Testes com animais, seres humanos e avaliações técnicas mostraram eficiência do respirador
Inspire, ventilador pulmonar emergencial desenvolvido na USP pode ser produzido em até duas horas, sendo mais barato dos que os aparelhos disponíveis no mercado; enquanto ventiladores pulmonares convencionais custam, em média, R$ 15 mil, valor do Inspire é de R$ 1 mil passou pelas etapas finais de testes.
Como próximos passos, os documentos relativos ao projeto serão enviados aos órgãos competentes, inclusive à Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).
O Inspire foi desenvolvido pela equipe do professor da Poli, Raul González Lima.
Animais e seres humanos
A Poli informou que nos últimos dias dias 17, 18 e 19 de abril foram realizados estudos com pacientes humanos, seguindo os trâmites da Comissão Nacional de Ética em Pesquisa. O ensaio, sob a coordenação do professor José Otávio Auler Junior, teve também a colaboração da professora Filomena Galas, da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP), e do fisioterapeuta Alcino Costa Leme. Os testes foram realizados com quatro pacientes, nas dependências do Instituto do Coração (Incor) do Hospital das Clínicas (HC) da FMUSP, e o respirador foi considerado aprovado em todos os modos de uso. Não houve nenhum problema com os pacientes ventilados.
Antes disso, em 13 e 14 de abril, também havia sido realizado um estudo com animais, coordenado pela professora Denise Fantoni e com auxílio da professora Aline Ambrósio, ambas da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ) da USP. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Investigações Médicas 8 (LIM8), da FMUSP. O equipamento foi testado em dois animais e considerado aprovado.
O aparelho desenvolvido pelos pesquisadores da Poli foi registrado com uma licença open source, que permite a qualquer pessoa ou empresa acessar o protocolo de manufatura e fabricá-lo, bastando, para tanto, obter uma autorização da Anvisa. Para mais informações sobre a licença, clique aqui.
https://github.com/Inspire-Poli-USP/Inspire-OpenLung
Provas técnicas
Uma das avaliações técnicas que antecederam os ensaios clínicos foi realizada no último dia 12 de abril, com a colaboração do Laboratório de Diagnóstico Avançado de Combustão do Fapesp Shell Research Centre for Gas Innovation (RCGI), sediado na Poli. O laboratório coordenado pelo professor Guenther Krieger Filho tem como objetivo original analisar reações de combustão com técnicas a laser, mas se juntou aos pesquisadores nos esforços para conter a pandemia.
Era necessário testar o protótipo para conhecer as vazões e as concentrações de oxigênio que o equipamento consegue oferecer aos pacientes, nas diferentes frequências que simulam o processo de respiração pelo pulmão humano, explica Krieger Filho. O laboratório tem um analisador de gases e um medidor de vazão de gases, e por isso ofereceu ajuda, já que havia urgência em fazer esses testes.
Segundo Krieger Filho, na corrida contra o tempo que caracteriza esse período de pandemia, o mais importante é conseguir prover ajuda real em tempo hábil. A equipe do Inspire tinha pressa e o laboratório estava lá para ajudá-los, ressalta. Neste caso, provavelmente não haveria a opção de esperar a situação ideal para testar em outro laboratório, também ideal – no sentido de mais adaptado ao projeto. Ficamos felizes de poder ajudar. É uma contribuição valiosa do RCGI nesses tempos difíceis que atravessamos.
As linhas de gases (oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono), bem como medidores e analisadores de gases do laboratório para desenhar um teste que conseguisse indicar o teor de oxigênio entregue pelos respiradores. Segundo o professor Krieger Filho, como os medidores do laboratório são voltados para a análise de processos de combustão em motores veiculares e queimadores industriais, foi preciso usar a criatividade para adaptar às condições da estrutura aos testes do Inspire no prazo exíguo que a tarefa exigia.
Por exemplo, o medidor de gases de que dispomos só mede a presença de oxigênio na mistura gasosa até 31%; é o que ele permite. Mas, neste caso, era preciso saber o máximo de oxigênio que o respirador conseguiria entregar ao paciente, relata. Sabia-se que era necessário ser mais de 31%, então foi colocando dióxido de carbono ou nitrogênio em lugar do oxigênio. À medida em que eram colocados, proporcionalmente, era possível determinar o quanto de O2 estaria sendo entregue.
