Ventilatore fatto in casa

Come creare il proprio ventilatore

A causa della pandemia COVID-19 (Coronavirus) c'è un'enorme mancanza di ventilatori medici in tutto il mondo. Attualmente non ci sono abbastanza ventilatori medici per supportare il gran numero di focolai di virus previsti nella popolazione che avrà bisogno di accesso a un ventilatore medico. La maggior parte delle città e dei paesi non ha accesso a più unità e i ventilatori medici professionali hanno un prezzo elevato, non è facile da acquistare a centinaia e rapidamente.

Il nostro obiettivo era creare un ventilatore medico fatto in casa da materiali prontamente disponibili che possono essere acquistati online. Questo sarebbe molto economico e veloce da mettere insieme e per una frazione del prezzo. Anche se potresti pensare che non sia un'opzione praticabile per creare un ventilatore fatto in casa, leggi questo articolo. "Un ragazzo cinese è stato tenuto in vita per 5 anni utilizzando un ventilatore fatto in casa"Leggi qui. Quando leggi questa fantastica storia ti rendi subito conto che un ventilatore fatto in casa non è così pazzo come sembra.

Avviso legale: Firgelli non si assume alcuna responsabilità. Fallo e usalo a tuo rischio e pericolo. Stiamo pubblicando l'idea come supporto per tempi disperati, ad esempio se vieni cacciato dall'ospedale o sai che l'ospedale non ha più ventilatori da utilizzare.

Ventilatore fatto in casa

Teoria del ventilatore medico fatto in casa

Il principio alla base di un ventilatore medico è quello di immettere ossigeno nei polmoni e quindi estrarre l'aria dai polmoni in un modo ripetibile che riproduce un modello di respirazione naturale. In una situazione in cui qualcuno ha problemi respiratori come la polmonite, il paziente non è in grado di respirare da solo e invece ha bisogno di una macchina per fare la respirazione al posto suo.

Il dispositivo meccanico più semplice che potremmo ideare per assistere la respirazione di una persona sarebbe una pompa azionata a mano che viene fissata alla bocca e al naso della persona utilizzando una maschera. La maschera richiederebbe una disposizione di valvola unidirezionale per far fluire l'aria dal dispositivo nei polmoni quando il dispositivo viene compresso e fuori dai polmoni nell'atmosfera quando il dispositivo viene espanso.

Nel nostro ventilatore medico azionato da attuatore, viene utilizzato un attuatore lineare per comprimere l'airbag e quando viene retratto l'espansione del sacco espira l'aria dai polmoni del paziente. Un attuatore lineare comprimerebbe semplicemente una borsa del ventilatore medico alla frequenza corretta richiesta dal paziente. L'attuatore lineare sarebbe collegato a una scheda Arduino che consentirebbe di controllare la velocità. I nostri attuatori lineari possono essere azionati con un ciclo di lavoro del 100% in modo che il ventilatore fatto in casa possa funzionare continuamente, come sarebbe comunque richiesto per il paziente.

 

Forniture necessarie per realizzare un ventilatore fai da te:

  • Maschera con valvola a sacco. Prontamente disponibili su Amazon, sono già realizzati per il funzionamento della ventilazione manuale. Hanno anche tutte le valvole necessarie e hanno un tappo per una fornitura di ossigeno se necessario e costano solo circa $ 40
  • Attuatore lineare - si consiglia un attuatore lineare elettrico Premium da 4 "tempi
  • Alimentazione 12V
  • Controller Arduino- microcontrollore. Questo dispositivo è ciò che si utilizza per programmare l'attuatore per entrare e uscire a una velocità impostata.

Per capire come usare un Arduino per controllare l'attuatore a 12V che comprime la sacca del ventilatore medico abbiamo creato un post sul blog su come far funzionare un attuatore utilizzando un Arduino qui 

In primo luogo il principio alla base di questo concetto è che la maschera con valvola a sacco è ciò che immette aria nel paziente. In genere queste maschere valvolari sono azionate manualmente, ma realisticamente puoi azionarle solo per così tanto tempo prima che la tua mano si stanchino. Inoltre, la frequenza deve essere abbastanza costante affinché il paziente ottenga il reale beneficio. Il principio alla base dell'utilizzo di un attuatore lineare elettrico è che l'attuatore eseguirà tutte le operazioni di compressione del sacco per te e il controller imposta semplicemente la velocità. Si consiglia di realizzare un Box per alloggiare l'attuatore lineare e la maschera della valvola a sacco. Impostare l'attuatore lineare sulla corsa completamente estesa quando la sacca della valvola è completamente compressa e quando l'attuatore è retratto la sacca si aprirà completamente.

Impostazione della pressione del ventilatore

Curva della pressione delle vie aeree

I ventilatori medicali hanno sensori diversi che usano per controllare il flusso di ossigeno nel paziente. Uno di questi è un sensore di pressione. Per portare il ventilatore fatto in casa al livello successivo è possibile installare un sensore di pressione che il controller Arduino può anche leggere e utilizzare per creare una mappa del flusso d'aria che corrisponda correttamente a come un paziente deve respirare normalmente. Utilizzando il feedback dal sensore di pressione sarebbe possibile regolare la velocità dell'attuatore per mantenere la corretta pressione dell'aria richiesta. La curva sopra aiuterebbe a ottenere questi risultati.

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