Uma das carências mais urgentes para os hospitais durante oEmergência Covid-19 é a falta de fãs. Estas máquinas conseguem manter os pacientes respirando quando já não conseguem fazê-lo sozinhos e podem custar até 30.000 mil euros cada. Agora, uma equipa rapidamente reunida de engenheiros, médicos, cientistas da computação e outros voluntários, centrada no MIT, está a trabalhar para implementar uma alternativa segura e acessível que possa ser construída rapidamente em todo o mundo.
A equipe, chamada MIT E-Vent (para ventilador de emergência), foi formada em 12 de março em resposta à rápida propagação da pandemia do coronavírus. Os seus membros ficaram alarmados com uma grande conversa que surgiu sobre uma referência a um projeto do MIT desenvolvido em 2010. Os alunos da altura conceberam um dispositivo de ventilação simples que poderia ser construído com peças no valor de cerca de 100 euros. Eles publicaram um artigo detalhando seu projeto e testes, mas o trabalho terminou nesse ponto. Agora, dada a emergência, uma nova equipa assumiu esse projecto a um ritmo bastante acelerado.
O núcleo do respirador de baixo custo
A chave para a alternativa simples e econômica do ventilador é um saco plástico manual chamadoBolsa Ambu“, que os hospitais já têm em mãos em grande quantidade. É um balão de material plástico auto-expansível que pode ser gerenciado manualmente, por um médico ou técnico de emergência, para fornecer respiração a um paciente em situações como parada cardíaca, até que um respirador fique disponível. Ele conecta às suas extremidades um duas válvulas unidirecionais. Um tubo é inserido nas vias aéreas do paciente e o bombeamento de ar para os pulmões é feito pressionando e liberando a bolsa flexível. Esta é uma tarefa para pessoal qualificado, treinado em como avaliar o paciente e ajustar os tempos e a pressão de bombeamento de acordo.
A inovação nascida do projeto do MIT em 2010 e agora rapidamente refinada e testada pela nova equipe foi conceber um sistema mecânico para realizar a compressão e liberação da bolsa Ambu, já que isso não é algo que uma pessoa poderia fazer por períodos prolongados. Mas é essencial que esse sistema não danifique a bolsa e seja controlável, para que a quantidade de ar e as pressões fornecidas possam ser adaptadas ao paciente individualmente.
O projeto é de código aberto, mas é necessário rigor
O dispositivo deve ser muito confiável, pois uma falha inesperada do dispositivo pode ser fatal, mas conforme projetado pela equipe do MIT, a bolsa pode ser operada imediatamente, mesmo manualmente, em caso de emergência.
A equipe lança o projeto do respirador de baixo custo totalmente de código aberto. No entanto, ele faz questão de que possíveis produções não sejam feitas sem o conhecimento ou as habilidades clínicas necessárias. Para ter certeza da durabilidade desses dispositivos seriam necessários aproximadamente 1 milhão de ciclos de teste durante um período de duas semanas. Para ajudar a reduzir a propagação de desinformação ou de conselhos mal elaborados, a equipa adicionou ao seu website recursos de informação verificados sobre a utilização clínica de ventiladores e os requisitos de formação e monitorização na utilização de tais sistemas. Todas essas informações estão disponíveis gratuitamente em e-vent.mit.edu.
“Estamos publicando um guia de projeto (clínico, mecânico, elétrico/controle, testes)”, diz um membro da equipe. “Encorajamos equipes de engenharia clínica competentes a trabalhar com seus recursos locais, seguindo as especificações, e agradecemos qualquer contribuição que outras equipes possam ter.”
A equipe de todos os voluntários está trabalhando sem financiamento e está trabalhando anonimamente por enquanto, porque muitos deles já foram inundados com pedidos de pessoas. Todo mundo quer mais informações e a equipe tem medo de ficar sobrecarregada por ligações que interferem no trabalho do projeto.
“Gostaríamos muito de manter o foco” diz um membro da equipe. “E essa é uma das razões pelas quais o site é tão essencial, para que possamos comunicar com quem quiser ler sobre o que estamos a fazer, e também para que outras pessoas em todo o mundo possam comunicar connosco.”
Primeiro de tudo, segurança do paciente
“Estabelecemos o que chamamos de requisitos funcionais clínicos mínimos”, que é o conjunto mínimo de funções que o dispositivo deve desempenhar para ser seguro e útil, afirma um dos integrantes da equipe, um engenheiro. A determinação dos requisitos mínimos foi feita por uma equipe de médicos com ampla formação clínica, incluindo anestesia e cuidados intensivos. Paralelamente, o grupo comprometeu-se a projetar, construir e testar um protótipo atualizado.
Os testes iniciais revelam as altas cargas que o uso real acarreta e alguns pontos fracos que já foram resolvidos. A equipe já fabricou as novas versões e outras estão sendo preparadas para novos testes funcionais. A equipe afirma que há informações detalhadas suficientes em seu site para permitir que outras equipes trabalhem em paralelo com eles, e também incluíram links para outras equipes que estão trabalhando em esforços de design semelhantes.
Um protótipo em apenas 7 dias
Em menos de uma semana, a equipe passou de bancos vazios para os primeiros testes realistas de um protótipo de respirador de baixo custo. Um membro da equipe diz que em menos de uma semana estão trabalhando, motivados por relatos de médicos que já tiveram que racionar ventiladores e pela intensa atenção que o grupo deu a este projeto, e já geraram “múltiplas teses” sobre a pesquisa.
A natureza interdisciplinar do grupo era crucial, diz um membro da equipe. “Os momentos mais emocionantes são quando temos um engenheiro de projeto sentado ao lado de um engenheiro de controles, sentado ao lado do especialista em fabricação, com um anestesista no WebEx. Todos os documentos e planilhas em paralelo. Estamos discutindo os detalhes de tudo, desde maneiras de rastrear dados de sinais vitais do paciente até as melhores fontes para pequenos motores elétricos. “
A intensidade do trabalho, com pessoas trabalhando muitas horas todos os dias, era cansativa. Mas isso não diminuiu o entusiasmo deles.
“Todos trabalhamos juntos e, em última análise, o objetivo é ajudar as pessoas, porque a vida das pessoas está compreensivelmente em equilíbrio”, disse um dos pesquisadores.