Criatividade
Segundo Krieger Filho, tal procedimento não se presta a uma análise para uma certificação do equipamento, por exemplo, mas mostrou-se útil para que a equipe responsável pelo ventilador pulmonar conseguisse ter uma estimativa laboratorial do teor de oxigênio presente na mistura de gases que sai do aparelho para o paciente. Busca-se um equipamento que consiga entregar algo próximo a 100% de oxigênio. O mais importante é que, ao final do dia, conseguimos ser úteis e prover uma medição que se mostrou muito próxima das estimativas teóricas acerca do equipamento, aponta. Se houvesse um aparelho que conseguisse medir a presença de oxigênio em até 100%, teria sido perfeito, mas não existia e o tempo era curto. Então, improvisou-se com criatividade.
Os testes incluíram a simulação de um reservatório para conectar a saída do respirador ao analisador de gases. Aqui também a criatividade contou positivamente. Foi utilizado um balão de festa de aniversário, uma bexiga. A ponta do medidor de vazão de oxigênio era mais ou menos do diâmetro de um lápis, e encaixava na boca da bexiga. Na parte de baixo do balão, fizemos um outro orifício, e então fomos aumentando o volume do balão, enchendo de ar, descreve Krieger Filho. Neste caso, o objetivo era ter medidas na frequência da respiração do paciente, para permitir a sincronização do fornecimento de oxigênio do aparelho com a frequência respiratória. Foram testadas várias frequências respiratórias, porque havia controle das variáveis, tais como pressão e vazão.
Segundo o professor, na corrida contra o tempo que caracteriza esse período de pandemia, o mais importante é conseguir prover ajuda real em tempo hábil. A equipe do Inspire tinha pressa e o laboratório estava lá para ajudá-lo, ressalta. Neste caso, provavelmente não haveria a opção de esperar a situação ideal para testar em outro laboratório, também ideal – no sentido de mais adaptado ao projeto. Ficamos felizes de poder ajudar. É uma contribuição valiosa do RCGI nesses tempos difíceis que atravessamos.
Sobre o RCGI
O FAPESP SHELL Research Centre for Gas Innovation (RCGI) é um centro de pesquisa financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e pela Shell. Conta com cerca de 400 pesquisadores que atuam em 46 projetos de pesquisa, divididos em cinco programas: Engenharia; Físico/Química; Políticas de Energia e Economia; Abatimento de CO2; e Geofísica. O Centro desenvolve estudos avançados no uso sustentável do gás natural, biogás, hidrogénio, gestão, transporte, armazenamento e uso de CO2. Saiba mais no site: www.rcgi.poli.usp.br/pt-br
Com informações da Acadêmica Agência de Comunicação
Foto: Reprodução/Poli
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by Edison Mariotti,
Cultura não é o que entra pelos olhos e ouvidos,
mas o que modifica o jeito de olhar e ouvir.
A cultura e o amor devem estar juntos.
“A matemática, vista corretamente, possui não apenas verdade, mas também suprema beleza - uma beleza fria e austera, como a da escultura.”
frase BERTRAND RUSSEL - matemático indiano
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data analyst in code programming language, R.
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Say no to fake News.
This report, is guaranteed to verify the address of the LINK above
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@edison.mariotti - #edisonmariotti
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analista de dados em linguagem de programação em código, R.
Diga não às fake news.
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by Natural Language Processing (NLP)
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via Processamento de linguagem natural (PNL).
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Esta reportagem, tem a garantia de apuração do endereço do LINK abaixo.
--in via tradutor do google
Inspire, an emergency lung ventilator created by engineers from USP's Polytechnic School (Poli), passes the tests. video 0: 20sec
Tests on animals, humans and technical evaluations have shown respirator efficiency
Inspire, emergency lung ventilator developed at USP can be produced in up to two hours, being cheaper than the devices available on the market; while conventional pulmonary ventilators cost, on average, R $ 15 thousand, Inspire's value is R $ 1 thousand passed through the final stages of tests.
As next steps, the documents related to the project will be sent to the competent bodies, including the National Health Surveillance Agency (Anvisa).
Inspire was developed by the team of Poli professor, Raul González Lima.
Animals and humans
Poli reported that in the last days 17, 18 and 19 April, studies were carried out with human patients, following the procedures of the National Research Ethics Commission. The essay, under the coordination of Professor José Otávio Auler Junior, also had the collaboration of Professor Filomena Galas, from the USP School of Medicine (FMUSP), and the physiotherapist Alcino Costa Leme. The tests were performed with four patients, on the premises of the Heart Institute (Incor) of the Hospital das Clínicas (HC) of FMUSP, and the respirator was considered approved in all modes of use. There was no problem with ventilated patients.
