Cientistas mediram as vazões e as concentrações de oxigênio que o equipamento consegue oferecer aos pacientes em diferentes frequências respiratórias.

A luta contra o Covid-19 está envolvendo diversos pesquisadores, equipes e estruturas laboratoriais em todo o país, mas nem o próprio coordenador do Laboratório de Diagnóstico Avançado de Combustão do Fapesp Shell Research Centre for Gas Innovation (RCGI), professor Guenther Carlos Krieger Filho, imaginou que o local também fosse entrar nessa cruzada. Pois no último domingo (12/04), a estrutura montada para analisar reações de combustão com técnicas a laser foi utilizada por um colega – o também politécnico e professor Raul González Lima, especialista em Engenharia Biomédica – para testar o Inspire, nome dado ao ventilador pulmonar emergencial criado por González e sua equipe da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), que ganhou a atenção da mídia nas últimas semanas.

O time desenvolveu um ventilador pulmonar que pode ser produzido em até duas horas e é muitas vezes mais barato dos que os aparelhos disponíveis no mercado (estes custam, em média, R$ 15 mil, enquanto o valor do Inspire é de R$ 1 mil). “O colega e também professor da Poli, Raul González, precisava testar seu protótipo para conhecer as vazões e as concentrações de oxigênio que o equipamento consegue oferecer aos pacientes, nas diferentes frequências que simulam o processo de respiração pelo pulmão humano. Nós temos, no laboratório, um analisador de gases e um medidor de vazão de gases, e por isso nos oferecemos para ajudar, já que o professor tinha pressa de fazer esses testes”, explica Krieger.

Assim, os dois professores usaram as linhas de gases (O2, N2 e CO2), bem como medidores e analisadores de gases do laboratório para desenhar um teste que conseguisse indicar o teor de O2 entregue pelos respiradores. Segundo Krieger, como os medidores do laboratório são voltados para a análise de processos de combustão em motores veiculares e queimadores industriais, foi preciso usar a criatividade para adaptar às condições da estrutura aos testes do Inspire no prazo exíguo que a tarefa exigia.

“Um exemplo: o medidor de gases de que dispomos só mede a presença de oxigênio na mistura gasosa até 31%; é o que ele permite. Mas, neste caso, precisávamos saber o máximo de O2 que o respirador conseguiria entregar ao paciente. Sabíamos que precisaria ser mais de 31%, então fizemos o seguinte expediente: fomos colocando CO2 ou N2 em lugar do O2. À medida em que colocávamos, proporcionalmente, sabíamos o quanto de O2 estaria sendo entregue”, revelou.

Segundo ele, tal procedimento não se presta à uma análise para uma certificação do equipamento, por exemplo, mas mostrou-se útil para que a equipe responsável pelo ventilador pulmonar conseguisse ter uma estimativa laboratorial do teor de O2 presente na mistura de gases que sai do aparelho para o paciente. Busca-se um equipamento que consiga entregar algo próximo a 100% de oxigênio.

“O mais importante é que, ao final do dia, conseguimos ser úteis e prover uma medição que se mostrou muito próxima das estimativas teóricas que o Raul tinha acerca do equipamento. Se tivéssemos um aparelho que conseguisse medir a presença de O2 em até 100%, teria sido perfeito. Mas, não tínhamos, e o tempo era curto. Então, improvisamos com criatividade.”

Frequência respiratória – Os testes incluíram a simulação de um reservatório para conectar a saída do respirador ao analisador de gases. Aqui também a criatividade contou positivamente. “Usamos um balão de festa de aniversário, uma bexiga. A ponta do medidor de vazão de oxigênio era mais ou menos do diâmetro de um lápis, e encaixava na boca da bexiga. Na parte de baixo do balão, fizemos um outro orifício, e então fomos aumentando o volume do balão, enchendo de ar. Neste caso, o objetivo era ter medidas na  frequência da respiração do paciente, para permitir a sincronização do fornecimento de O2 do aparelho com a frequência respiratória. Testamos várias frequências respiratórias, porque tínhamos controle dessas variáveis: pressão, vazão…”

Segundo o professor, na corrida contra o tempo que caracteriza esse período de pandemia, o mais importante é conseguir prover ajuda real em tempo hábil. “O Raul tinha pressa e estávamos lá para ajudá-lo. Neste caso, ele provavelmente não teria a opção de esperar a situação ideal para testar em outro laboratório, também ideal – no sentido de mais adaptado ao seu projeto. Ficamos felizes de poder ajudar. É uma contribuição valiosa do RCGI nesses tempos difíceis que atravessamos.”

O respirador desenvolvido pelos pesquisadores sob a coordenação de Raul González foi registrado com uma licença open source, que permite a qualquer pessoa ou empresa acessar o protocolo de manufatura e fabricá-lo bastando, para tanto, obter uma autorização da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa). Para mais informações sobre a licença, clique aqui.