{{{sourceTextContent.title}}}

Les nouveaux prototypes de ventilateurs s'appuient sur des actionneurs linéaires

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

La fourniture sûre et efficace d'oxygène aux patients.

{{{sourceTextContent.description}}}

Les masques à valve à poche, également appelés ambu bags (appareils de respiration artificielle manuelle) sont utilisés pour délivrer de l'oxygène aux patients qui ne respirent pas par eux-mêmes. Mais s'ils ont sauvé de nombreuses vies, ils ne sont pas adaptés au traitement des patients atteints du coronavirus COVID-19.

Le principal défaut du masque est qu'il doit être pressé manuellement pour forcer l'oxygène dans les poumons. Cela fonctionne pour 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 de recevoir de l'oxygène.

Après avoir étudié les conceptions libres pour les ventilateurs d'urgence, une équipe d'ingénieurs de Tolomatic s'est réunie et a trouvé de nouvelles idées pour construire des ventilateurs à partir de sacs ambu. En une semaine, l'équipe a créé deux conceptions qui utilisent les actionneurs électriques à vis de la société. Ces modèles automatisent le contrôle du volume d'air et de la fréquence d'alimentation des patients, ce qui représente une amélioration significative par rapport aux sacs de ventilation manuels.

Notre approche consistait à automatiser un processus traditionnellement manuel en utilisant des actionneurs linéaires électriques et à garantir que les patients continuent à recevoir de l'air pendant des jours ou des semaines. Les actionneurs contrôlent la vitesse, la fréquence et la longueur de course du mouvement de descente, la durée de la pause, puis la vitesse, la fréquence et la longueur de course du mouvement de retour.

Les actionneurs donnent aux médecins et aux infirmières un contrôle total sur le flux d'oxygène entrant dans les poumons du patient, contrairement aux cylindres à cames ou pneumatiques plus traditionnels que nous avons vus sur d'autres conceptions open-source. Que le patient soit jeune, vieux, grand ou petit, ils peuvent régler la quantité d'air et la fréquence de son acheminement.

Nous utilisons soit un actionneur électrique à tige, soit un actionneur électrique sans tige. Les deux sont des actionneurs linéaires à vis qui convertissent la puissance rotative d'un servomoteur en un mouvement linéaire. Les actionneurs à tige ont une tige qui s'étend et se rétracte du corps principal de l'actionneur. Les actionneurs sans tige n'ont pas de tige. Au lieu de cela, la course est contenue dans l'actionneur. Pour cette application, l'actionneur à tige a besoin d'un boîtier pour contenir le sac ambu et l'actionneur se monte sur le boîtier. L'actionneur sans tige est plus compact et peut maintenir et comprimer le sac ambu dans ses rails.

La longueur de course optimale pour les deux prototypes est de 2,5 pouces, avec un minimum de 25 livres de force à l'arbre de sortie. Les deux sont conçus pour une force d'au moins 100 livres. La configuration du moteur à entraînement direct (ou en ligne) simplifie la conception et réduit les coûts. L'ajout d'un engrenage à la conception permet d'adapter une plus grande variété de moteurs.

Ces nouvelles conceptions semblent être une amélioration par rapport aux modifications des sacs ambu qui automatisaient le processus en utilisant une came à sens unique ou un actionneur pneumatique. Elles ne permettent pas aux travailleurs de la santé d'ajuster la longueur de la course, mais seulement la fréquence de la respiration. Par conséquent, le même volume de volume est délivré à tous les patients et le profil de mouvement qui en résulte ne ressemble pas à un cycle respiratoire typique.

Les actionneurs linéaires, en revanche, peuvent accélérer et maintenir rapidement leur vitesse sur une distance donnée, fournissant ainsi des volumes d'air plus continus par compression et un cycle respiratoire plus typique. 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 actuels du patient.

Les conceptions offrent des performances fiables à long terme et permettront d'ajouter des alarmes en cas de défaut du moteur et des capteurs pour surveiller la quantité et la qualité du flux d'air.

Nous ne sommes pas un fabricant de dispositifs médicaux, et cette conception n'a été approuvée par aucun organisme de réglementation. Cependant, ces concepts limitent le contact avec le patient à celui du sac ambu déjà approuvé. Notre intention est d'entrer en contact avec d'autres partenaires, de susciter un certain intérêt et de discuter de la manière dont nous pouvons collaborer à une conception approuvée qui aidera le personnel médical qui tente de sauver des vies.

À ce jour, nous avons discuté avec plusieurs entreprises qui poursuivent d'autres concepts et nous sommes intéressés par les avantages supplémentaires que l'actionnement électrique apporterait. Notre société est prête à offrir son expertise en matière de contrôle du mouvement pour aider à résoudre ces défis critiques. Les entreprises doivent nous contacter pour obtenir de l'aide pour leurs applications.