I VOLONTARI SVILUPPANO UN VENTILATORE STAMPABILE 3D BASATO SUL DESIGN DELL’ESERCITO AMERICANO DEL 1965
Con i ventilatori scarsi alla luce della pandemia di coronavirus, i produttori della comunità della stampa 3D continuano a combattere la carenza attraverso l’uso delle loro macchine. L’ultimo pezzo di kit medico stampabile in 3D in sviluppo è il meccanismo di temporizzazione di un ventilatore di emergenza basato su un progetto dell’esercito americano del 1965.
Il progetto è stato realizzato e testato da una raccolta di ingegneri, progettisti di prodotti e operatori sanitari di Helpful Engineering , un gruppo di oltre 12.000 volontari che lavorano su progetti di produzione per aiutare i malati di COVID-19. Warren Koch, uno dei leader del progetto all’interno di Helpful Engineering, ha recentemente pubblicato un post reddit chiamando volontari disponibili e capaci nella comunità della fluidodinamica per contribuire al progetto.
Il ventilatore ARMEE (Automatic Respiration Management Exclusively for Emergencies) è semplicemente due piastre di plastica sigillate insieme, creando una serie di canali interni che dirigono l’ossigeno nei polmoni di un paziente. Si basa su un collaudato prototipo del 1965 dell’Esercito americano, che ha già alcuni dati preliminari. L’ARMEE è in realtà solo un pezzo di un intero sistema di ventilazione, ma è il pezzo nella fornitura più breve nei sistemi sanitari di tutto il mondo. È il componente che determina i tempi e controlla il passaggio tra inspirazione ed espirazione, noto anche come oscillatore.
Il design originale del ventilatore del 1965. Immagine via Warren Koch.
Il design originale del ventilatore del 1965. Immagine via Warren Koch.
Questo particolare oscillatore non ospita componenti elettronici e scorre esclusivamente dall’aria pressurizzata che viene immessa al suo interno attraverso una valvola. Non ci sono parti mobili all’interno quindi non può essere consumato. Una volta che le tre viti di calibrazione impostano PIP, PEEP e inspirazione: il rapporto espirazione viene calibrato, è completamente autonomo. A quel punto, l’unica variabile che può essere modificata è la pressione di aspirazione, determinando la forza alla quale l’ossigeno viene spinto nei polmoni di un paziente. Gli utenti hanno la possibilità di iniziare manualmente un’inalazione inducendo l’aspirazione sul ventilatore, altrimenti è completamente controllato dalla frequenza calibrata dell’ARMEE.
Sebbene il dispositivo sia progettato per essere stampabile in 3D, è ancora abbastanza semplice che una struttura di stampaggio ad iniezione di medie dimensioni sia in grado di produrre circa 10.000 unità al giorno. Una struttura di lavorazione dei metalli produrrebbe risultati simili, ed è questa versatilità e producibilità che dà al dispositivo il suo valore: si rivolge alle strutture di produzione limitate spesso presenti in paesi sottosviluppati.
Koch ha organizzato una raccolta fondi per finanziare i test e la convalida dei “ventilatori altamente fabbricabili”. I lettori che vogliono dare una mano sono incoraggiati a donare ciò che possono alla causa, poiché aiuterà a finalizzare e produrre in serie l’ARMEE. Qualsiasi capitale in eccesso sarà utilizzato per finanziare un altro progetto di ventilatore o dispositivo medico per combattere il coronavirus. Inoltre, tutti i lettori con competenze tecniche che ritengono possano essere utili al progetto sono incoraggiati a registrarsi qui .
La comunità della stampa 3D ha visto l’istituzione di molte iniziative dall’inizio dell’epidemia di coronavirus . Oltre ai progetti open source di materiali come Materialize e BCN3D , un certo numero di aziende di stampa 3D ha offerto le proprie aziende di stampa per produrre DPI per gli operatori sanitari. I produttori con tempo e risorse disponibili possono contribuire ad alleggerire il carico delle strutture sanitarie offrendo i loro servizi a iniziative come questa.
