APOLLO VENTILATOR PROJECT
Compartiremos aquí todos nuestros avances dudas y respuestas que puedan aportar algo de valor.
----------
Actualmente estamos en fase de investigación.
Estamos documentándonos en el foro y entrevistando a algún profesional del sector médico para preguntarle dudas básicas para entender mejor las cosas críticas
Estamos recabando más información para entender los equipos profesionales completos y los más sencillos y baratos para ver qué puede ser un MVP con posibilidades
Os dejo aquí un resumen, las partes con interrogantes podéis responderlas en comentarios para que podamos actualizar la publicación.
Avances / Descubrimientos / Dudas / Respuestas.
"Eficaz mejor que perfecto"
Hay que centrarse en diseñar un respirador válido y simple aunque sea muy limitado para curar a los pacientes con un perfil parecido.
Buscar las características fisiológicas del perfil de paciente más común que se espera. Sexo, altura, peso, edad. ¿¿Dónde podríamos conseguir estos datos ???
Dudas sobre las tomas en pared de un hospital
Aire comprimido
Utilidad - Sirve para algunos equipos de respiración
Hay Si / No
Valores de salida disponibles
Presión ?
Caudal ?
Hay Manómetro ?
Suele haber caídas de presión / caudal - ?
Si las hay cómo se compensan - ?
Oxígeno
Utilidad: sirve para ayudar en la respiración asistida al enfermo
Hay Si / No
Valores de salida disponibles
Presión ?
Caudal ?
Hay Manómetro?
Vacío
Utilidad: sirve para absorber el aire contaminado y pasarlo por filtros para eliminar el virus..
Hay Si / No
Valores de salida disponibles
Presión ?
Caudal ?
Hay Manómetro?
Dudas sobre bombonas portátiles de oxígeno:
Limitaciones: Duran poco y no pueden considerarse para uso de larga duración.
Parámetros a regular
Caudal - ?
Presión - ?
Equipos comerciales en estudio:
- Respirador portátil de referencia - Special medic - Mod.SAVE II
Investigar idoneidad para la situación actual - pros y contras
Parámetros críticos del proceso para un MVP, para un perfil concreto de usuario.
Presión de referencia según perfil de usuario.
Alarma exceso de presión (dentro del paciente)
Alarma falta de presión por escape, fisura del conducto o desenganche del respirador.
Específico para Coronavirus
Filtro aire de entrada
Filtro para aire de salida.
Cambio de filtros - Cambio fácil, accesible y limitando la manipulación del operador.
Lecturas del maquinas del foro.
Conversaciones con sanitarios no especialistas en el tema.
Por eso tenemos dudas que esperamos ir resolviendo a medida que avancemos
Comentarios
Estas especificaciones de un residente del hospital Johnm Hopkins pueden ayudar.
https://docs.google.com/document/d/1FNPwrQjB1qW1330s5-S_-VB0vDHajMWKieJRjINCNeE/preview?fbclid=IwAR3ugu1SGMsacwKi6ycAKJFOMduInSO4WVM8rgmC4CgMJY6cKaGBNR14mpM
Igualmente en este blog de Josh Farkas
Menciona que quizá la mejor manera de ayudar es con un respirador de tipo CPAP.
https://emcrit.org/pulmcrit/cpap-covid/
No se si hay alguien utilizando esos diseños.
Finalmente, igual lo más práctico sería seguir el diseño de la reesistencia
E intentar probarlo en un entorno real y ver como mejorarlo , en lugar de intentar diseñar un respirador de cero.
Email:marcianosamuel@gmail.com
Skype I'd: samuelluiz25
What's app: +55 19999533461
soy veterinario con 20 años de experiencia en el uso de equipos sencillos de respiración artificial en anestesia. Soy de Zaragoza, se que estaís en contacto con ITTAINNOVA. Me ofrezco para ayuda técnica, pruebas en modelos vivos (perro o cerdo) para comprobar eficacia con garantía éticas y sanitarias en pro de hacer de manera urgente un equipo de respiración artificial seguro para estos momentos. Puedo dejar mi equipo también para copiar cosas.
Luis García 685145436
Gracias
Tambien podria ser util la incorporación de un sensor de flujo que funcione como alarma.
Saludos
Ayer estuve pensando en un prototipo muy similar al vuestro, y qué bonito que esta mañana haya descubierto este foro!
Por si os sirve de ayuda, pensé en utilizar como insuflador de aire, el motor de los colchones inflables. Mi idea era que ese aire sea dirigido a una "bolsa de mezclado" en la que también hay una entrada de O2, y que la salida de esa bolsa sea mediante un regulador de caudal. El resto era exactamente igual.
