Breath4Life Project

[ MODELO DE INSPIRAÇÃO ]

Homenagem: Dr. Kentaro Takaoka e o Mini Ventilador 600

História

Em 1951, o Dr. Kentaro Takaoka, médico anestesiologista cansado de tantas dificuldades encontradas na prática profissional, desenvolveu um aparelho de dimensões reduzidas, capaz de executar a ventilação artificial controlada nos pacientes.
Em um laboratório do Hospital da Clínicas de São Paulo, dedicou-se a estudar em um instrumento eficiente, elaborado com peças sucintas e em miniaturas. Testou experimentou seu instrumento em animais por quatro anos.
No ano de 1955 o equipamento, nomeado como Takaoka foi utilizado pela primeira vez no homem, entrando assim para a história. Reconhecido mundialmente, seu respirador tem destaque no âmbito da anestesia até os dias atuais e em meio a pandemia, buscou-se obtê-lo como inspiração para transformar essa tecnologia em 3D.
O equipamento é um ventilador portátil, pneumático e pressométrico e funciona especificamente com componentes mecânicos e não eletrônicos, sendo acionado automaticamente pelo próprio fluxo de oxigênio fornecido ao paciente.
O MINI VENTILADOR 600 ainda serviu de referência para o desenvolvimento de inúmeros outros ventiladores pneumáticos pressométricos. Foi comercializado como Mini Ventilador Takaoka 600 e carinhosamente apelidado de: "Takaokinha ou cebolinha".

Por que deixou de ser usado?

A indústria de ventiladores para respiração artificial foi obrigada a seguir a tendência dos nossos pacientes: cada dia mais complexos em seus problemas de saúde e também nos processos ventilatórios. Para isso, foi necessário criar modelos de ventiladores e ventilação mais complexos e robustos, os quais só puderam vir através de aparelhos microprocessados. Estes possibilitam de maneira rápida, simples e confiável a regulagem do modo ventilatório (pressão ou volume - em suas diversas nuances), tempo inspiratório e expiratório, pausa inspiratória, recrutamento alveolar intermitente e pressão expiratória positiva final (PEEP)..

Por que escolhemos este modelo como inspiração?

Pelos mesmos motivos que o Dr Kentaro Takaoka, em 1951, resolveu produzi-lo. Projeto Brasileiro, extremamente portátil, não necessita de energia elétrica e que feito em impressão 3D, pode chegar a qualquer lugar do Brasil e do Mundo, tendo como tempo necessário para seu funcionamento apenas a impressão, união das peças e uma fonte de oxigênio disponível.

O Breath4Life é uma cópia idêntica do Takaoka M600?
Não, pois hoje usamos modelagem, design 3D e materiais que não existiam na época em que o Dr. Takaoka criou o seu modelo. Para garantir eficiência na vedação de peças impressas em 3D e melhor performance, o desenho das peças foi completamente modernizado e os materiais usados também, como por exemplo imãs de neodímio inexistentes na época do Dr. Kentaro e também nunca usados pela Takaoka na sua fabricação. Além disso, melhorias foram cridas no ramo expiratório para acoplagem de filtros e adicionadas válvulas de segurança para proteção dos pacientes.

[ INDICAÇÕES DE USO ]

- Em pacientes que começam a apresentar necessidade de apoio artificial respiratório invasivo sobre pressão positiva (intubados). Neste cenário, incluímos pacientes sadios (previamente hígidos) que deterioram rapidamente a função pulmonar, necessitando ventilação mecânica e não existam respiradores microprocessados disponíveis (MEDIDA SALVADORA DE VIDAS);

- Pacientes já acometidos por disfunções ventilatórias, necessitando de ventilação mecânica, porém ainda sem um respirador considerado ideal;

- Locais sem recursos financeiros para aquisições imediatas ou de médio prazo de ventiladores microprocessados;

- Locais remotos e de difícil acesso para transporte de pacientes com necessidade de suporte ventilatório ou sustentação de ventilação controlada;

- Transporte de pacientes sob ventilação controlada intra e extra hospitalar;

- Uso por Serviços de Atendimento Médico de Urgência (SAMU), pois ocupam pouco espaço dentro do já exíguo interior das ambulâncias e, normalmente, são utilizados por um curto espaço de tempo (entre a cena do resgate do paciente e o hospital referência);

- Salas e leitos de hospitais convencionais ou temporários sem espaço adequado para um aparelho de tamanho habitual;

