{"id":221084,"date":"2020-05-01T14:00:10","date_gmt":"2020-05-01T12:00:10","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=221084"},"modified":"2020-05-01T14:00:10","modified_gmt":"2020-05-01T12:00:10","slug":"erschwingliches-open-source-beatmungsgeraet-aus-dem-3d-drucker-fuer-covid-19-patienten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/erschwingliches-open-source-beatmungsgeraet-aus-dem-3d-drucker-fuer-covid-19-patienten\/","title":{"rendered":"Erschwingliches Open-Source-Beatmungsger\u00e4t aus dem 3D-Drucker f\u00fcr COVID-19-Patienten"},"content":{"rendered":"

Der Preis f\u00fcr ein typisches Beatmungsger\u00e4t in Krankenhausqualit\u00e4t liegt bei \u00fcber 25.000 US-Dollar. Das VentilAid<\/a>-Beatmungsger\u00e4t kostet weniger als 200 US-Dollar. Die Entwicklung von Standard-Beatmungsger\u00e4ten dauert viele Jahre. Dieses Beatmungsger\u00e4t wurde in nur drei Wochen gebaut. Die Hersteller herk\u00f6mmlicher Beatmungsger\u00e4te sch\u00fctzen ihre Konstruktionen sehr sorgf\u00e4ltig. Die Entwickler von VentilAid<\/em> hingegen haben ihre vollst\u00e4ndige technische Dokumentation im Internet ver\u00f6ffentlicht. Jeder kann die Entw\u00fcrfe kostenlos herunterladen und diese auf einem 3D-Drucker ausdrucken. So kann man VentilAid kurz und b\u00fcndig beschreiben: ein kosteng\u00fcnstiges, 3D-druckbares Open-Source-Beatmungsger\u00e4t.<\/p>\n

Die Idee f\u00fcr das Beatmungsger\u00e4t stammt von der polnischen Firma Urbicum<\/a>. \u201eVentilAid ist das, was wir ein \u201aBeatmungsger\u00e4t der letzten Chance’ nennen. Es k\u00f6nnte etwa 50% der Patienten in Krankenh\u00e4usern helfen, die noch bei Bewusstsein sind und deren Lungen noch (teilweise) arbeiten. Es ist nicht dazu gedacht, professionelle Beatmungsger\u00e4te zu ersetzen oder Patienten zu retten, die \u00fcberhaupt nicht mehr in der Lage sind, zu atmen. Unser Ziel ist nicht, Ger\u00e4te zu schaffen, die hunderttausend US-Dollar oder mehr kosten. Unsere Ger\u00e4te sollen die \u00c4rzte entlasten, damit sie professionelle Beatmungsger\u00e4te an Patienten weitergeben k\u00f6nnen, die sich in kritischeren Zust\u00e4nden befinden”, sagt Szymon Chrupczalski, Miterfinder von Ventil-Aid.<\/p>\n

Ein einfaches Beatmungsger\u00e4t ist nicht das, was \u00c4rzte brauchen<\/h3>\n

Weltweit gibt es mehrere Dutzend Projekte, die sich mit dem Bau eines Open-Source-Beatmungsger\u00e4ts befassen. Am Anfang sah der erste VentilAid-Prototyp wie dieser aus. Es handelte sich um ein sehr einfaches Ger\u00e4t, obwohl es die gleichen technischen Parameter wie professionelle Beatmungsger\u00e4te hatte, z.B. Drucklevels. Das Team hatte geplant, es noch weiter zu vereinfachen. Nur dass die \u00c4rzte, die sie wegen des Ger\u00e4ts konsultierten, sie schlie\u00dflich von dieser Idee abr\u00fcckten.<\/p>\n

\u201eDie \u00c4rzte erkl\u00e4rten uns, wie das Coronavirus die Lungen allm\u00e4hlich zerst\u00f6rt. Wenn ein m\u00e4\u00dfig kranker Patient in einem fr\u00fcheren Stadium Sauerstoff erh\u00e4lt, bevor er kritisch wird, ist die Wahrscheinlichkeit gr\u00f6sser, dass sich sein Zustand verbessert oder zumindest nicht verschlechtert. Ein Beatmungsger\u00e4t wie dieses wird das Gesundheitswesen entlasten, weil die Zahl der Menschen in kritischen Zust\u00e4nden wahrscheinlich nicht zunehmen wird”, sagt Bartosz Wilk, der Sprecher des Unternehmens. Deshalb brauchen \u00c4rzte kein Basisger\u00e4t als solches, denn mit einem komplexeren Ger\u00e4t kann ein einzelner Arzt oder eine Krankenschwester mehrere Patienten \u00fcberwachen und auf diese Weise mehr Patienten helfen”, f\u00fcgt Szymon hinzu.<\/p>\n