Los hospitales que yo he visto, en las habitaciones de planta, suelen tener toma de O2 en la pared, así que se podría aprovechar esa toma para conectarla a la "bolsa de mezclado".
¡Gracias por llevarlo a cabo!
Fuente: http://web.mit.edu/2.75/projects/DMD_2010_Al_Husseini.pdf
Primero se intenta detectar la inhalación del paciente y si no sucede se fuerza el ciclo (y posiblemente se dispara una alarma)
De todas formas, el video de ayer es solo una prueba de sensores/asunciones/posibilidades, no un software de respirador (todavia)
Saludos,
Javi
¿Sabes si hay más algoritmos para usar en los respiradores?
Estamos avanzando lo más rápido que podemos. Pero en las circunstancias actuales es muy complicado.
El equipo de Makespace Madrid trabaja totalmente en remoto 24h devorando documentación y especificaciones para apoyar a Darkjavi que es el único miembro que está físicamente prototipando en makespace.
Con la cuarentena tenemos los movimientos restringidos y escasa o nula disponibilidad de piezas para avanzar.
Lo de ayer fue una prueba de concepto sencilla pero para seguir avanzando necesitamos otros materiales y piezas clave. Estamos elaborando una lista que compartiremos por aquí a la mayor brevedad posible para encontrar los materiales.
Por otro lado, hemos conseguido contactar con Pancho Cañizo, médico promotor de la idea con acceso a mejores materiales.
Seguiremos informando!
Gracias por vuestras aportaciones!
Actualizamos un poco el estado del proyecto,
El equipo de MakeSpace Madrid trabaja sin descanso 24/7 en el prototipo de respirador basado en la idea de Pancho Cañizo, todavía no tenemos caudalímetros pero estamos aprovechando a avanzar todas las demás cosas.
-Electrónica:
Hay dos diseños de placa casi listos para meter a la fresadora, uno tipo shield para arduino uno y otra versión para arduino nano.
-Programación:
Estamos trabajando en un firmware para arduino que gestiona el respirador y otra parte en python para hacer el interfaz de control y gráficas con gtk+numphy+matlab.
Tanto el firmware como la parte de control de pc todavía están un poco verdes, pero después de haber consumido las toneladas de pdfs e información que hay por este foro empezamos a tener bastante claro lo que tenemos que hacer.
Video de las pruebas de esta noche:
Repositorio del proyecto:
https://github.com/makespacemadrid/ApolloVentilator
Seguimos!
Javi
Parece que ya hay algunos hilos de gente mirando los sensores, pero ¿qué tal vamos con las válvulas?
Todo el mundo usa solenoides, pero alguien ha probado si esas válvulas controlan bien el flujo o la presión en bucle cerrado.
Casi todas las válvulas que veo en ventiladores son de este tipo.
Ánimo.
Revisad el hilo de impresión de sensores de flujo.
En el vídeo observo electroválvulas de lavadora, también he abierto un hilo para poder utilizarlas, pero no como habitualmente se utilizan.
Es un control complejo y ya paso de explicar las cosas, cuando tenga los resultados os diré si se pueden usar o no para regular los caudales a la frecuencia indicada para crear las gráficas adecuadas de los modos de ventilación.
No se podrían controlar con un Arduino estas válvulas, como os he dicho,es un control complejo. Yo tengo que usar un micro más potente, mucho más rápido.
Trabajar en tiempo real con Arduino es un poco temerario, los errores debidos al tiempo os van a complicar bastante la vida.
Pasad a las Bluepill, os lo recomiendo, que no os pase como a los desarrolladores de los respiradores AMBU.
Os puedo dar soporte en cuanto a la programación (algo de tiempo sacaría) y no tendríais problemas en cuanto a la velocidad y al procesamiento (se trabaja con 32 bits).
Buscad mi hilo en donde explico como empezar a trabajar con las Bluepill usando el mismo entorno de desarrollo software del Arduino.
Muchas de las librerías son 100% compatibles.
Los Serial.print se utilizan igual (tanto para el adaptador USB "interno" como para las dos UARTS adicionales que tiene).
Serial1.print y Serial2.print. Además de poder usar PWM de 32 bits de resolución, 10 canales ADCs de 12 bits y velocidadades de muestreo de 1us, y con pines tolerantes a 5V.
La librería de Roger Clark stm32duino es la apropiada, ya que la de ST no tiene todas las caracteristicas que he mencionado.
