Pesquisadores desenvolvem ventilador pulmonar de baixo custo

Criado por professores da Escola Politécnica da USP, equipamento é até 15 vezes mais barato do que os convencionais e pode ser fabricado livremente por empresas que obtiverem autorização da Agência Nacional de Vigilância Sanitária.

Por André Julião
Publicado na Agência FAPESP

Um grupo de pesquisadores da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP) desenvolveu um ventilador pulmonar cerca de 15 vezes mais barato do que os tradicionais. O aparelho, que recebeu o nome Inspire, tem licença aberta de fabricação, ou seja, pode ser produzido sem pagamento de royalties para os inventores. Entretanto, a distribuição da tecnologia é controlada, por se tratar de equipamento de suporte à vida.

O lote piloto, para atender estudos clínicos, será montado pela Marinha do Brasil. Vinte empresas estão interessadas em fabricar o equipamento, que já passou por testes com animais e humanos. Ventiladores pulmonares são essenciais no tratamento de pacientes com síndrome respiratória aguda, um dos desdobramentos mais graves da COVID-19.

“É um aparelho de emergência, para ser usado na falta de ventiladores de UTI [unidade de terapia intensiva], que são mais monitorados. Mas ele tem as funcionalidades de que um paciente grave precisa e a vantagem de não depender de uma linha de ar comprimido, como os outros, apenas de uma tomada de energia elétrica e da linha de oxigênio [O2] do hospital, ou mesmo de O2 engarrafado”, explica Raul Gonzalez Lima, professor da Poli-USP e coordenador do projeto.

Lima trabalha há cerca de 20 anos, com apoio da FAPESP, no desenvolvimento de tecnologias de tomografia por impedância elétrica, que possibilitam monitorar e otimizar a ventilação artificial em pacientes em tratamento intensivo. Com o monitoramento, busca-se minimizar os efeitos colaterais e diminuir o tempo de dependência da ventilação mecânica.

Do seu grupo saíram alguns dos pesquisadores que criaram a empresa Timpel, que fornece tomógrafos para hospitais do Brasil e do exterior e que teve apoio do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) da FAPESP.

O Inspire segue um modelo livre de patente e requer insumos de fácil acesso no Brasil. Cada ventilador pode ser fabricado em até duas horas, a um custo de R$ 1 mil, enquanto os ventiladores convencionais custam em média R$ 15 mil. Colabora ainda no projeto Marcelo Knorich Zuffo, professor da EP-USP.

Colaborações

Para realizar os diferentes testes necessários para o desenvolvimento e aprovação do produto, Lima e Zuffo contaram com a colaboração de professores da própria Escola Politécnica, da Faculdade de Medicina (FM) e da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ), todas da USP.

Para conhecer as vazões e as concentrações de oxigênio que o equipamento pode oferecer aos pacientes, nas diferentes frequências que simulam a respiração pelo pulmão humano, o grupo utilizou um analisador de gases e um medidor de vazão de gases, presentes no Laboratório de Diagnóstico Avançado de Combustão do Centro de Pesquisa para Inovação em Gás (RCGI), um Centros de Pesquisa em Engenharia (CPE) constituído pela FAPESP e pela Shell.

O laboratório é coordenado pelo professor Guenther Carlos Krieger Filho, da Poli-USP.

“Esse tipo de equipamento precisa entregar para o pulmão do paciente uma mistura de ar com oxigênio. Fizemos então um teste para ver a relação entre tempo de abertura da linha de oxigênio e a porcentagem de oxigênio misturado no ar”, explicou Lima.

O instrumento do RCGI, porém, por ser desenvolvido para medir a queima de combustíveis, só mede até 30% de oxigênio presente no ar. Como os ventiladores devem entregar uma porcentagem maior, mais próxima de 100%, os pesquisadores fizeram um cálculo indireto, medindo os outros gases e inferindo a quantidade de oxigênio, que se mostrou adequada.

Testes com animais foram realizados sob coordenação das professoras Denise Tabacchi Fantoni e Aline Ambrósio, ambas da FMVZ-USP.

Os ensaios foram realizados no Laboratório de Anestesiologia (LIM08) da FM-USP, coordenados por José Otávio Costa Auler Junior, em colaboração com Denise Aya Otsuki, ambos professores da instituição.

Os primeiros estudos com humanos também foram coordenados por Auler Junior, em quatro pacientes atendidos no Instituto do Coração (InCor) da FM-USP. Colaboraram ainda a professora Filomena Regina Barbosa Gomes Galas , que também é supervisora da UTI Cirúrgica do InCor, a enfermeira Suely Pereira Zeferino e o fisioterapeuta Alcino Costa Leme, pesquisadores na mesma instituição. Não houve intercorrências com os pacientes ventilados com o Inspire.

Agora, o grupo prepara um novo teste clínico, com um número maior de pacientes. Este deve ser um dos últimos passos antes de o aparelho seja autorizado para montagem pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).

CONTINUAR LENDO