- Clínicas de procedimentos de baixa complexidade, onde em sua grande maioria são procedimentos com anestesia local, mas deve possuir um aparelho portátil, simples e barato para possíveis intercorrências (conforme Anexo VI da Resolução do CFM 2.174/2016);

- Dispositivo substituto ao máscara-balão (AMBU) em casos de reanimação cardiorrespiratória: tanto intra quanto extra-hospitalar (atendimento em shoppings, estádios de futebol, grandes reuniões de público);

- Em pacientes na fase inicial de SARA (síndrome da angústia respiratória), antes da evolução com piora do quadro de saúde;

[ LIMITAÇÕES DE USO ]

Este equipamento tem capacidades funcionais e de setup muito exíguos. Por ser uma tecnologia da década de 50, sem a presença de nenhum dispositivo eletro-eletrônico acoplado, apresenta limitações óbvias de regulagem. Portanto não deve ser usado em pacientes que apresentem:

- SARA (síndrome da angústia respiratória) já instalada em sua forma grave;

- Pacientes que necessitem PEEP (pressão expiratória final positiva) como fundamental em sua terapia;

- Locais onde não há equipe técnica treinada par avaliar as conexões e suas integridades, pois o aparelho NÃO POSSUI alarmes e sensores para eventos adversos como desconexão do TOT (tubo orotraqueal);
Observação: Nesses casos pode-se identificar um som metálico característico quando existe a impossibilidade de mandar o ar para dentro dos pulmões (por exemplo: tubo orotraqueal dobrado ou obstruído por secreção pulmonar).

[ CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ]

Fase Inspiratória

Nesta fase, o ventilador opera como um gerador de fluxo constante devido à alta pressão contínua na entrada e também à alta resistência do jato de ar do injetor.

Passagem da fase inspiratória para a fase expiratória

Essa troca é submetida a um ciclo de pressão: ocorre quando a pressão na parte inferior do diafragma, que é a mesma que a pressão na via respiratória, subiu o suficiente, para processar movimento do diafragma contra a força da mola para puxar a válvula de aço que é magnetizável e desmagnetizável (soft-iron) para fora do ímã do anel inferior.

Fase expiratória

Nesta fase o ventilador opera como um gerador de pressão constante, negativo, com resistência substancial em série devido às características do injetor. A pressão gerada e a resistência são altas o suficiente para que o sistema tenha um comportamento próximo de um gerador de fluxo constante expiratório.

Mudança da fase expiratória para a fase inspiratória

Essa troca também é acionada por pressão, ocorre quando a pressão abaixo do diafragma empurra a válvula de aço para longe do ímã do anel superior.

Referências:

1. Dobkin AB (1961), The Takaoka respirator for automatic ventilation of the lungs. Canadian Anaesthetistis Society Journal. 8, 556;
2. Takaoka K. (1961), Respirador automático de Takaoka. Revista Brasileira de Anestesiologia. 14, 380.
3. Nicoletti RL, Soares PM, Pereira MSC and Pisterna JLB (1970). O uso do ventilador de Takaoka em anestesia. Revista Brasileira de Anestesiologia. 20, 179.

[ PROTÓTIPO ]

[ FAÇA PARTE ]

FÓRUM DE DISCUSSÃO

DOWNLOAD DE ARQUIVOS

[ TIME ]

