Ventilador mecânico invasivo de emergência resistente e de fácil manutenção / Robust, maintainable, emergency invasive mechanical ventilator

RESUMO

RESUMO Objetivo: Desenvolver um ventilador mecânico invasivo simples, resistente, seguro e eficiente que possa ser utilizado em áreas remotas do mundo ou zonas de guerra, em que a utilidade prática de equipamentos mais sofisticados é limitada por questões de manutenção, disponibilidade de peças, transporte e/ou custo. Métodos: O dispositivo implementa o modo de ventilação mandatória contínua com pressão controlada, complementado por um simples modo assisto-controlado. Pode-se também utilizar a pressão positiva contínua nas vias aéreas. Ao se evitar o fluxo contínuo de oxigênio ou ar, minimiza-se o consumo de gases comprimidos. As taxas respiratórias e as relações de tempo de inspiração e expiração são determinadas eletronicamente. Além disso, conta com um alarme de apneia/falta de energia. Resultados: Os perfis de pressão foram medidos para uma série de condições, sendo considerados ajustáveis dentro de uma margem de erro de ± 2,5cmH2O, e foram considerados bem estáveis dentro dessa variação durante um período de 41 horas. Os parâmetros de tempo do ciclo respiratório foram precisos dentro de alguns pontos percentuais durante o mesmo período. O dispositivo foi testado quanto à durabilidade por um período equivalente a 4 meses. Os testes químicos e biológicos não conseguiram identificar qualquer contaminação do gás por compostos orgânicos voláteis ou micro-organismos. Em comparação com um ventilador bem estabelecido, o teste de ventilação em um animal de grande porte mostrou que este poderia ser ventilado adequadamente durante um período de 60 minutos, sem quaisquer efeitos negativos perceptíveis durante o período subsequente de 24 horas. Conclusão: Este projeto de ventilador pode ser viável após novos testes em animais e aprovação formal pelas autoridades competentes, para aplicação clínica nas circunstâncias atípicas anteriormente mencionadas.

ABSTRACT

ABSTRACT Objective: To develop a simple, robust, safe and efficient invasive mechanical ventilator that can be used in remote areas of the world or war zones where the practical utility of more sophisticated equipment is limited by considerations of maintainability, availability of parts, transportation and/or cost. Methods: The device implements the pressure-controlled continuous mandatory ventilation mode, complemented by a simple assist-control mode. Continuous positive airway pressure is also possible. The consumption of compressed gases is minimized by avoiding a continuous flow of oxygen or air. Respiratory rates and inspiration/expiration time ratios are electronically determined, and an apnea/power loss alarm is provided. Results: The pressure profiles were measured for a range of conditions and found to be adjustable within a ± 2.5cmH2O error margin and stable well within this range over a 41-hour period. Respiratory cycle timing parameters were precise within a few percentage points over the same period. The device was tested for durability for an equivalent period of four months. Chemical and biological tests failed to identify any contamination of the gas by volatile organic compounds or microorganisms. A ventilation test on a large animal, in comparison with a well established ventilator, showed that the animal could be adequately ventilated over a period of 60 minutes, without any noticeable negative aftereffects during the subsequent 24-hour period. Conclusion: This ventilator design may be viable, after further animal tests and formal approval by the competent authorities, for clinical application in the abovementioned atypical circumstances.