Diseño de Ventilador Mecánico Inteligente para pacientes con COVID-19 en UCI de hospitales

Abstract

Este proyecto se diseñó un ventilador mecánico por control de volumen que funciona en ventilación mandatoria continua, el cual fue capaz de cumplir los parámetros de operación mínimos establecidos para pacientes en UCI con covid-19. Posteriormente se construyó un prototipo para demostrar el funcionamiento básico, calibración de este para su replicación y encontrar posibles mejoras futuras. Los objetivos fueron la compatibilidad con código abierto, transparencia en el diseño y fabricación, la selección de componentes estándar que sean accesibles, la capacidad de ventilar en síndrome de dificultad respiratoria aguda, y hacerlo con el menor costo posible sin comprometer la calidad del equipo. Se seleccionó el AMBU como fuente de oxígeno y un mecanismo de tornillo de potencia con motor de pasos que permitió el control de la velocidad y longitud de compresión del AMBU. Además, se seleccionó a Arduino como microcontrolador, con ello un sensor de flujo y presión de grado médico. De la construcción del prototipo se obtuvo una guía para la calibración, con lo que se generó curvas de flujo versus tiempo, que sirvieron para aproximar el volumen corriente entregado. Se concluyó mediante las pruebas que el prototipo satisface los requerimientos de volumen corriente, frecuencia respiratoria y relación I:E, se especificaron todos los elementos seleccionados que corresponden al circuito respiratorio ya sean manuales o electrónicos, y se obtuvo un modelo 3D con todos los elementos que tendría el equipo diseñado con su respectivo presupuesto base de 360 USD.