Uma equipa de engenheiros e médicos, liderada pelo Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência (INESC TEC) e pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), desenvolveu o PNEUMA, um ventilador de pandemia com um balão autoinsuflável, de baixo custo e fácil montagem, para apoiar os hospitais portugueses no âmbito do novo coronavírus.
Com o objetivo de permitir a libertação dos ventiladores convencionais para casos mais graves, esta opção oferece apoio em hospitais de segunda e terceira linha a doentes que aguardam transferência para hospitais centrais.
A tecnologia pode ser também utilizada para ventilação invasiva transitória, em doentes com insuficiência respiratória que exija controlo de volume e frequência respiratória. Em caso extremo de falta absoluta de ventiladores, o PNEUMA é também uma alternativa concreta.
Inspirado num trabalho original da Universidade de Rice (EUA), o dispositivo é um sistema de compressão e descompressão automática de balão autoinsuflável, que mimetiza a utilização manual do balão. Assemelha-se a um ventilador de emergência e transporte e pode ser utilizado sem acesso à rede de energia elétrica.
“O PNEUMA permite o controlo do volume, frequência respiratória e relação inspiração-expiração, incluindo alarmes de deteção de paragem e filtro HEPA para mitigar risco de infeções, entre outras funcionalidades”, explica Nuno Cruz, coordenador do projeto, investigador do INESC TEC e professor na FEUP.
“É baseado num dispositivo médico homologado e que faz parte da rotina médica (balão autoinsuflável) e é rapidamente replicável, ou seja, é mais fácil, rápido e económico produzir soluções iguais a esta do que ventiladores novos”, acrescenta, reforçando que o “protótipo já foi testado em ensaios pré-clínicos”, estando a ser organizada a industrialização, produção e montagem.
“Além de um desafio tecnológico, este é um desafio de planeamento para disponibilizar atempadamente, e em número suficiente, ventiladores às nossas unidades de saúde. O desenvolvimento de soluções inovadoras comporta sempre um risco elevado, mas estimamos poder colocar o projeto e um plano para entrega dos dispositivos nas mãos das autoridades de saúde dentro de duas semanas”, conclui o investigador.
Equipa trabalha no ventilador em regime probono
As opções de design e engenharia foram feitas tendo em conta constrangimentos de tempo e de acesso limitado a infraestruturas e componentes.
Grande parte dos componentes pode ser produzido com recurso a impressão 3D, em impressoras comuns.
Os protótipos produzidos até ao momento seguem as recomendações divulgadas pela Organização Mundial de Saúde e pela agência regulamentar para o medicamento e produtos de saúde do Reino Unido (MHRA).
O projeto tem o apoio da indústria, não só na vertente da industrialização: a Associação dos Industriais Metalúrgicos, Metalomecânicos e Afins de Portugal suporta os custos de produção de uma pré-série para testes em hospitais e das primeiras unidades que serão entregues à Administração Regional de Saúde do Norte.
