Uma equipa de engenheiros e médicos, liderada pelo 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.
O propósito deste ventilador alternativo é possibilitar a libertação dos ventiladores convencionais para casos mais graves, oferecendo 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.
O dispositivo, inspirado num trabalho original da Universidade de Rice (EUA), é um sistema de compressão e descompressão automática de balão autoinsuflável (Bag Valve Masks – BVM, ex. AMBU®), 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.
Protótipo é económico e facilmente replicável
“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. 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”, afirma Nuno Cruz, coordenador do projeto, investigador do INESC TEC e professor na FEUP.
“O protótipo já foi testado em ensaios pré-clínicos e estamos a organizar a industrialização, produção e montagem, em resposta aos desafios colocados pela ARS Norte. 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 Nuno Cruz.
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).
Um esforço conjunto
O projeto tem o apoio da indústria, não só na vertente da industrialização como na sponsorização: a AIMMAP suporta os custos de produção de uma pré-série para testes em hospitais e das primeiras unidades que serão entregues à ARS Norte.
Fazem parte da equipa de desenvolvimento INESC TEC e FEUP, que lideram, ARS Norte, Faculdade de Medicina da Universidade do Porto (FMUP), Instituto de Ciência e Inovação em Engenharia Mecânica e Engenharia Industrial (INEGI), Centro Hospitalar Universitário de São João (CHUSJ), Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar (ICBAS), Centro Hospitalar Universitário do Porto – Hospital de Santo António, Instituto Electrotécnico Português (IEP), empresas e ainda médicos e engenheiros, como cidadãos individuais.
No INESC TEC, a equipa que coordena o projeto é composta por Nuno Cruz (Centro de Robótica e Sistemas Autónomos – CRAS), Daniel Vasconcelos (Serviço de Apoio ao Licenciamento – SAL), bem como João Claro e José Manuel Mendonça (Conselho de Administração – CA). O desenvolvimento da tecnologia inclui os seguintes investigadores: do CRAS, Nuno Cruz, e do Centro de Robótica Industrial e Sistemas Inteligentes – CRIIS, António Paulo Moreira, Paulo Gomes da Costa, Hélio Mendonça, Cláudia Rocha, Manuel Silva, José Carlos Azevedo e José Magalhães Lima. O projeto tem ainda o apoio consultivo de: Rui Oliveira (CA), Catarina Maia (SAL), Vasco Rosa Dias (Encarregado de Proteção de Dados), Luís Pessoa (Centro de Telecomunicações e Multimédia-CTM), Henrique Salgado (CTM), Manuel Ricardo (CA).
Toda esta equipa multidisciplinar está a trabalhar pro bono, em contacto com o Infarmed e os resultados obtidos serão propriedade intelectual aberta, para permitir a produção local deste ventilador alternativo em qualquer país do mundo.
Mais informações sobre o projeto em https://pneuma.inesctec.pt/
Os investigatores do INESC TEC mencionados na notícia têm vínculo às seguintes instituições: UP-FEUP, P.Porto-ISEP e INESC TEC.
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