El IPN desarrolla ventiladores no invasivos BPAP

Como una respuesta a la emergencia por COVID-19 en el mundo


#Go

Aqui se describe cada una de las partes del Sistema de Ventilación No Invasiva, tanto de Hardware como de Software, el lado izquierdo muestra generalmente un modelo o una simulación y el lado derecho las partes reales construidas e impresas en 3D.

Las *Notas señalan la necesidad de desarrollos para los emprendedores nacionales. 
Turbinas WS7040-12-X200
www.wonsmart.com

Para los primeros prototipos, se han seleccionado turbinas WS7040-12-X200 de la empresa china Wonsmart. Cuentan con controlador (Driver) de motor BLDC WS1208DY01V03-SRP008.

Turbinas. se requiere diseñar turbinas que puedan proveer 0 - 7,850 pascal (0 - 800.4 mmH2O) de presión, de 1-150 l/min de flujo y de 2 a 2000 ml de aire en volumen, por minuto.

*Nota 1. Para la construcción de turbinas, no ha resultado simple conseguir motores sin escobillas de velocidad variable con sensores (efecto hall por ejemplo) para retroalimentación para control.
El Sistema de ventilación, requiere de una fuente de aire que pueda proporcionar ciclos de respiración con presión inspiratoria de 0-80mmH2O, (0 - 7.830 Kp), flujos inspiratorios de 1-150 l/min (litros por minuto) de flujo y volumen corriente de 2 a 2000 ml/m (mililitros por minuto) de aire. FiO2 (Fracción de Oxigeno de inspiración) ajustable de 21% a 100% garantizando una mezcla homogénea, de doble clik en la  imagen de la simulación para ver la mezcla en patalla completa.

Fuente: INSABI.
Modelo 3D Bloque de inspiración
Bloque de inspiración. es un conector de plástico con los puertos para medición de presión y  una desviacion al sensor de flujo de inspiración, loss puertos de presión para las mediciones de presión inspiratoria, proximal y de espiración también se encuentran en el bloque de inspiración.

Nota.
El modelo que se presenta forma parte de los modelos 3D, (No parte: 10079556) liberados por la empresa (www.medtronic.com)
Impresión 3D, es recomendable el uso de filamentos de ABS o mejor aun ABS-PC
Modelo 3D Bloque de espiración
Bloque de espiración. Cuando se utiliza un circuito de paciente de dos ramas, el bloque de exhalación proporciona los medios para medir el flujo exhalado. Las válvulas de presión, ubicados a ambos lados del orificio, proporcionan las conexiones al sensor de flujo de exhalación. El flujo medido se utiliza para calcular el volumen exhalado.

Nota.
El modelo que se presenta forma parte de los modelos 3D, (No parte: 3808801, 3824300) liberados por la empresa (www.medtronic.com)
impresion 3D Bloque de espiración
Neumática. en este apartado se presentan las valvulas y los sensores para el control de todas las variables del ventilador.
Sensor de Flujo
Sensor de Presión
Sensor de Presión Absoluta
Racor T: NorgrenSMC
Válvula Solenoide 3 vías
Pasa tabiques: SMC
Conector Tubo-Tubo: Norgren
Conector NTP: Norgren /SMC
En la siguiente tabla se presentan los numeros de parte de cada elemnto utilizado para la construccion del ventilador.

 

Sensor

Etapa

Rango requerido

Modelo

Marca

Rango

1

Flujo

Inspiración

0 a 1000 sccm

AWM3300V

Honeywell

0 a 1000 sccm

2

Flujo

Espiración

0 a 1000 sccm

AWM3300V

Honeywell

0 a 1000 sccm

3

Presión

Proximal

-10 a 100 cmH2O / -9.8 a 98 mbar

Zephyr Serie ABP Conector horizontal

Honeywell

-100mbar a +100mbar

4

Presión

Inspiración

-10 a 100 cmH2O / -0.14 a 1.4 psi

Zephyr Serie ABP Conector horizontal

Honeywell

-100mbar a +100mbar

5

Presión

Vál. Espirac.

-10 a 100 cmH2O

Zephyr Serie ABP Conector horizontal

Honeywell

-100mbar a +100mbar

6

Presión

Barométrica

 

HSCDANN1.6BASA5

Honeywell

0 a 23.2 psi

 

Válvula proporcional

 

 

 

 

7

Solenoide 2 vías

O2

7psi, 15lpm

SCG0202A204V24

ASCO

0-29 psi, 2.05 lpm

8

Solenoide 2 vías

O2

7psi, 15lpm

PVQ33-5G-40-01-N-H   (1/8)

SMC

0.12 MPa, 14.5 psi, 0-75 lpm

9

Solenoide 3 vías

Inspira/Espira

- 10 a 100 cmH2O / - 0.14 a 1.422 psi / -0.97-9.7KPa

SYJ50012MT5DSD-M5-F-N

SMC

0.15-0.7MPa

10

Conector O2

Entrada O2

3/16”

 

 

 

 

Mangueras

 

 

 

 

 

11

Silicon

Tubing

4.0mm ID x 6.0mm OD

 

 

 

12

Polyamida

Tubing

4.0mm ID x 6.0mm OD

 

 

 

 

Conexiones

 

 

 

 

 

13

Conector

T

6.0mm

M00600600

IMI norgren

Plástico

14

Conector

T

6.0mm

KQ2T06-00A

SMC

 

14

Conector

Reducción

6.0mm D x 1/8” D

M01250618

IMI norgren

Plástico

 

Conector

Reducción

6.0mm D x 1/8” D

KQ2H06-01NS

SMC

 

14

Conector

Reducción

6.0mm D x 4.0mm D

C00200604

IMI norgren

 

15

Conector

Pasa tabique

 

KRE06-00

SMC

Plástico