Processo de construção de um ventilador pulmonar mecânico para situação de pandemia da covid-19 / Construction process of a mechanical lung ventilator for a covid-19 pandemic situation

RESUMO

Em dezembro de 2019 o mundo foi surpreendido pela pandemia da COVID-19, que, devido à alta transmissibilidade, rapidamente se espalhou pelo planeta, causando milhares de vítimas. Durante a pandemia muitas vidas foram ceifadas, houve superlotação hospitalar e esgotamento dos recursos. Objetivo: Descrever o processo de construção e equivalência de um ventilador pulmonar mecânico, durante a situação de pandemia. Materiais e Métodos: No processo seguiram-se as recomendações da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e Associação de Medicina Intensiva Brasileira (AMIB). Foram utilizados materiais encontrados no mercado brasileiro, dispensando importações para agilizar a construção, a fim de suprir demandas locais. O equipamento foi desenvolvido no Laboratório de Mecânica Aplicada da Universidade Federal de Goiás (UFG) em proposição feita pela Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação da UFG. O Ensaio pré-clínico foi realizado em suínos in vivo, instrumentados e ventilados mecanicamente no Centro Cirúrgico do Hospital Veterinário da UFG, após aprovação da Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA/UFG), sob o número de protocolo 049/20. Foram analisados indicadores respiratórios e hemodinâmicos de forma comparativa, utilizando o protótipo de ventilação mecânica versus ventilador pulmonar já consagrado no mercado. Ambos os ventiladores foram igualmente programados. Resultados: O processo de elaboração, construção e funcionamento do protótipo seguiu recomendações da ABNT e mostrou-se seguro, medido pelos indicadores respiratórios e hemodinâmicos. As variáveis analisadas, em sua grande maioria apresentaram comportamento semelhante entre os ventiladores, independentemente do animal ventilado. Durante o ensaio pré-clínico não houve instabilidade hemodinâmica incontrolável. Conclusões: A construção e utilização do protótipo de ventilação pulmonar mecânica deve ser considerada uma alternativa para situações de pandemia, desde que a construção do equipamento cumpra os requisitos mínimos exigidos pela ABNT

ABSTRACT

In December 2019, the world was surprised by the COVID-19 pandemic, which, due to its high transmissibility, quickly spread across the planet, causing thousands of victims. During the pandemic, many lives were lost, there was hospital overcrowding and an exhaustion of resources. Objective: To describe the construction process and equivalence of a mechanical lung ventilator, during the pandemic situation. Materials and Methods: The process followed the recommendations of the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT), the National Health Surveillance Agency (ANVISA) and the Brazilian Intensive Care Medicine Association (AMIB). Materials found on the Brazilian market were used, eliminating imports to speed up construction, in order to meet local demands. The equipment was developed at the Applied Mechanics Laboratory at the Federal University of Goiás (UFG) on a proposal made by the School of Electrical, Mechanical and Computer Engineering at UFG. The pre-clinical trial was carried out in pigs in vivo, instrumented and mechanically ventilated in the Surgical Center of the UFG Veterinary Hospital, after approval by the Ethics Committee on the Use of Animals (CEUA/UFG), under protocol number 049/20. Respiratory and hemodynamic indicators were analyzed in a comparative way, using the prototype of mechanical ventilation versus pulmonary ventilator already established on the market. Both ventilators were programmed equally. Results: The process of elaboration, construction and operation of the prototype followed ABNT recommendations and proved to be safe, measured by respiratory and hemodynamic indicators. The vast majority of the variables analyzed showed similar behavior between ventilators, regardless of the ventilated animal. During the preclinical trial there was no uncontrollable hemodynamic instability. Conclusions: The construction and use of the mechanical lung ventilation prototype should be considered an alternative for pandemic situations, as long as the construction of the equipment meets the minimum requirements required by ABNT