Projeto possibilita impressão 3D de válvula e filtro para respiradores

Antevendo situações que já aconteceram em países que atingiram o pico de contaminação pela COVID-19, o Hospital São Vicente de Paulo (HSVP) buscou o auxílio da Universidade de Passo Fundo (UPF) para preparar a modelagem de componentes que podem faltar se os casos da doença aumentarem abruptamente. Os modelos que estão em fase de finalização poderão ser impressos em 3D em caso de falta. Um deles é uma válvula que permitirá controlar o destino do ar expelido pelos pacientes contaminados, mas que ainda tenham capacidade respiratória; e o segundo um filtro utilizado em respiradores artificiais. A parceria entre HSVP e UPF, se dá através da rede de inovação Conecta UPF da Faculdade de Engenharia e Arquitetura.

O engenheiro mecânico André Hagen está atuando na modelagem, juntamente com o engenheiro mecânico Luiz Eduardo da Silva, e explica os dois projetos. O primeiro deles é a criação de uma válvula que permite controlar o ar expelido do paciente contaminado pela COVID-19. Ela é pensada para ser utilizada em pacientes com capacidade respiratória e que não precisam de respirador. A função dessa válvula é permitir a entrada de oxigênio quando o paciente inspira, e o controle da saída quando ele expira, encaminhando esse ar para um filtro, por exemplo, diminuindo a probabilidade de que o ar contaminado fique no ambiente. Na Itália, um dispositivo semelhante foi criado com a adaptação de uma máscara snorkell. Aqui, como esse é um item mais difícil de se encontrar, está sendo avaliada a possibilidade de uso de máscaras do tipo CPAP adaptadas.

O segundo projeto envolve a modelagem de um filtro que é utilizado em respiradores e atuam tanto na inspiração quanto na expiração (entrada e saída do ar). “Ele filtra particulados sólidos, bem como retém quantidade significativa de elementos como vírus e bactérias que possam sair. Uma das preocupações é de que falte esse filtro, então fizemos a modelagem para que possamos imprimir caso faltem e fazer a substituição”, explica Hagen. Ambos os projetos estão sendo testados e definidos os parâmetros de impressão.

Hagen explica ainda que tanto o filtro quanto a válvula ainda não estão em uso. “Ambos são elementos que estamos organizando para caso tenhamos uma demanda muito alta de pacientes e uma explosão de casos. O filtro vai ser impresso se a indústria não conseguir fornecer o suficiente. A válvula vai ser feita se tivermos uma grande quantidade de pacientes contaminados em uma área grande de isolamento em que seja preciso controlar o ambiente em que eles estejam isolados. São um backup em caso de emergência”, acrescenta.

Colaboração      

O engenheiro explica que em caso de um pico de contaminação, há a possibilidade de acionar uma rede de pessoas com impressoras 3D que podem imprimir os componentes. “Se houver demanda são dispositivos que podem ser fabricados em qualquer lugar a partir de impressoras 3D”, enfatiza sobre como ambos os projetos podem atender ser compartilhados.

Luiz Eduardo Spalding, do setor de engenharia biomédica do HSVP, explica que ainda no mês de fevereiro o setor foi procurado por um médico do Hospital que apresentou propostas de peças mecânicas para enfrentar situações que poderiam ocorrer, caso o Brasil enfrentasse as mesmas dificuldades que a China enfrentava naquele período. Eles apresentaram os equipamentos que poderiam ser utilizados em caso de emergência e que, agora, estão sendo aprimorados em parceria com a UPF. “Com esta atitude preventiva, os engenheiros da UPF saberão com antecedência quais são os problemas para fabricação rápida e quanto tempo é necessário para produzir determinada quantidade. Paralelamente a isto, estes engenheiros estão conectados às propostas de outras universidades brasileiras e acompanhando o que elas estão fazendo”, completa.