Do Jornal da USP (Universidade de São Paulo)
O ventilador pulmonar emergencial Inspire, protótipo econômico para produção em até duas horas criado por um grupo de engenheiros da Poli-USP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo), passou pelas etapas finais de testes. Como próximos passos, os documentos relativos ao projeto serão enviados aos órgãos competentes, inclusive à Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária).
O Inspire foi desenvolvido pela equipe do professor da Poli, Raul González Lima. Além da rapidez de produção, o equipamento tem como principal vantagem o custo: enquanto os ventiladores convencionais custam, em média, R$ 15 mil, o valor do Inspire é de R$ 1 mil.
Animais e seres humanos
A Poli informou que nos últimos dias dias 17, 18 e 19 de abril foram realizados estudos com pacientes humanos, seguindo os trâmites da Comissão Nacional de Ética em Pesquisa. O ensaio, sob a coordenação do professor José Otávio Auler Junior, teve também a colaboração da professora Filomena Galas, da FMUSP (Faculdade de Medicina da USP), e do fisioterapeuta Alcino Costa Leme. Os testes foram realizados com quatro pacientes, nas dependências do Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da FMUSP, e o respirador foi considerado aprovado em todos os modos de uso. Não houve nenhum problema com os pacientes ventilados.
Antes disso, em 13 e 14 de abril, também havia sido realizado um estudo com animais, coordenado pela professora Denise Fantoni e com auxílio da professora Aline Ambrósio, ambas da FMVZ (Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da USP). Os ensaios foram realizados no Laboratório de Investigações Médicas 8, da FMUSP. O equipamento foi testado em dois animais e considerado aprovado.
O aparelho desenvolvido pelos pesquisadores da Poli foi registrado com uma licença open source, que permite a qualquer pessoa ou empresa acessar o protocolo de manufatura e fabricá-lo, bastando, para tanto, obter uma autorização da Anvisa. Para mais informações sobre a licença, clique aqui.
Provas técnicas
Uma das avaliações técnicas que antecederam os ensaios clínicos foi realizada no último dia 12 de abril, com a colaboração do Laboratório de Diagnóstico Avançado de Combustão do Fapesp Shell Research Centre for Gas Innovation (RCGI), sediado na Poli. O laboratório coordenado pelo professor Guenther Krieger Filho tem como objetivo original analisar reações de combustão com técnicas a laser, mas se juntou aos pesquisadores nos esforços para conter a pandemia.
“Era necessário testar o protótipo para conhecer as vazões e as concentrações de oxigênio que o equipamento consegue oferecer aos pacientes, nas diferentes frequências que simulam o processo de respiração pelo pulmão humano”, explica Krieger Filho. “O laboratório tem um analisador de gases e um medidor de vazão de gases, e por isso ofereceu ajuda, já que havia urgência em fazer esses testes.”
Segundo Krieger Filho, na corrida contra o tempo que caracteriza esse período de pandemia, o mais importante é conseguir prover ajuda real em tempo hábil. “A equipe do Inspire tinha pressa e o laboratório estava lá para ajudá-los”, ressalta. “Neste caso, provavelmente não haveria a opção de esperar a situação ideal para testar em outro laboratório, também ideal – no sentido de mais adaptado ao projeto. Ficamos felizes de poder ajudar. É uma contribuição valiosa do RCGI nesses tempos difíceis que atravessamos.”
As linhas de gases (oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono), bem como medidores e analisadores de gases do laboratório para desenhar um teste que conseguisse indicar o teor de oxigênio entregue pelos respiradores. Segundo o professor Krieger Filho, como os medidores do laboratório são voltados para a análise de processos de combustão em motores veiculares e queimadores industriais, foi preciso usar a criatividade para adaptar às condições da estrutura aos testes do Inspire no prazo exíguo que a tarefa exigia.
“Por exemplo, o medidor de gases de que dispomos só mede a presença de oxigênio na mistura gasosa até 31%; é o que ele permite. Mas, neste caso, era preciso saber o máximo de oxigênio que o respirador conseguiria entregar ao paciente”, relata. “Sabia-se que era necessário ser mais de 31%, então foi colocando dióxido de carbono ou nitrogênio em lugar do oxigênio. À medida em que eram colocados, proporcionalmente, era possível determinar o quanto de O2 estaria sendo entregue”.
Criatividade
Segundo Krieger Filho, tal procedimento não se presta a uma análise para uma certificação do equipamento, por exemplo, mas mostrou-se útil para que a equipe responsável pelo ventilador pulmonar conseguisse ter uma estimativa laboratorial do teor de oxigênio presente na mistura de gases que sai do aparelho para o paciente. Busca-se um equipamento que consiga entregar algo próximo a 100% de oxigênio. “O mais importante é que, ao final do dia, conseguimos ser úteis e prover uma medição que se mostrou muito próxima das estimativas teóricas acerca do equipamento”, aponta. “Se houvesse um aparelho que conseguisse medir a presença de oxigênio em até 100%, teria sido perfeito, mas não existia e o tempo era curto. Então, improvisou-se com criatividade.”
Os testes incluíram a simulação de um reservatório para conectar a saída do respirador ao analisador de gases. Aqui também a criatividade contou positivamente. “Foi utilizado um balão de festa de aniversário, uma bexiga. A ponta do medidor de vazão de oxigênio era mais ou menos do diâmetro de um lápis, e encaixava na boca da bexiga. Na parte de baixo do balão, fizemos um outro orifício, e então fomos aumentando o volume do balão, enchendo de ar”, descreve Krieger Filho. “Neste caso, o objetivo era ter medidas na frequência da respiração do paciente, para permitir a sincronização do fornecimento de oxigênio do aparelho com a frequência respiratória. Foram testadas várias frequências respiratórias, porque havia controle das variáveis, tais como pressão e vazão”.
Segundo o professor, na corrida contra o tempo que caracteriza esse período de pandemia, o mais importante é conseguir prover ajuda real em tempo hábil. “A equipe do Inspire tinha pressa e o laboratório estava lá para ajudá-lo”, ressalta. “Neste caso, provavelmente não haveria a opção de esperar a situação ideal para testar em outro laboratório, também ideal – no sentido de mais adaptado ao projeto. Ficamos felizes de poder ajudar. É uma contribuição valiosa do RCGI nesses tempos difíceis que atravessamos.”Sobre o RCGI
O FAPESP SHELL Research Centre for Gas Innovation (RCGI) é um centro de pesquisa financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e pela Shell. Conta com cerca de 400 pesquisadores que atuam em 46 projetos de pesquisa, divididos em cinco programas: Engenharia; Físico/Química; Políticas de Energia e Economia; Abatimento de CO2; e Geofísica. O Centro desenvolve estudos avançados no uso sustentável do gás natural, biogás, hidrogénio, gestão, transporte, armazenamento e uso de CO2. Saiba mais no site.
Com informações da Acadêmica Agência de Comunicação