NewLiquidCrystal funciona igual, los 2 puertos I2C permiten conectar a mayores velocidades, 400 Khz y superiores al Mhz.
Y también tiene puertos SPI, aunque para esto en principio no hay nada qe los requiera.
Adjunto también el esquema en pdf.
https://foro.coronavirusmakers.org/index.php?p=/profile/discussions/Jose_Pizarro
Intenté ayudar a los creadores de respiradores AMBU y ninguno me tuvo en cuenta, ni me leyó.
Ahora os intento ayudar a vosotros, no es sencillo, hay que conseguir un control bastante preciso y rápido.
Al igual que les dije a los demás que aumentaran de tamaño de motor a un Nema 34, os recomiendo a vosotros que aumentéis a un microcontrolador más potente también.
Yo seguiré aquí ayudando en lo que pueda, termino con los sensores de flujo y me pongo con las electroválvulas de lavadora.
La App de monitoriazación Iot está bastante avanzada, la está realizando también otro colaborador siguiendo las indicaciones de otro de mis hilos (con un broker MQTT mosquitto).
Al menos mirad los títulos de mis hilos.
Aunque no sea la forma en la que lo hagáis vosotros, algo os podrá aportar.
Estoy intentando adelantarme a todos los problemas, si revisáis las fechas, no suelo equivocarme, las cosas pasan como voy indicando días antes de que pasen.
Saludos
Jose_Pizarro
Me parece bien que recabes información del foro, pero al igual que otros colaboradores le dedicamos gran parte de nuestro tiempo a publicar la información de la que vamos disponiendo para que todo el mundo pueda aprovecharla, sería igual de "bueno" que los que recaben información también la aporten.
No es porque la necesitemos nosotros, sino porque la puede necesitar cualquier otro que también esté buscando esa información. Aunque esa información no sea para utilizarla en vuestro proyecto.
BME280
Por ejemplo, podíais haber puesto que usáis los barómetros de Bosch BMP180 / BME280 como sensores de presión.
El publicar en este foro la información de la que disponéis hasta os puede beneficiar a vosotros.
Ya te puedo decir que ese sensor lo podéis desechar, no vale.
¡Más claro no puedo ser!
Ahora cualquier diseñador sabrá que esos sensores de presión no se deben de utilizar.
He abierto varios hilos para que la gente pueda colaborar aportando información relevante, pero la mayoría de gente es "egoísta" y "orgullosa", y una vez obtiene lo que estaba buscando se olvida de aportar (aunque no le cueste nada).
A menos que decida lo contrario, esta misma noche voy a publicar el diseño de un sensor de flujo que se podrá imprimir, algo que hago por gusto, por conciencia, por los que están sufriendo y para que otros puedan también avanzar.
Intento adelantarme en la medida de lo posible a lo que se va a necesitar, no para presentar una placa por la televisión, como hacen otros, y no me estoy refiriendo a vosotros, sino para ganar alguna batalla a esta enfermedad.
Posiblemente en un par de días tenga funcionando las electroválvulas de lavadora correctamente, y haya millones disponibles para todo el mundo.
Pensarás, controlar una electroválvula de lavadora es fácil,.. pues ya verás que no, al menos no como se debe de controlar para cumplir con lo que se necesita.
Por ejemplo, picos de flujo de 200l/min sin sobrepasar las presiones definidas y siguiendo las curvas de los modos de ventilación no se podrán conseguir con un control PWM de un arduino nano sin tener errores considerables.
Vamos a colaborar todos y agradecería que dejarais de publicitarse tan abiertamente, porque lo importante no es colgarse la medalla, sino salvar vidas.
Recomiendo encarecidamente que le pongas taladros de fijación sin metalizar al PCB. No lo vas a poder integrar correctamente si no. Además para las pruebas van a estar rozando los pines de los componentes en todas las superficies.
Si queréis una segunda opinión puedo ayudaros.
Saludos.
Muchas gracias por las aportaciones, estamos muy interesados en toda la experiencia que nos puedas aportar, y en compartir la poca que tenemos.
Especialmente estoy interesado en la experiencia con las electroválvulas, pues justo estoy abordando el tema. Hace un par de noches hice unas pruebas con PWM y no hay manera, ahora estoy preparando el código para otras dos estrategias para probarlas:
-Idea 1(en pruebas hoy): poner la válvula a oscilar a 10Hz y regular el tiempo que está abajo(cómo un pwm pero con los ciclos de trabajo más largos)
//Valve cycle for 10hz 50%
-Idea 2,establecer un ritmo de 'pulsaciones/martilleo' de la válvula(ligeramente distinto a la aproximación anterior) y conectar la válvula a un bucle pid regulado por el sensor de presión.
