Respirador Artificial Integrado (RAI) calcula a dose ideal de oxigênio que deve ser bombeada, de acordo com a altura e sexo do paciente; aparelho pode ter uso contínuo por um mesmo paciente durante semanas seguidas sem necessidade de interrupções ou troca de ventilador - Foto: Henrique Fontes - SEL/USP

Professor da USP São Carlos cria novo protótipo de ventilador pulmonar de baixo custo

Com protótipo pronto, pesquisador busca parcerias com empresas ou órgãos públicos para a fabricação e regularização do produto

Por: Henrique Fontes, da Assessoria de Comunicação do SEL
Diagramação: Simone Gomes

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Um novo modelo de ventilador pulmonar de baixo custo foi desenvolvido por um professor da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP. A estrutura da tecnologia é composta, basicamente, de um cilindro com um êmbolo em seu interior, o qual é acionado por um motor de alta precisão. Todas as ações do sistema são controladas por um software, que define a velocidade e pressão adequadas do fluxo de ar que deve ser bombeado ao usuário, bem como a dose ideal de oxigênio, baseada na altura e sexo do paciente. Válvulas ajudam a controlar a entrada e saída dos gases.

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Além de ser totalmente programável e poder ser controlado a distância, o equipamento não precisa ser alimentado por ar comprimido, ou seja, o aparelho consegue utilizar o ar diretamente da atmosfera, por meio de filtros ou purificadores. Batizado de Respirador Artificial Integrado (RAI), o aparelho pode ser aplicado em uso contínuo, possibilitando que um mesmo paciente o utilize por diversas semanas seguidas sem a necessidade de interrupções ou trocas de ventilador.

“A ideia foi desenvolver um projeto de alta confiabilidade e qualidade voltado ao tratamento sistêmico de pacientes com covid-19. O sistema é de fácil operação e oferece uma interface intuitiva e poderosa ao usuário, que tem grande capacidade de visualização dos parâmetros do equipamento e das condições do paciente”, explica o professor José Roberto Monteiro, autor do trabalho e professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da EESC.

Professor José Roberto levou cerca de cinco meses para desenvolver o ventilador pulmonar – Foto: Henrique Fontes – SEL/USP

Mais um destaque do novo ventilador pulmonar, que levou cerca de cinco meses para ser desenvolvido, é que ele pode ser estimulado pelo próprio usuário. Neste caso, basta o indivíduo fazer um movimento de inspiração para que o sistema identifique a necessidade de enviar mais oxigênio.

O respirador controla a fração exata de oxigênio bombeada, podendo variar de 20% a 100%, de acordo com a demanda do paciente.

Custo acessível

“Entre as principais vantagens deste novo respirador está o seu baixo custo, pois ele foi construído com materiais fáceis de serem adquiridos e de simples fabricação, como plástico, alumínio e aço inox. Se produzido em larga escala, a estimativa é de que o produto tenha um custo de material inferior a R$ 1,5 mil, valor bem abaixo dos que são encontrados no mercado, que demandam um investimento em torno de R$ 15 mil”, explica Monteiro.

Além de ser totalmente programável e poder ser controlado a distância, o equipamento não precisa ser alimentado por ar comprimido; expectativa é que produto esteja pronto para ser comercializado em 30 a 60 dias após a aprovação pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) - Foto: Henrique Fontes / SEL/USP

Um protótipo do ventilador já foi finalizado pelo docente, que agora aguarda o interesse de órgãos públicos ou da iniciativa privada para que o produto chegue ao mercado o mais rápido possível, tendo em vista que ainda há muitas incertezas sobre quando terminará a pandemia de covid-19. Uma vez realizadas todas as adaptações necessárias por um eventual fabricante, a expectativa do professor é de que o produto possa estar pronto para ser comercializado dentro de um período entre 30 e 60 dias, dependendo dos trâmites de aprovação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).

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“Ainda não sabemos quais serão os desdobramentos da pandemia, se teremos logo uma vacina ou se haverá novas ondas de contágio. No entanto, independentemente da utilização de nossa tecnologia durante a pandemia, estamos entregando um aparelho que será muito importante para a redução de custos de equipamentos hospitalares, podendo ser utilizado em qualquer momento e em diferentes cenários”, completa Monteiro.

O RAI foi construído por meio de técnicas de acionamentos elétricos, área de pesquisa em que o professor da EESC trabalha e que consiste, resumidamente, no controle de precisão de motores elétricos. A utilização deste ramo da ciência foi essencial para a redução dos custos do equipamento. O trabalho contou com a colaboração do ex-aluno da EESC José Antonio Ottoboni, durante a realização de seu doutorado na instituição. Atualmente ele é professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), campus de São Carlos. Confira o vídeo demonstrativo do RAI em funcionamento:

 Texto: Henrique Fontes, da Assessoria de Comunicação do SEL

Mais informações: e-mail comunica.sel@usp.br, na Assessoria de Comunicação do SEL


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