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Brasilianische Forscher entwickeln preiswerte mechanische Beatmungsgeräte

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Eine Forschergruppe an der Ingenieurschule der Universität von São Paulo (POLI-USP) in Brasilien hat ein mechanisches Beatmungsgerät entwickelt, das nur etwa 7 % so viel kostet wie ein herkömmliches Beatmungsgerät. Es trägt den Namen Inspire und hat ein offenes Patent, das eine lizenzfreie Herstellung erlaubt, obwohl seine Verteilung als lebenserhaltendes Gerät kontrolliert wird.

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Eine Pilotcharge wird von der brasilianischen Marine für den Einsatz in klinischen Versuchen hergestellt. Zwanzig Unternehmen sind an der Herstellung des Beatmungsgeräts interessiert, das bereits an Tieren und Menschen getestet wurde.

"Unser Beatmungsgerät ist für den Einsatz in Notfällen konzipiert, in denen ein Mangel an Intensivbeatmungsgeräten besteht, die stärker überwacht werden, es verfügt jedoch über alle Funktionen, die ein schwerer Patient benötigt. Es hat auch den Vorteil, dass es nicht von einer Druckluftleitung abhängig ist, wie dies bei herkömmlichen Beatmungsgeräten der Fall ist. Es benötigt nur eine Steckdose und leitungsgebundenen Sauerstoff (O2) aus dem Krankenhaus oder sogar Sauerstoff in Flaschen", sagte Raul Gonzalez Lima, Professor an der POLI-USP und leitender Prüfarzt des Projekts.

Lima arbeitet seit etwa 20 Jahren mit Unterstützung der São Paulo Research Foundation - FAPESP - an der Entwicklung der Technologie der elektrischen Impedanztomographie (EIT) zur Überwachung und Optimierung der mechanischen Beatmung auf Intensivstationen. Die Überwachung dieser Patienten kann die Nebenwirkungen mildern, den Entwöhnungsprozess verkürzen und die Dauer der mechanischen Beatmung minimieren.

Aus Limas Gruppe stammten einige der Forscher, die Timpel gründeten, einen Hersteller von Tomographen, die von Krankenhäusern in Brasilien und im Ausland verwendet werden. Das Start-up wurde von FAPESP über sein Programm Innovative Forschung in kleinen Unternehmen (PIPE) unterstützt. Inputs und Rohmaterialien für Inspire sind in Brasilien leicht zu beschaffen. Die Herstellung des Geräts dauert nicht länger als zwei Stunden und kostet 1.000 BRL (derzeit ca. 170 USD), verglichen mit durchschnittlichen Kosten von 15.000 BRL für herkömmliche Beatmungsgeräte.

Bei der Entwicklung des Beatmungsgeräts mussten die Forscher den Bereich der Sauerstoffflussraten und -niveaus analysieren, die es den Patienten bieten konnte. Zu diesem Zweck simulierten sie die verschiedenen Atemfrequenzen der menschlichen Lunge mit Hilfe eines Gasanalysators und Gasflussmessers im Advanced Combustion Diagnostics Laboratory des FAPESP-Shell Research Center for Gas Innovation (RCGI). Das RCGI wird von POLI-USP im Rahmen des FAPESP-Programms des Engineering Research Center (ERC) veranstaltet.

An den ersten Humanstudien nahmen vier Patienten teil, die sich am Herzzentrum von FM-USP (INCOR) behandeln liessen. Sie wurden von Auler Junior geleitet, in Zusammenarbeit mit Filomena Regina Barbosa Gomes Galas, der Leiterin der chirurgischen Intensivstation des INCOR, der Krankenschwester Suely Pereira Zeferino und dem Physiotherapeuten Alcino Costa Leme. Zeferino und Leme sind ebenfalls Forscher am INCOR. Bei den mit Inspire-Beatmungsgeräten intubierten Patienten wurden keine Komplikationen berichtet.

Die Forscher bereiten jetzt eine klinische Studie mit einer größeren Anzahl von Patienten vor. Dies wird einer der letzten Schritte sein, bevor die Produktion des Beatmungsgeräts von der ANVISA, der nationalen Gesundheitsüberwachungsbehörde Brasiliens, genehmigt wird.