Inzwischen wurde die Idee hinter VentilAid ge\u00e4ndert. Es geht jetzt nicht mehr darum, das einfachste Beatmungsger\u00e4t herzustellen, das es gibt. Es geht darum, ein technisch ausgefeilteres Beatmungsger\u00e4t zu bauen – aber daf\u00fcr zu sorgen, dass es so erschwinglich und unkompliziert wie m\u00f6glich ist, damit es auch in entlegenen Teilen der Welt problemlos gebaut werden kann.<\/p>\n

\"VentilAid<\/h3>\n

Open-Source-Projekt<\/h3>\n

\u201eTechnisch gesehen ist ein Beatmungsger\u00e4t eigentlich ein recht einfaches Ger\u00e4t. Die technischen Aspekte sind keine Herausforderung. Die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung ist die Software, z.B. schnelle Datenlesbarkeit, Parametereinstellungen, Sensoren”, erkl\u00e4rt Szymon Chrupczalski. Die Software von Beatmungsger\u00e4ten ist extrem kompliziert. Mit Software und Sensoren sind professionelle Ger\u00e4te zum Beispiel in der Lage, den Gasdruck jederzeit auf dem richtigen Niveau zu halten und an den Atemrhythmus des Patienten anzupassen. Sie \u00fcberwachen die Atemparameter nonstop und k\u00f6nnen das medizinische Personal alarmieren, wenn der Patient bewusstlos wird oder die Maske abrutscht. \u201eUnter normalen Umst\u00e4nden h\u00e4tten Unternehmen Jahre gebraucht, um diese Art von Software zu entwickeln. Aber uns bleiben keine Jahre. Wir haben nur Wochen. Was wir auch brauchen, ist Wissen \u00fcber technische und medizinische Aspekte, das aus praktischer Erfahrung stammt”, sagt Szymon.<\/p>\n

Multidisziplin\u00e4re Zusammenarbeit<\/h3>\n

Urbicum ist ein Team von Ingenieuren, allerdings ist ihr Spezialgebiet 3D-Drucker. Sie sind keine Medizintechniker. Deshalb baten sie das Word Wide Web um Hilfe. Sie luden die technische Dokumentation und die Liste der Kriterien f\u00fcr das Ger\u00e4t auf die Website von GitLab hoch. Die Neuigkeiten verbreiteten sich im Internet wie ein Lauffeuer. Menschen aus der ganzen Welt schlossen sich dem Projekt an. Ingenieure, Wissenschaftler, \u00c4rzte, 3D-Druck-Spezialisten, Servicetechniker f\u00fcr Beatmungsger\u00e4te und so viele andere. Die Beatmungstechniker erwiesen sich als besonders hilfreich, da sie eine Unmenge an technischen Details zur Verf\u00fcgung stellten. Die Erfinder sch\u00e4tzen, dass etwa eintausend Personen verschiedene Formen von Hilfe angeboten haben.<\/p>\n

L\u00f6sungsvorschl\u00e4ge, wie technische Probleme gel\u00f6st werden k\u00f6nnen oder welche neuen Funktionalit\u00e4ten n\u00fctzlich sein k\u00f6nnten, werden an die Kernmannschaft, die die Ingenieure und Mitarbeiter von Urbicum sind, geschickt. Das Team setzt neue Ideen um und testet diese aus. Dar\u00fcber hinaus werden st\u00e4ndig aktualisierte Beatmungsger\u00e4teversionen und neue L\u00f6sungen mit den Krakauer Krankenhaus\u00e4rzten besprochen. Wenn sie die ersten Tests bestehen, tr\u00e4gt das Team diese dann in die technische Dokumentation ein. Wenn neue Schwierigkeiten auftauchen oder die \u00c4rzte angeben, dass gewisse \u00c4nderungen erforderlich sind, bitten Entwickler von VentilAid die Mitarbeiter des Netzwerks, bei der Erstellung der technischen Dokumentation zu helfen.<\/p>\n

