Jak zbudować respirator z filtrem powietrza „niskim kosztem”

Kiedy eksperci mówią o „spłaszczaniu krzywej” w walce z COVID-19, chodzi im przede wszystkim o uniknięcie przeciążenia systemów opieki zdrowotnej, co oznacza brak łóżek, respiratorów, maseczek chirurgicznych i sprzętu ochronnego dla personelu medycznego. Wiele firm na całym świecie zdecydowało się na przekwalifikowanie swoich linii produkcyjnych, aby sprostać zapotrzebowaniu, ale świat DIY nie zasnął. Jednym z najlepszych przykładów jest projekt Johnny'ego Lee, znanego głównie z hacków do Wiimote. Lee wraca do gry z projektem DIY tzw. PAPR respiratorów z nadciśnieniowym przepływem powietrza i wbudowaną filtracją.

COVID-19 szybko zbliża się do granicy 400 000 zakażonych, a wykładniczy wzrost jest już widoczny w wielu krajach... i brakuje zasobów. Nawet jeśli niektórzy tego nie rozumieją, a politycy odwracają wzrok, te prawie 400 tysięcy przypadków postawiły wszystkie systemy opieki zdrowotnej – publiczne i prywatne – w stan zagrożenia. Pandemia wciąż trwa. Liczba chorych będzie rosnąć, a personel medyczny nie ma dostępu do odpowiedniej ochrony.

Wiele firm potwierdziło już, że tymczasowo odsunie się od swoich klasycznych produktów, aby skupić się na produkcji sprzętu medycznego (na przykład Razer ogłosił, że przekaże milion maseczek chirurgicznych), ale nie brakuje pytań, co może zrobić świat DIY. Związek DIY z medycyną nie jest najlepszy, jednak najnowszy projekt Johnny'ego Lee (tego od hacków do Wiimote) może okazać się przydatny w nagłych wypadkach.

Projekt PAPR Johnny'ego Lee

Wszystko zaczęło się od prototypu respiratora/ventilatora, który Lee opublikował 18 marca. Pierwotny pomysł zakładał przerobienie urządzenia CPAP (tego używanego w leczeniu bezdechu sennego) tak, aby mogło być stosowane podczas ostrego kryzysu oddechowego. W ciągu kilku godzin otrzymał wiele komentarzy od specjalistów (w tym terapeutów oddechowych), którzy wskazali ograniczenia i potencjalne zagrożenia swojego prototypu. Dzięki tym nowym informacjom Lee ma nadzieję ulepszyć ogólny projekt swojego respiratora, ale jednocześnie postanowił zbadać bezpieczniejszą alternatywę, używając prawie tych samych części.

Efektem jest tani respirator PAPR lub respirator o dodatnim przepływie powietrza, coś, co personel medyczny prawdopodobnie uzna za bardziej wartościowe podczas obchodów z dwóch prostych powodów: w przeciwieństwie do konwencjonalnego respiratora, PAPR jest urządzeniem prewencyjnym i takich urządzeń brakuje nawet w najlepiej wyposażonych szpitalach. Lee wspomina również o bezpośrednim wpływie takiego urządzenia: respirator może pomóc tylko jednej osobie, ale PAPR może utrzymać lekarza w bezpieczeństwie, aby mógł uratować dziesiątki pacjentów.

Użyte komponenty to wentylator z urządzenia CPAP, filtr powietrza NRBC, adapter wydrukowany w 3D, bateria do wentylatora, maska twarzowa z CPAP wraz z rurką, okulary pływackie, pełna osłona twarzy oraz plecak, który mieści elektronikę i pozostawia wolne ręce.

Adapter łączy filtr powietrza z wentylatorem i wymaga sporej ilości taśmy izolacyjnej, aby stworzyć szczelne połączenie. Filtr nie musi być koniecznie NRBC – wystarczy jego funkcja „B”iologiczna (czyli biologiczna). Jeśli trudno go zdobyć, można za pomocą innego wydrukowanego adaptera podłączyć filtry N95 lub P100. Reszta to kwestia połączenia wszystkich elementów i użycia małego przełącznika do zmiany prędkości wentylatora.

Wszystkie szczegóły zostały opublikowane na GitHubie, więc każdy zainteresowany może zapoznać się z projektem i wprowadzić odpowiednie ulepszenia. Przykładem, który podaje Lee, jest pozycja filtra. Na filmie filtr jest umieszczony „przed” wentylatorem (ponieważ nie jest w 100% szczelny), ale znacznie wygodniej i bezpieczniej byłoby umieścić go „po”. Oczywiście cały projekt schodzi na dalszy plan, jeśli dostępna jest profesjonalna pomoc i sprzęt, ale w przypadku bardzo zaawansowanej sytuacji awaryjnej może to być przydatne przy braku podstawowej ochrony.

Urządzenie PAPR na GitHubie: Kliknij tutaj

Respirator/wentylator na GitHubie: Kliknij tutaj