Si pudiéramos hablar un rato me encantaría comentar las estrategias para las válvulas.
En el taller tenemos varias 3D, si necesitas hacer alguna prueba de impresión estaríamos encantados de ayudar.
En cuanto a los materiales, somos conscientes de que nuestro prototipo está hecho con 'chatarra' del taller, mientras conseguimos localizar algo mejor esto nos permite ir validando soluciones.
En cuanto a electrónica y programación estamos intentando trabajar de manera portable/sobrecargable, si hay que cambiar el bme280 por el AWM720P1 pues sobrecargamos la clase del sensor y lo implementamos. Si conseguimos acceso a las SMT cambiamos el circuito de la pcb y cargamos el código remapeando pines(voy a consultar con el diseñador de electrónica a ver si puede añadir unos footprints compatibles con el smt).
Uno de los ejes en los que nos estamos moviendo es que con todos los recursos que hay disponibles para mejoras y fabricación nuestra labor no es dar con la solución final si no proveer de un blueprint viable y testado para que los demás recursos que hay disponibles puedan seguir avanzandolo.
Pedimos disculpas si nuestra ilusión genera ruido, sé que estos días el foro esta lleno de ruido y 'polinizadores de threads', en nuestra defensa solo puedo decir que intentamos mantener una 'buena' relación signal/noise, (repito, se que hay mucho ruido, pero nosotros solo hemos mandado 2 mensajes en total al hilo de Pancho y en línea con su prototipo)
No tenemos afán ninguno más que el de usar nuestros superpoderes para el bien
Lets Make!
Javi
aún está lejos en el roadmap pero empezamos a pensar en posibles sistemas de monitorización del parque de respiradores. Estábamos barruntando la idea de hacer que el respirador haga post de los datos a un influx/mongodb y después usar grafana para la gestión de alarmas centralizada, pero de momento estamos lejos de abordarlo.
https://www.youtube.com/watch?v=blUf6uq4Oqc
La principal implicación es que el paciente NUNCA VA A RESPIRAR POR SI SOLO. De hecho, el proceso más crítico es insuflar la cantidad de aire adecuada para no sobrepasar la presión tolerada por el pulmón (si se excede se puede llegar a romper, pensar en un globo conectado a un compresor de coche).
Por lo demás me parece un proyecto interesante. En lo que pueda ayudar lo intento.
Si baja la presión de 16cmH2O a por ejemplo, la atmosférica o 5cmH2O con PEEK, ¿El paciente exhala el aire de forma espontánea por la elasticidad o hay q ayudar con depresión?
Gracias!!
Si tu experiencia, está limitada a Arduinos, tu capacidad de desarrollo también está limitada a estas placas.
No digas que las placas con STM o ARM son menos resistentes a fallos eléctricos, porque no es así.
Por cierto los STM32 son ARM y hay placas Arduino que también son ARM, así que documéntate para no decir incongruencias.
https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32f103c8.pdf
En las páginas 58 y 59 indican los test EMS, ESD y EMI a los que han sometido al circuito integrado, con indicación de las clases y las hojas de aplicación.
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/ATmega48A-PA-88A-PA-168A-PA-328-P-DS-DS40002061A.pdf
No indican ningún tipo de test de los mencionados anteriormente.
Si quieres desacreditar a un microcontrolador porque no se adapta a lo que te viene bien a ti, hazlo con argumentos, no con comentarios basados en tu experiencia, que pueda que sea menor a la de otros diseñadores electrónicos profesionales con mas experiencia que la tuya.
En cuanto a la disponibilidad de las placas, ha sido tanta la demanda de las Bluepill que debido a la masiva producción de ésta, su coste ha bajado tanto que está por debajo que el coste de las placas Arduino.
Habrá suficientes microcontroladores para abastecer todos los respiradores que vayan a hacer falta.
Para envío inmediato (hoy 27/02/2020):
2262 unidades
5373 unidades
Dos distribuidores cualquiera que en 72 horas me facilitarían mas de 7500 microcontroladores.
Y con el resto de modelos compatibles el número de unidades sería muchísimo mayor.
Que cada cual le dedique su tiempo a lo que quiera, yo no voy a decirle a nadie lo que puede o no puede hacer.
Respeto que la gente no le haga caso a mis recomendaciones.
Pero lo que no acepto es que se hagan afirmaciones que confundan a la gente con información incorrecta.