Funktionsf\u00e4higer Prototyp<\/h3>\n

Auf diese Weise wurden neuere, schnellere und billigere Probleml\u00f6sungen gefunden, die die komplexen L\u00f6sungen ersetzen k\u00f6nnen, die derzeit in professionellen Beatmungsger\u00e4ten verwendet werden. Ein gutes Beispiel f\u00fcr einen solchen Ansatz ist ein System, das die Sauerstoffzufuhr reguliert. \u201eIn professionellen Beatmungsger\u00e4ten gibt es spezialisierte Dosierventile und Kontrollsensoren. Wir haben unsere eigene L\u00f6sung gefunden. Sie ist vergleichbar mit der Kombination eines Luft- und Sauerstoffmischers mit einem System, das Sauerstoff ansaugt. Der Sauerstoff str\u00f6mt aus einem Tank oder von einem Generator und wird dann in eine Komponente (die wir erfunden und in 3D ausgedruckt haben) entl\u00fcftet, die Sauerstoffdosen abgibt, w\u00e4hrend der Patient einatmet.\u201c<\/p>\n

\u201eEs geht hier nicht darum, Gas zu verschwenden”, erkl\u00e4rt Szymon Chrupczalski. Eine weitere innovative L\u00f6sung besteht darin, die Position der Filter am Beatmungsger\u00e4t zu ver\u00e4ndern. \u201eIndem wir den Filter weiter vom Patienten weg verschoben haben, ist es uns gelungen, eine schnellere und genauere Atemreaktion hervorzurufen. Wir eliminieren das Risiko eines pl\u00f6tzlichen Druckanstiegs, zum Beispiel durch Husten oder einen Druckabfall unter die empfohlenen Werte”, so Bartosz Wilk weiter.<\/p>\n

Erstes Open-Source-Beatmungsger\u00e4t, das klinisch getestet wurde<\/h3>\n

Der funktionsf\u00e4hige Prototyp von VentilAid ist fertig. Die Optik dieses Universalbeatmungsger\u00e4ts ist nicht gerade beeindruckend. Nichtsdestotrotz ist dieser graue 3D-gedruckte Kasten mit nur wenigen Zylindern f\u00fcr die spezifischen Bed\u00fcrfnisse bestimmter COVID-Patienten konzipiert. Er wurde f\u00fcr die nicht-invasive Beatmung mit einem Sauerstofflieferanten konzipiert, der sowohl im CPAP- als auch im BiPAP-Modus funktioniert. Er unterst\u00fctzt den Patienten beim Atmen, verhindert das Kollabieren der Lungenbl\u00e4schen, passt sich dem Atemrhythmus des Patienten an und \u00fcberwacht seinen Zustand. Das Ger\u00e4t warnt den Arzt, sobald sich einer dieser Parameter zu verschlechtern beginnt. \u201eDie An\u00e4sthesisten, mit denen wir zusammenarbeiten, haben bereits \u00fcberpr\u00fcft, dass es m\u00f6glich ist, damit zu atmen”, erkl\u00e4rt Szymon.<\/p>\n

Die meisten Komponenten werden auf 3D-Druckern ausgedruckt, aber das Ger\u00e4t kann auch mit anderen Technologien hergestellt werden, z.B. auf einer Fr\u00e4smaschine oder mit Spritzgussmaterialien, die in Krankenh\u00e4usern leicht desinfiziert werden k\u00f6nnen. Die Hersteller versuchten, so viele erschwingliche und leicht zug\u00e4ngliche medizinische Komponenten wie m\u00f6glich in ihrem Produktionsprozess zu verwenden. Das Ger\u00e4t ist \u00fcber medizinische Schl\u00e4uche und Filter mit dem Patienten verbunden, und in die medizinischen Filter wird nur Sauerstoff eingespeist. Diese Art von L\u00f6sungen sind dazu da, um das Sicherheitsniveau aufrechtzuerhalten.<\/p>\n

In wenigen Tagen sollen klinische Tests an der Universit\u00e4tsklinik in Bia\u0142ystok (Polen) beginnen. Die Ergebnisse sollten innerhalb weniger Wochen bekannt sein. In der Zwischenzeit haben die Erfinder von Ventilaid damit begonnen, im Internet Spenden zu sammeln. Sie wollen Geld f\u00fcr die Produktion der ersten Serie von Beatmungsger\u00e4ten sammeln. VentilAid kann auf der Website Odpalprojekt.pl<\/a> unterst\u00fctzt werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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