L’administration sûre et efficace d’oxygène aux patients.

Les masques à ballon, également appelés ballons Ambu (appareils de respiration artificielle manuelle), sont utilisés pour administrer de l'oxygène aux patients qui ne respirent pas seuls. Bien qu'ils aient sauvé de nombreuses vies, ils ne sont pas adaptés au traitement des patients atteints de la COVID-19.

Le principal défaut du masque est qu'il doit être pressé manuellement pour injecter de l'oxygène dans les poumons. Cette méthode est efficace sur de courtes périodes, mais pas pour les soins de longue durée. Il peut également envoyer des quantités variables d'oxygène dans les poumons, et le patient doit d'abord être stabilisé avant d'être oxygéné.

Après avoir étudié des modèles open source de respirateurs d'urgence, une équipe d'ingénieurs de Tolomatic s'est réunie et a proposé de nouvelles idées pour la construction de respirateurs à partir de ballons Ambu. En une semaine, l'équipe a créé deux modèles utilisant les actionneurs électriques à vis de l'entreprise. Ces modèles automatisent le contrôle du volume d'air et de sa fréquence d'administration aux patients, une amélioration significative par rapport aux ballons Ambu manuels.

Notre approche consistait à automatiser un processus traditionnellement manuel grâce à des actionneurs linéaires électriques et à garantir que les patients puissent continuer à recevoir de l'air pendant des jours, voire des semaines. Les actionneurs contrôlent la vitesse, la fréquence et la longueur de la course de descente ; la durée de la pause ; puis la vitesse, la fréquence et la longueur de la course de retour.

Les actionneurs permettent aux médecins et aux infirmières de contrôler totalement le débit d'oxygène dans les poumons du patient, contrairement aux vérins à came ou pneumatiques plus traditionnels que l'on retrouve sur d'autres modèles open source. Que le patient soit jeune, âgé, grand ou petit, ils peuvent ajuster la quantité d'air et la fréquence d'administration.

Nous utilisons soit un actionneur à tige électrique, soit un actionneur électrique sans tige. Tous deux sont des actionneurs linéaires à vis qui convertissent la puissance rotative d'un servomoteur en mouvement linéaire. Les actionneurs à tige sont dotés d'une tige qui s'étend et se rétracte du corps principal. Les actionneurs sans tige n'en ont pas. La course est contenue dans l'actionneur. Pour cette application, l'actionneur à tige nécessite un boîtier pour maintenir le sac Ambu, sur lequel il se fixe. L'actionneur sans tige est plus compact et peut maintenir et comprimer le sac Ambu dans ses rails.

La course optimale des deux prototypes est de 2,5 pouces, avec une force minimale de 25 lb sur l'arbre de sortie. Les deux modèles sont conçus pour une force minimale de 100 lb. La configuration du moteur à entraînement direct (ou en ligne) simplifie la conception et réduit les coûts. L'ajout d'engrenages permettrait d'adapter la conception à une plus grande variété de moteurs.

Ces nouvelles conceptions semblent constituer une amélioration par rapport aux modifications apportées aux ballons Ambu, qui automatisaient le processus grâce à une came unidirectionnelle ou à un actionneur pneumatique. Ces modifications ne permettent pas aux soignants de régler la longueur de la course, mais uniquement la fréquence respiratoire. Ainsi, le même volume est délivré à tous les patients et le profil de mouvement qui en résulte diffère d'un cycle respiratoire classique.

Les actionneurs linéaires, quant à eux, peuvent accélérer rapidement et maintenir leur vitesse sur une distance donnée, fournissant ainsi des volumes d'air plus continus par compression et un cycle respiratoire plus régulier. Le contrôle total du mouvement par un actionneur linéaire permet également d'ajuster les volumes d'air en fonction de l'âge, de la taille ou des besoins du patient.

Les conceptions offrent des performances fiables à long terme et permettent l'ajout d'alarmes en cas de pannes de moteur et de capteurs pour surveiller la quantité et la qualité du flux d'air.

Nous ne sommes pas un fabricant de dispositifs médicaux et ce modèle n'a été approuvé par aucun organisme de réglementation. Cependant, ces concepts limitent le contact avec le patient à celui du sac Ambu déjà approuvé. Notre objectif est de contacter d'autres partenaires, de susciter leur intérêt et de discuter de la manière dont nous pouvons collaborer à un modèle approuvé qui aidera le personnel médical à sauver des vies.

À ce jour, nous avons discuté avec plusieurs entreprises qui étudient d'autres concepts et sommes intéressés par les avantages supplémentaires qu'apporterait l'actionnement électrique. Notre entreprise est prête à mettre son expertise en contrôle de mouvement à votre disposition pour vous aider à relever ces défis critiques. Les entreprises sont invitées à nous contacter pour toute assistance concernant leurs applications.