Before that, on April 13 and 14, a study with animals had also been carried out, coordinated by Professor Denise Fantoni and with the help of Professor Aline Ambrósio, both from USP's School of Veterinary Medicine and Animal Science (FMVZ). The tests were performed at the Medical Research Laboratory 8 (LIM8), FMUSP. The equipment was tested on two animals and was considered approved.
The device developed by Poli researchers was registered with an open source license, which allows any person or company to access the manufacturing protocol and manufacture it, simply by obtaining authorization from Anvisa. For more information about the license, click here.
https://github.com/Inspire-Poli-USP/Inspire-OpenLung
Technical evidence
One of the technical evaluations that preceded the clinical trials was carried out on April 12, with the collaboration of the Advanced Combustion Diagnostic Laboratory of Fapesp Shell Research Center for Gas Innovation (RCGI), headquartered at Poli. The laboratory coordinated by Professor Guenther Krieger Filho has the original objective of analyzing combustion reactions with laser techniques, but has joined researchers in efforts to contain the pandemic.
It was necessary to test the prototype to know the flow rates and oxygen concentrations that the equipment can offer patients, at different frequencies that simulate the breathing process by the human lung, explains Krieger Filho. The laboratory has a gas analyzer and a gas flow meter, so it offered help, as there was an urgency to do these tests.
According to Krieger Filho, in the race against time that characterizes this pandemic period, the most important thing is to be able to provide real help in a timely manner. The Inspire team was in a hurry and the lab was there to help them, he points out. In this case, there would probably not be an option to wait for the ideal situation to test in another laboratory, also ideal - in the sense of being more adapted to the project. We are happy to help. It is a valuable contribution from the RCGI in these difficult times that we are going through.
The gas lines (oxygen, nitrogen and carbon dioxide), as well as meters and gas analyzers in the laboratory to design a test that could indicate the oxygen content delivered by respirators. According to Professor Krieger Filho, as the laboratory meters are aimed at the analysis of combustion processes in vehicular engines and industrial burners, it was necessary to use creativity to adapt the conditions of the structure to the Inspire tests within the short time required for the task.
For example, the gas meter we have only measures the presence of oxygen in the gas mixture up to 31%; that's what it allows. But, in this case, it was necessary to know the maximum oxygen that the respirator would be able to deliver to the patient, he reports. It was known that it was necessary to be more than 31%, so it was putting carbon dioxide or nitrogen in place of oxygen. As they were placed, proportionally, it was possible to determine how much O2 was being delivered.
Creativity
According to Krieger Filho, this procedure is not suitable for an analysis for equipment certification, for example, but it proved to be useful for the team responsible for the pulmonary ventilator to be able to have a laboratory estimate of the oxygen content present in the gas mixture that leaves the device to the patient. We are looking for equipment that can deliver something close to 100% oxygen. The most important thing is that, at the end of the day, we managed to be useful and provide a measurement that proved to be very close to theoretical estimates about the equipment, he points out. If there was a device that could measure the presence of oxygen up to 100%, it would have been perfect, but it did not exist and time was short. So, he improvised with creativity.
Tests included simulating a reservoir to connect the respirator outlet to the gas analyzer. Here, too, creativity counted positively. A birthday party balloon, a bladder was used. The tip of the oxygen flow meter was about the diameter of a pencil, and fitted into the bladder mouth. At the bottom of the balloon, we made another hole, and then we increased the volume of the balloon, filling it with air, describes Krieger Filho. In this case, the objective was to have measurements on the patient's breathing rate, to allow the oxygen supply of the device to be synchronized with the respiratory rate. Various respiratory rates were tested, because there was control of variables, such as pressure and flow.
According to the professor, in the race against time that characterizes this pandemic period, the most important thing is to be able to provide real help in a timely manner. The Inspire team was in a hurry and the lab was there to help him, he points out. In this case, there would probably not be an option to wait for the ideal situation to test in another laboratory, also ideal - in the sense of being more adapted to the project. We are happy to help. It is a valuable contribution from the RCGI in these difficult times that we are going through.
About RCGI
The FAPESP SHELL Research Center for Gas Innovation (RCGI) is a research center financed by the São Paulo Research Foundation (Fapesp) and by Shell. It has about 400 researchers working in 46 research projects, divided into five programs: Engineering; Physicochemical; Energy and Economy Policies; CO2 abatement; and Geophysics. The Center develops advanced studies on the sustainable use of natural gas, biogas, hydrogen, management, transport, storage and use of CO2. Learn more on the website: www.rcgi.poli.usp.br/pt-br
With information from the Academic Communication Agency
Photo: Reproduction / Poli
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