El respirador no es terapéutico. Es una medida de soporte para el cuerpo del paciente, mientras se recupera.
Ayer, miércoles 20, terminamos el montaje de la placa de control y hoy, 21 de mayo, día de las Glorias Navales, iniciamos la integración de toda la electrónica del ventilador.
Mañana iniciamos las pruebas de laboratorio sobre el sistema neumático, encaminándonos a las pruebas en el pulmón artificial.
Acá les dejamos algunas fotos del proceso.
Hoy realizamos el montaje e hicimos funcionar la placa de sensores. A continuación se muestra una secuencia de fotos desde el diseño hasta la construcción de la tarjeta electrónica.
Actualmente contamos con la placa de sensores operativa y lista para recibir el firmware de lectura de los sensores que hemos desarrollado en las últimas semanas. Mañana seguiremos con el ensamble de la placa de control y esperamos acercarnos a la unidad prototipo.
Nuestro plan inicial era recibir los componentes electrónicos para armar el prototipo, el jueves de la semana pasada. El lunes anterior, salieron 3 encargos desde Estados Unidos y su fecha de llegada era el jueves 14 a las 18.00hrs. Uno de los encargos viajó en vuelo directo y llegó puntual. Los otros dos hicieron escala en Brasil, e inexplicablemente quedaron retenidos allá y volaron recién el sábado. Recibimos los componentes hoy después del medio día.
Para cada prototipo, debemos armar:
Actualmente contamos con las dos placas de control de válvulas y nos encontramos armando las dos primeras placas de poder. A continuación se presentan algunas fotografías del proceso.
Actualmente seguimos avanzando en la prueba de estas placas, en el armado de la placa de sensores y la placa de control para llegar a las primeras unidades prototipo. Estamos cerca, muy cerca !
Queremos agradecer a PC Factory S.A., y especialmente a su gerente general, Rodrigo Arriagada, por la donación al proyecto de un computador de última generación (AMD Ryzen Threadripper de 24 núcleos, disipador enfriado por agua, placa madre MSI TRX40 Pro, memoria, fuente de poder y disco) para la simulación de las señales de control de la electrónica del respirador.
Este tremendo aporte nos ayuda simular en tiempo real las variables de control, sin necesidad de estar conectados a un pulmón de pruebas y optimizar la sintonización de los controladores (mezcla, canal de inspiración y canal de espiración) del respirador.
La válvula de espiración requiere ser operada con proporcionalidad, a una muy baja presión. Desde el último diseño, hemos ensayamos distintas estrategias y, finalmente, optamos por un diseño que, aprovechando la linealidad de las válvulas VEMP, nos permitiera utilizarla como un accionador neumático de la válvula de espiración, algo así como una suerte de “transistor”, con una alta respuesta en frecuencia, evitando así el uso de motores stepper y las complejidades de filtración de aire del canal de espiración que pudieran haber hacia el motor.
A continuación el video de las pruebas de stress acelerado a que está siendo sometida la válvula prototipo. Se están aplicando ciclos de 4.5Hz de 0-5 [psi] durante 24 horas, equivalentes a 388.800 ciclos, que en condiciones normales serían 14 días de operación continuada.
Aplicamos una paleta de colores típica para el estándar médico, en que los parámetros relativos a presión van con amarillo, flujo en verde y volumen en azul. La GUI del ventilador está quedando así…
Nos aproximamos al momento de la integración.
Durante la semana pasada recibimos los PCB del circuito de control del cuerpo de válvulas y los componentes para ensamblar el cuerpo de válvulas. Junto con lo anterior, refinamos el proceso de producción del cuerpo de válvulas y su empaquetadura ( Figura 1 y 2).
El sábado 2 de Mayo , se montó la primera prueba neumática del sistema, con un compresor a 60 [psi], conectado a un regulador del 20 [psi]. Luego se conectó una línea al cuerpo de válvulas, que regula la salida al canal de inspiración, y se programaron las rutinas de control y la lectura de los sensores de voltaje de la placa de potencia en una placa Arduino, como se puede ver en el siguiente esquema en la Figura 3.
¡El resultado fue un éxito! Logramos controlar la válvula generando ciclos de carga y descarga de las dos vías de la válvula, de forma proporcional, con una velocidad de respuesta en el orden de los milisegundos, validando así todo el diseño y las estrategias de control para el respirador, además del funcionamiento de las partes neumáticas. A continuación se muestra un video de la operación de apertura y cierre de la válvula.
Empezamos el montaje de nuestras unidades prototipo…
El diseño de nuestro prototipo de Respirador de Emergencia requiere de varias piezas específicas. Nuestro objetivo principal al buscarlas ha sido contar con piezas de la mejor calidad, de tecnología de avanzada y provenientes de compañías de prestigio mundial, para lograr así un producto final de calidad y confiable, con plazos de entrega razonables.
Muchas de estas piezas las hemos conseguido fuera de Chile, en países como EEUU, Alemania y China. Algunas de ellas ya existían previamente y otras están siendo desarrolladas específicamente para nuestro prototipo.
A continuación se detalla el estado de Disponibilidad actual de las distintas piezas y partes para el ensamble de las unidades prototipo:
| Parte | Origen | Estatus | ETA |
|---|---|---|---|
| Partes FESTO | Alemania | Recibido | OK |
| Sensores de Alta Presion | EE.UU. | Recibido | OK |
| Sensores de Baja Presion | EE.UU. | Recibido | OK |
| Sensores de Flujo | EE.UU. | Recibido | OK |
| Sensor de Oxígeno Pedido 1 | EE.UU. | Desconocido | Ultimo update 13 abril cuando llegó a Correos de Chile. |
| Sensor de Oxígeno Pedido 2 | EE.UU. | En tránsito | 05-05 |
| Fuente de Poder 350V para Válvulas | EE.UU. | Recibido | OK |
| PCB de Válvulas | China | En fabricación | 14-05 (acá estamos con un problema y vamos a tener que aplicar plan B) |
| PCB de Válvulas Tipo 2 | EE.UU. | Recibido | OK |
| Kit Pantalla + Raspberry | Chile | Recibido | OK |
| PCB de Control | EE.UU. | Desarrollo | 05-05 |
| PCB de Sensores | EE.UU | En tránsito | 07-05 |
| Componentes Electrónicos Placa Válvulas | EE.UU. | Recibido | OK |
| Componentes Electrónicos PCB Sensores | EE.UU. | Pendiente | Pedimos esta semana. 07-05 |
| Componentes Electrónicos PCB Control | EE.UU. | Pendiente | Pedimos esta semana. 07-05 |
| Tanques de Aire y Oxígeno para pruebas | Chile | Recibido | OK |