilinger y el diseñador de productos suizo Martin Meier, pasó las últimas semanas desarrollando un económico ventilador llamado respirar. El equipo ha progresado rápidamente a pesar del confinamiento. Completaron su segundo prototipo hace una semana y llevaron a cabo pruebas técnicas considerablemente más rápido de lo que cabría esperar en función de las circunstancias actuales: «Puede ser complicado no poder reunirse cara a cara y tener que hacer la mayor parte del trabajo en casa. «, dice Shea. También le ha resultado difícil no poder tocar las cosas: «¡Como ingeniera, estoy acostumbrada a levantar cosas para sentirlas bien!»
Representación del ventilador. Crédito: respirar/ETH Zurich
En busca de una solución simple, compacta y modular
En el núcleo del nuevo ventilador se encuentra una «bolsa Ambu», una bolsa comprimible que se usa para ayudar al paciente a respirar cuidados de emergencia. Está montado en una carcasa de motor. El motor acciona dos paletas situadas a ambos lados de la bolsa. Las paletas aprietan la bolsa a un ritmo preestablecido para empujar el aire hacia los pulmones.
Su nuevo dispositivo se conforma con nada más que un panel de control simple con algunas perillas de control y una pantalla digital. El diseño es lo suficientemente simple como para que los trabajadores de la salud puedan aprender a usar la máquina en media hora.
Se puede usar un tubo para conectar la bolsa Ambu al paciente oa una mascarilla. «Nuestro ventilador está diseñado para situaciones de emergencia donde no hay otras opciones disponibles. No es un reemplazo para el tipo de ventiladores sofisticados que se usan en las unidades de cuidados intensivos», dice Shea.
El objetivo principal del nuevo ventilador es para proporcionar una alternativa para los países y los sistemas de salud que no pueden pagar máquinas más caras o que actualmente no pueden comprarlas debido a la escasez de ventiladores en todo el mundo. Los desarrolladores esperan mantener el costo del nuevo dispositivo muy por debajo de los 5.000 francos suizos. Un diseño modular es clave para garantizar que el concepto no falle debido a la posible escasez de piezas. El dispositivo también debe ser portátil, compacto y robusto.
La estudiante de doctorado de Kristina Shea, Cosima du Pasquier, trabaja en el diseño mecánico del ventilador. Crédito: Nicola Pitaro / ETH Zurich
No es un kit de bricolaje
Aunque el equipo ha mantenido todos los aspectos del nuevo ventilador simple y se ha centrado en el uso de componentes estándar que están disponibles en todo el mundo, eso no significa que cualquier aficionado al bricolaje podría construir esta máquina en casa. «El diseño puede ser sencillo, pero controlar el flujo de aire y obtener el ritmo correcto es una tarea compleja que requiere experiencia en ingeniería», dice Shea. «Trajimos a bordo a la profesora de ETH Melanie Zeilinger del Instituto de Control y Sistemas Dinámicos para que nos ayude con la tecnología de control».
El concepto para el nuevo ventilador fue desarrollado originalmente por ingenieros del Instituto de Massachusetts. de Tecnología (MIT). «Examinamos más de 40 diseños de código abierto, pero este concepto parecía el más prometedor», dice. Posteriormente, el equipo realizó sus propias mejoras en los planos mientras trabajaba en el dispositivo en el laboratorio, mejorando especialmente la capacidad de construcción, la compacidad y la interacción del producto.
La primera prueba se completó con éxito
El prototipo ya ha pasado su revisión técnica inicial. Esto fue realizado por Marianne Schmid Daners y su equipo de la Cátedra de Desarrollo de Producto y Diseño de Ingeniería. El equipo de prueba que construyeron en su laboratorio también les permitirá probar otros nuevos sistemas de ventilación, incluidos los construidos por empresas.
Los investigadores ya están en negociaciones con un socio fabricante en Ucrania que ha expresado interés en la producción del ventilador a escala industrial. «No podemos fabricar el producto nosotros mismos en ETH. Pero si podemos encontrar socios de la industria que estén interesados en producir este tipo de máquina, haremos todo lo posible para apoyarlos», dice Shea. Cualquiera que sea el caso, dejar sus planes para acumular polvo en un cajón no es una opción: «Definitivamente haremos que nuestro diseño sea de código abierto tan pronto como terminemos el proceso de desarrollo».
Para Shea, desarrollar el ventilador es mucho más que un premio de consolación por su año sabático cancelado. «Este es un proyecto bastante loco y caótico en el que estamos trabajando, porque las condiciones y los requisitos cambian a diario». En circunstancias normales, enfatiza, el proceso de desarrollo del proyecto se siente muy diferente. «Eso es lo que hace que este proyecto en particular sea tan único y útil: es una verdadera aventura».
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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Proporcionado por ETH Zurich Cita: Creación de un ventilador de bajo costo para todos (2020, 12 de mayo) recuperado 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-low-cost-ventilator.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.