Zelf een goedkoop ademhalingsmasker met luchtfilter bouwen

Telkens wanneer je experts hoort praten over het afvlakken van de curve in de strijd tegen COVID-19, proberen ze in wezen de verzadiging van de gezondheidszorgsystemen te voorkomen. Dat betekent een tekort aan bedden, beademingsapparaten, chirurgische mondmaskers en beschermingsmiddelen voor het medisch personeel. Verschillende bedrijven wereldwijd hebben besloten hun productielijnen om te schakelen om aan de vraag te voldoen, maar de DIY-wereld is niet achtergebleven. Een van de beste voorbeelden is afkomstig van Johnny Lee, beter bekend om zijn hacks voor Wiimotes. Lee komt opnieuw in actie met een DIY-variant van de zogenaamde PAPR's, ademhalingsmaskers met positieve luchtdruk en ingebouwde filtratie.

COVID-19 nadert snel de grens van 400.000 besmettingen, zoals blijkt uit de Bing COVID-19-tracker. De exponentiële groei is in veel landen al duidelijk... en middelen ontbreken. Hoe sommige mensen het ook niet begrijpen en politici wegkijken, die bijna 400.000 gevallen hebben alle gezondheidszorgsystemen in het nauw gedreven, publiek en privaat. En de pandemie duurt voort. Het aantal zieken zal toenemen, en alsof dat nog niet genoeg is, kan het medisch personeel geen adequate bescherming krijgen.

Verschillende bedrijven hebben al bevestigd dat ze tijdelijk afstand nemen van hun klassieke producten om zich te richten op de productie van medische apparatuur. Zo kondigde Razer aan dat het een miljoen chirurgische mondmaskers zal doneren. Maar veel mensen vragen zich af wat de DIY-wereld kan doen. DIY en geneeskunde hebben niet de beste relatie, maar het nieuwste project van Johnny Lee (die van de Wiimote-hacks) zou in noodgevallen nuttig kunnen zijn.

Het verhaal achter het project

Het begon allemaal met het prototype van een beademingsapparaat dat hij op 18 maart publiceerde. Het oorspronkelijke idee was om een CPAP-apparaat (hetzelfde dat wordt gebruikt om slaapapneu te behandelen) om te bouwen zodat het tijdens een acute respiratoire crisis gebruikt kon worden. Binnen enkele uren ontving hij reacties van specialisten (waaronder ademtherapeuten) die de beperkingen en mogelijke risico's van zijn prototype benadrukten. Met deze nieuwe informatie hoopt Lee het algemene ontwerp van zijn beademingsapparaat te verbeteren, maar tegelijkertijd besloot hij een veiliger alternatief te verkennen, met bijna dezelfde onderdelen.

Het resultaat is een PAPR-apparaat of een goedkoop positieve-flow ademhalingsmasker, iets dat medisch personeel waarschijnlijk waardevoller vindt tijdens hun rondes om twee eenvoudige redenen: in tegenstelling tot een conventioneel beademingsapparaat is de PAPR een preventief hulpmiddel, en het is al schaars, zelfs in de best uitgeruste ziekenhuizen. Bovendien wijst Lee op de directe impact van een apparaat met deze kenmerken: een beademingsapparaat kan slechts één persoon ondersteunen, maar een PAPR zou een arts veilig kunnen houden om tientallen te genezen.

De onderdelen en het werkingsprincipe

• De ventilator van de CPAP-machine
• Een NRBC-luchtfilter
• Een 3D-geprinte adapter
• Een batterij voor de ventilator
• Het CPAP-gelaatsmasker met slang
• Zwembril
• Een volledig gezichtsscherm
• Een rugzak die de elektronica herbergt en de handen vrijhoudt

De adapter verbindt het luchtfilter met de ventilator en gebruikt een aanzienlijke hoeveelheid ducttape om een afdichting te creëren. Het filter hoeft niet per se NRBC te zijn, alleen de biologische functie ervan is nodig. Als het echter moeilijk verkrijgbaar is, kunnen met een andere 3D-geprinte adapter N95- of P100-filters worden aangesloten. De rest is een kwestie van alle elementen aansluiten en een kleine schakelaar gebruiken om de ventilatorsnelheid aan te passen.

Alle details zijn op GitHub gepubliceerd, zodat iedereen het ontwerp kan verkennen en verbeteringen kan aanbrengen. Een voorbeeld dat Lee aanhaalt is de positie van het filter. In de video zit het filter vóór de ventilator (omdat het niet 100% afgesloten is), maar het zou veel handiger en veiliger zijn om het erna te plaatsen. Natuurlijk staat het hele project op de tweede plaats als er professionele hulp en apparatuur beschikbaar is, maar als de noodsituatie ver gevorderd is, zou dit kunnen dienen bij een absoluut gebrek aan basisbescherming.

PAPR-apparaat op GitHub: Klik hier

Beademingsapparaat op GitHub: Klik hier