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Novo ventilador pulmonar da USP agora sabe dosar oxigênio

Respirador Artificial Integrado (RAI) calcula a dose ideal de oxigênio que deve ser bombeada, de acordo com a altura e sexo do paciente -  Henrique Fontes/SEL-USP
Respirador Artificial Integrado (RAI) calcula a dose ideal de oxigênio que deve ser bombeada, de acordo com a altura e sexo do paciente Imagem: Henrique Fontes/SEL-USP

Henrique Fontes*

Da USP

15/10/2020 09h51

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.

Além de ser totalmente programável e poder ser controlado a distância, o equipamento não precisa ser alimentado por ar comprimido, ou seja, 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.

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.

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).

"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.

(*Publicado no Jornal da USP)