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Einfache Fertigung - hoher Nutzen - DIY Beatmungsgerät
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Zu wenig vorhandene Beatmungsgeräte
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Schon leichte Atemunterstützung kann helfen
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das 'OpenLung' ursprungsmodell
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Blockschaltbild
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Einfach erhältliche Komponenten messen und regeln Herzfrequenz, Blutsauerstoffgehalt, Bewegung, CO2, Feuchtigkeit, Alarm und Schrittmotoren
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Intuitiv zu bedienen
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Sensortest - check
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Airflowmodell mit Sensor
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Airflowmodell
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Überwachung mehrerer Geräte
Wir wollen die Atmung unterstützen!
Während einer Epidemie wie Covid-19 fehlt es vor allem an Beatmungsgeräten
Wir lernen aus Italien und Frankreich: Die Zahl der Lungenerkrankungen steigt sprunghaft. Betroffen sind vor allem Risikopatienten:
- ältere Menschen ab 70
- Menschen mit ein oder mehreren Vorerkrankungen
- Menschen mit einer unterdrückten Immunabwehr
Es gibt noch keine Medikamente gegen Covid-19, so dass die Patienten ihre Kräfte schonen müssen. Fällt die Atmung wegen der Lungenentzündung schwer, kann eine DIY (also selbstgebaute) Atmungsunterstützung temporär entlasten. So können die Patienten sich schonen und setzen ihre Kraft zur Bekämpfung des Virus ein.
Auch Pflegepersonal und Helfer werden unterstützt und die vorhandenen Beatmungsgeräte in den Krankenhäusern können für schwerere Fälle eingesetzt werden.
Als Team aus unterschiedlichen Fachrichtungen haben wir uns gefunden, um dieses Konzept zur Beatmungsunterstützung in Krankenhäusern, Altenheimen und Einrichtungen mit erhöhter Anzahl Risikogruppen, einsetzen zu können.
Innovation
Aufbauend auf dem 'OpenSource-Ventilator'-Entwurf haben wir eine technisch zuverlässige Weiterentwicklung gebaut. Bei allen Entwicklungen haben wir vor allem die einfache Bedienung für medizinisches Personal sowie die Anforderungen ans Klinikumfeld - wie etwa Drehregler und bekannte Anordnung bzw. Farbgebung dieser und einfache Reinigung im Auge. Um die Hygiene und eine mögliche schnelle Zertifizierung zu gewährleisten greifen wir nur wenig in die Luftzirkulation ein und setzen wir auf vorhandenes Beatmungsequipment - den "Ambubeutel". Einfache, aber gute und verfügbare Sensoren sorgen für eine sichere und einfach zu bedienende Steuerung. Es werden Herzfrequenz, Blutsauerstoffgehalt, Bewegung, CO2, Atemfeuchtigkeit überwacht. Der verwendet Schrittmotor wird zusätzlich über einen Encoder überwacht - hier mit wird eine präzise Dosierung der Luftmenge gewähleiste. Bei Ausfall oder Unregelmäßigkeiten des Patentien wird ein lokaler Alarm ausgelost. Ausblick: die verwendete Hardware kann per WLAN auch eine größere Anzahl an Beatmungsgeräten überwachen, hierzu liegt ein Open Source & Raspberry Pi basiertes Konzept bei. Die Ausatemluft kann am Auslass mit einer zusätzlichen UV-C LED sterilisiert werden und somit wird die Umluft weniger belastet.
Das Beatmungsgerät besteht aus:
- Beatmungsmasken
- einen Pneumo Beutel
- eine Mechanik
- einfache Sensorik
- eine Steuerung zur Atmungsunterstützung
- einer Abdeckung zur verbesserten Sauberkeit und Sicherheit
Besonders ist dabei der Encoder, der in Echtzeit die Bewegung des Balgs kontrolliert und so für den richtigen Druck sorgt.
Wir entwickeln Open Hardware Messtechnik, zum Beispiel für die Messung der Luftmasse und des Volumens.
Zum Testen unseres Prototypen verwenden wir die sogenannte “Gläserne Lunge”, einen Prüfstand der Technischen Hochschule Ulm, der das Verhalten eines realen Patienten nachbildet und in der Vergangenheit bereits zur Vermessung von Spirometern zum Einsatz kam.
So stellen wir eine längere Anwendung auch für mehrere Patienten in der Folge sicher.
Die aktuellsten gesetzlichen Anforderungen aus Europa (Medical Device Directive) sowie in USA, Brasilien, Kanada, Schweiz, Australien und viele andere haben wir im Blick, wenngleich es auch der Unterstützung von Firmen bedarf.
DIY und Opensource
Jede*r soll es weltweit nachbauen können: die Daten sind frei zugänglich im Open Source und die Elektronikkomponenten weltweit kostengünstig und in hohen Stückzahlen verfügbar. Die mechanischen Teile sind einfach traditionell fertigbar oder im 3D-Druck sehr schnell verfügbar.
Inspiration
Beatmungsgerät sind ein zentraler Engpass bei der Behandlung von COVID-19 Fällen, die Hersteller können nicht so schnell nachliefern
Italienische Ärzte berichten von dramatischen Zuständen in den Kliniken. Menschen stürben infolge von Coronavirus-Infektionen einsam und bei vollem Bewusstsein, in den Krankenhäusern fehlten Beatmungsgeräte und Plätze.
Hier kann mit relativ einfachen Mitteln schnell Abhilfe geschaffen werden, und das wollen wir tun!
Das Team und unsere Erkenntnisse
So eine geile Truppe ... hat super spaß gemacht ... jetzt wollen wir aber auch eine Maschinen bauen!! und vielleicht werden daraus ganz viele und wir können helfen - Zusammen (MedizintechnikerInnen, Rettungssanitäter, Maker, Programmier, Elektrotechniker, Designer ...)
Zu erleben, wie viele verschieden Disziplinen innerhalb von 36 Stunden so ein technisch hochwertiges Konzept und so ein gutes Teamwork herstellen ist Wahnsinn und sehr inspirierend (12 Stunden Team/Konzeption).
Weiterentwicklung
Wir haben schon während der Entwicklung unglaublich viel gutes Feedback erhalten und auch viele Hersteller haben sich bei uns gemeldet. Wir werden in den nächsten Tagen planen, wer sich mit wieviel Zeit einbringen kann um die technischen Finessen weiterzuentwickeln. Auch gucken wir, was die anderen Teams entwickelt haben um Synergien herzustellen. Und dann muss es ja schnell weitergehen, damit wir möglichst vielen Menschen weltweit helfen können.
Helfen
derzeit melden sich sehf viele Menschen und Unternehmen, die uns helfen wollen. Das finden wir großartig. Wir müßen nur gerade versuchen diese ganzen Hilfsangebote zu bündeln und zu strukturieren. Sie finden unten unser Github, twitter und E-Mail. Eine Website und ein Formular findet sich auch in Kürze. Bitte melden euch über dieses Formular: (https://forms.gle/JrSWh1v6yYD4dGzZ6)
Built With
- arduino
- autodesk-fusion-360
- blynk
- bme680
- esp8266
- google-docs
- keyshot
- photoshop
- slack
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