Our Partners

News

Will electric motorbike sales take off across Asia?
The term "electric vehicle" in the UK immediately conjures up images of a Tesla, or another similar car, but across Asia the battle for EV dominance is being waged on motorbikes. Visit most Asian countries, and you'll immediately not...
Should I have fan on while 3D printing?
As we all know, 3D printing is becoming more and more popular in recent years. And with the development of technology, 3D printers are getting cheaper and cheaper, which makes them more and more affordable for ordinary people. What is the function...
How to replace the fan for 3D Printing and Machining?
Replacing the fan for 3D printing and machining can be a tricky process, but it is essential to keep your machines running smoothly. In this blog post, we will show you how to replace the fan for 3D printing and machining in just a few simple steps....
Does a 3D printer fan need a light bulb?
As technology advances, so does the way we use it. We now have 3D printers that can create three-dimensional objects from a digital file. These printers are becoming more and more popular, as they offer a lot of potential for both personal and profes...
Is it worth it buying a 3D printer?
Recently, 3D printers have been appearing in an ever-growing number of homes. These versatile machines have the ability to print three-dimensional objects from a digital file, making them ideal for everything from creating customized toys to printing...
How do I choose the right headlight bulb for Kia?
This blog will be discussing Kia headlight bulbs and how to choose the right one for your car. There are many different types of headlight bulbs available on the market, so it is important to know what kind of bulb is best suited for your car. KIA of...
What Car Has The Fastest Acceleration 0-60?
In the world of cars, there are many factors that make a car stand out. One such factor is speed. Everyone wants to know what the fastest car is. When it comes to acceleration, 0-60 mph is the gold standard for measuring a car's speed. In this bl...
What are the 3 settings on a motion sensor light?
There are 3 settings on a motion sensor light: sensitivity, timer, and lux. These 3 settings determine how sensitive the light is to movement, how long the light will stay on after detecting movement, and what level of darkness the light will turn on...
Do Golf beer sleeves work?
In this blog, we'll be discussing whether or not golf beer sleeves actually work. We'll explore the different opinions on this matter, as well as provide our own opinion based on research and personal experience. It's no secret that ma...
2023 Toyota Tacoma gets new trim, paint, but largely the same
Overview The Toyota Tacoma does something that other mid-size pickups like the Chevrolet Colorado or Ford Ranger don’t – it outsells the brand’s full-size pickup truck. The third-generation Taco is eight years old this year, an...
New 2023 Ford Focus Specifications
OVERVIEW The Ford Focus is an iconic American car, and for good reason. It's built on the outskirts of Detroit (for now), it has a well-deserved spot in driveways across the country, and it handles beautifully. Plus, its fuel efficiency i...
2023 Volkswagen Jetta: What New Specifications You Can Get
Overview The Jetta sedan has been lauded as a Volkswagen Golf with a trunk due to its careful driving dynamics, and it's easy to see why. It holds up well against newer models such as the all-wheel drive Mazda 3 or the more powerful Honda...
Are More Expensive Windshield Wipers Worth It?
Are more expensive windshield wipers worth it? This is a question that many car owners ask when deciding between cheaper and pricier options. Although there are several factors to consider, such as the type of blades, frame design, and even the mater...
2023 Honda Odyssey: new specs and features for this money
Overview After driving the 2023 Honda Odyssey, you'll change your mind about minivans--it's a smooth ride, well-built, and can pick up speed quickly. Not to mention, it's still practical like any good minivan should be. Its Magic Seat...
Is 2023 Chevrolet Tahoe A Good Car?
Overview The 2023 Chevrolet Tahoe has plenty of space for passengers and cargo, making it a great choice for those who need a large SUV. Three engine options are available, providing decent towing capacity no matter which one you choose. The e...
How to Lower Your Vehicle: Different Methods Explained
You are probably familiar with the concept of lowering your vehicle. This is when you take off the springs and replace them with shorter ones, resulting in a lower ride height for your car. Of course there are several things that go into this process...
2017 Ford Taurus Informative Car Review
Overview The 2017 Ford Taurus is the quintessential American sedan, with its muscular design and 365-horsepower SHO variant. Unfortunately, this traditional vehicle has been left behind by more modern sedans and family SUVs. Despite its immens...
Advantages and Disadvantages of 2021 Subaru WRX
Overview The 2021 Subaru WRX may not have a sleek look or offer the smoothest ride, but it does come standard with all-wheel drive that driving enthusiasts will surely appreciate. Its 268-hp turbocharged flat-four engine provides an interestin...
3D Printing Fender Flares: The Future of Automotive Customization
The days of merely putting on a set of aftermarket rims and spoiler to customize your car are long gone. With the advancement in technology, keen auto enthusiasts now have access to an array of options when it comes to personalizing their ride - with...

Quem faz acontecer

O projeto é desenvolvido por um grupo interprofissional de médicos, engenheiros, enfermeiros, designers, administradores e docentes de forma totalmente voluntária, unidos por uma razão maior: SALVAR VIDAS!
Todos os envolvidos cederam seus direitos de imagem.

Diogenes Silva

Luiz F. Michaelis

Alberto E. Gemal

Mohamad M. Hammouda

Patrícia Ilha

Ventilador Mecânico para Impressão 3D e Usinagem

Desenvolver um ventilador mecânico de baixo custo e fácil replicação em impressora 3D ou híbrido com usinagem.

Atualizações do time.