Respiradores mecánicos para pacientes de COVID-19: Fase 2

Comienza la Fase 2 del desafío de los respiradores mecánicos para tratar a pacientes de COVID-19. ¿Se te ocurre alguna mejora para las soluciones entregadas en la Fase 1? Participa en el desafío (haciendo click en el botón de abajo), regístrate y descarga la descripción completa del desafío y la solución. La fecha límite de entrega de soluciones es el 3 de abril. ¡No hay tiempo que perder! Cuando el sistema sanitario de un país se ve obligado a montar hospitales de campaña, como hemos visto en Italia, en cada sala habrá cientos de pacientes estrictamente organizados, una infraestructura bastante rudimentaria y un personal sanitario agotado, sobrepasado por la situación y, en alguno casos, sin los conocimientos necesarios para tratar problemas respiratorios. Este entorno no es ideal para un respirador artificial que requiera conocimientos avanzados y una infraestructura compleja o para un respirador de uso doméstico que expulse contaminantes. Evidentemente, las condiciones actuales son de emergencia y, por tanto, debemos renunciar a algunos aspectos. La implementación de la tecnología que mide el volumen de la respiración a tiempo real es relativamente compleja y exige tolerancias de fabricación muy específicas. Además, la mezcla de aire y oxígeno necesita una cantidad de componentes que o bien escasean o son difíciles de enviar desde cualquier parte del mundo en la situación actual. Los respiradores mecánicos antiguos con un control de presión más simple siguen cumpliendo su función sin necesidad del control de volumen. La respiración con control de presión es más adecuada para las condiciones de un hospital de campaña.

Desafío para desarrollar respiradores mecánicos

La solución seleccionada en la Ronda 1 (participa en la Ronda 2 para leer la descripción) propone un sistema de respiradores basado en respiradores antiguos para una sala de diez camas. Esta configuración es escalable a muchas más camas. Los respiradores se colocarían en las mesitas al lado de las camas. Los respiradores reciben gas pre-mezclado desde una de las líneas de suministro opcionales. Esta disposición simplifica de manera significativa el diseño del respirador. La concentración de FiO2 en las líneas de suministro se puede ajustar regulando la presión de suministro de las bombonas. Se monitoriza la concentración mediante la tecnología conocida como sensor de oxígeno. El monitor muestra los cambios de nivel de FiO2, por ejemplo, cuando se ha cambiado a varios pacientes a la línea alternativa. Para esto se necesita un médico que supervise la línea y ajuste el regulador de la bombona de oxígeno hasta que se alcance el nivel de FiO2 necesario (+/-3% v/v). El resto de características del diseño se encuentran en el anexo 1 - FredeSolution166UK, apúntate al desafío para leer más.

Lo que los hospitales necesitan

El objetido de este desafío es mejorar la solución descrita en el anexo 1. Es vital garantizar la disponibilidad de los componentes del BOM (descritos en el anexo 2), especialmente de válvulas usadas en aparatos médicos, sensores de presión y compresores de aire sin aceites. Para ello, estamos buscando modelos y fabricantes alternativos que cumplan con las características necesarias para todos los componentes. También se pueden enviar diseños que resuelvan problemas relacionados con la disponibilidad de stock.  Además, puedes proponer mejoras o evoluciones como:

• Detección de la exhalación por flujo
• Cambio del compresor por impulsores de aire como ventiladores de aire, turbo compresores de automóviles, etc., y adaptaciones de los mismos.
• Otros.

Criterios de evaluación

Las soluciones serán evaluadas por los propios participantes de acuerdo a los siguientes criterios de evaluación, en este orden de importancia:

• Cumplimiento de los requisitos mínimos
• Fiabilidad del respirador
• Facilidad de construcción
• Disponibilidad de componentes
• Menor coste
• Facilidad de limpieza / esterilización

Cronología

Ronda 1 – 1 semana (3 de abril) + 1 semana para que los participantes evalúen las soluciones (5 de abril). A continuación, se publicarán las soluciones y resultados, y se podrá volver a abrir otro ciclo para la mejora de los modelos y la financiación de los prototipos que funcionen.

Premio

El objetivo de este desafío es aportar un granito de arena a la lucha contra la pandemia del COVID-19. No hay premio en este caso, aunque ennomotive financiará la construcción de los mejores prototipos en la siguiente ronda de la competición.

Términos 

• Todas las soluciones de este reto serán de dominio público
• Una vez acabado el plazo de entrega, las soluciones podrán ser vistas por otros participantes, que las evaluarán para elegir las mejores
• Se podrá volver a abrir sucesivos ciclos de participación para la mejora progresiva del modelo de respirador.

Participa en el desafío