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Equipe da USP atua 18 h por dia para viabilizar ventilador pulmonar barato

Equipe da USP demonstra ventilador pulmonar Inspire - Reprodução/YouTube Escola Politécnica USP
Equipe da USP demonstra ventilador pulmonar Inspire Imagem: Reprodução/YouTube Escola Politécnica USP

Thiago Varella

Colaboração para Tilt

07/05/2020 04h00

Faça as contas: por 18 horas, todos os dias, um grupo de cerca de 40 pesquisadores, engenheiros e professores da Escola Politécnica (Poli) da USP (Universidade de São Paulo) trabalha no projeto de um ventilador pulmonar emergencial, o Inspire, para ser usado o quanto antes durante a pandemia de Covid-19.

Isso significa que sobram aos responsáveis pelo projeto apenas seis horas diárias para voltar para casa, tomar banho e comer. É uma dedicação tão exclusiva e intensa que, claro, falta tempo até para dar uma entrevista à reportagem de Tilt.

Por áudio de WhatsApp, o professor Marcelo Zuffo, um dos coordenadores do projeto, contou que, assim como todo o restante da população brasileira, a equipe também está preocupada com a possibilidade de contrair o novo coronavírus e com um agravante: caso um dos membros se contamine com a doença, todo o projeto terá de ser suspenso, pois o grupo inteiro terá de fazer quarentena.

"Trabalhamos com EPIs (equipamentos de proteção individual) e com distanciamento uns dos outros. Todos nós estamos usando máscaras, escudos faciais, luvas e álcool em gel. E, periodicamente, fazemos testes para Covid-19", contou Zuffo.

Protótipo do respirador Inspire, desenvolvido pela Poli-USP - Divulgação - Divulgação
Protótipo do respirador Inspire, desenvolvido pela Poli-USP
Imagem: Divulgação

Por que tão barato?

O ritmo intenso dos responsáveis pelo Inspire começou no último dia 19 de março. Desde então, eles não param. O projeto foi iniciado do zero, mas, de acordo com Zuffo, com premissas e requisitos muito bem estabelecidos.

"Grupos de pesquisa da USP, principalmente o do professor Raul Gonzales, do departamento de engenharia mecânica da Poli, possuem mais de 20 anos de experiência no uso, no teste e nas especificações desses ventiladores. Ou seja, tínhamos todas as condições de projetar esse equipamento do zero", disse Zuffo.

O Inspire pode ser fabricado em até duas horas e tem um custo muito baixo. Enquanto os ventiladores convencionais custam, em média, R$ 15 mil, o valor do Inspire é de R$ 1.000.

Segundo o engenheiro Dario Gramorelli, que faz parte da equipe técnica, o ventilador pulmonar foi construído seguindo três premissas: simplicidade, custo baixo e facilidade de fabricação.

Ele usa dois processadores independentes —um para o controle de bombeamento e outro para a interface com o usuário— desenvolvidos pelo programa Caninos Loucos, iniciativa apoiada pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP) e por Jon "Maddog" Hall, Diretor do Conselho do Linux Professional Institute.

O Caninos Loucos desenvolve SBCs (sigla em inglês para computadores de placa única) com estrutura aberta para Internet das Coisas (IoT). Os dois computadores usados receberam o nome de "Pulga" e "Labrador".

Assim como o popular Raspberry Pi, eles têm uma configuração simples em relação ao mercado de PCs comerciais. O "Labrador", por exemplo, traz memória RAM de 2 GB e processador quad-core de 32 bits. O sistema é um Linux com distribuição Debian 11. Isso explica porque custam muito barato. Ainda assim, comporta-se como um computador de performance razoável. Já a "Pulga" é uma placa miniaturizada do tamanho da moeda de R$ 0,10, que pode funcionar em aparelhos pequenos como relógios inteligentes.

Outro conceito importante que norteou o projeto é se tratar de um produto emergencial. "Não é algo para durar tanto quanto um respirador comercial. Se nós o sofisticássemos até poderia vir a ser, mas não seria fabricado ao custo que projetamos e também seria mais complexo", disse o engenheiro.

Testes em humanos

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. Os testes foram feitos com quatro pacientes, dentro do Instituto do Coração (Incor) do Hospital das Clínicas.

O respirador foi considerado aprovado em todos os modos de uso e não houve nenhum problema com os pacientes ventilados. Dias antes, o Inspire já havia sido testado com sucesso em animais.

"É um avião voando em construção. Passamos por testes com animais e humanos. Estamos aprimorando e iniciando uma linha de manufatura com a Marinha do Brasil", contou o professor.

Por decisão da USP, o projeto está todo disponibilizado em domínio público, o que significa que qualquer pessoa ou empresa pode fabricá-lo, basta uma autorização da Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária).

Computador de placa única "Labrador" que integra o respirador Inspire, desenvolvido pela Poli-USP - Reprodução/YouTube Escola Politécnica USP - Reprodução/YouTube Escola Politécnica USP
Computador de placa única "Labrador" que integra o respirador Inspire, desenvolvido pela Poli-USP
Imagem: Reprodução/YouTube Escola Politécnica USP

O que são ventiladores pulmonares?

O Inspire é um ventilador pulmonar mecânico para ser usado em emergências. Existem vários tipos de ventiladores, como os de transporte, de UTI ou os usados para anestesia. A diferença de um para outro é a complexidade do dispositivo, segundo Jorge Luis Valiatti, coordenador do Comitê de Insuficiência Respiratória e Ventilação Mecânica da Amib (Associação de Medicina Intensiva Brasileira).

Um ventilador pulmonar é um equipamento que ajuda na manutenção da função do pulmão em fornecer oxigênio e retirar o gás carbônico do corpo, quando por algum motivo o pulmão não consegue fazer isso sozinho.

"O ventilador é necessário quando o pulmão não consegue manter a sua função de fornecer oxigênio e retirar o gás carbônico do corpo. E isto acontece por vários motivos, desde uma anestesia para realizar em alguma cirurgia, até doenças que lesam diretamente o pulmão, tipo a infecção pelo coronavírus", explicou Claudiney Lotufo, médico de terapia intensiva e clínica médica, professor de habilidades médicas da Faculdade São Leopoldo Mandic.

Alguns pacientes de Covid-19 precisam de ventilador por apresentarem dificuldades para o oxigênio entrar nos alvéolos do pulmão, que estão inflamados.

"A primeira medida é fornecer oxigênio através de cateteres de oxigênio. Na piora, necessitam ser sedados, intubados e colocados no ventilador mecânico. O médico vai ajustar a máquina com parâmetros ventilatórios considerados protetores", disse Jorge Luis Valiatti.

Falta aprovação da Anvisa

Para que o Inspire comece a ser produzido e distribuído pelo Brasil, ainda é necessária a aprovação da Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Segundo a equipe da Poli responsável pelo projeto, normalmente o órgão demora mais de um ano para emitir toda a documentação de regulação. Após a aprovação, o ventilador pode até mesmo ser comercializado.

No entanto, por causa da urgência, os pesquisadores não podem esperar todo esse tempo para começar a distribuir o Inspire. Por isso, no caso do ventilador da USP, a Anvisa vai emitir uma aprovação por meio de um projeto de pesquisa clínica, com alguns testes prévios —que já foram realizados com sucesso— e com a responsabilidade de um médico ou técnico.

Por esse processo, a Anvisa exige que o equipamento seja doado —assim, não poderia ser vendido. Mas, os pesquisadores também vão entrar com o processo convencional de aprovação para que o projeto público possa ser explorado pela iniciativa privada.