ideen gefragt COVID-19 - GSF Beatmungsgeräte

[volker]

vor 11 Stunden hat berlinwestside folgendes von sich gegeben:

schaut euch mal die beatmungsmodi an.
IPPV, CPAP, PCV, BiLevel usw.

 

Völlig andere Liga, in der ich normalerweise nicht spiele... Hier habe ich was dazu gefunden.

 

Ausgangszustand, gesunder Mensch, gesunde Atmung:

Zwerchfell macht -5 .. -8cmH2O  &  Lungenbläschen machen 0 .. -1cmH2O

 

Bei der Lungenentzündung passiert anscheinend sowas (Acute Respiratiory Distress Syndrome = Akutes Atemnotsyndrom):

 

Damit man die zusammengefallenen Lungenbläschen wieder aufbläst, gibt es PEEP, was den Lungendruck auf 8 .. 15cmH2O hält:

 

Dann gibt's noch das CPAP, was normalerweise bei Schlafapnoe (Atemaussetzern im Schlaf) verwendet wird:

Der Atmung stellt man einen Luftstrom mit erhöhtem Druck von 5cmH2O +/- 2cmH2O zur Verfügung.

 

...jetzt muß ich erst nochmal lesen, was die Fachleute hier schon geschrieben haben... @berlinwestside

 ...vielleicht verstehe ich es jetzt...

/ V

 

Bearbeitet 26. März 2020 von volker

[Humma Kavula]

Evtl auch ein Ansatz :

https://www.3d-grenzenlos.de/magazin/3d-objekte/urbicum-ventilaid-beatmungsgeraet-aus-3d-drucker-27577873/

 

Gruß, 

Humma 

[berlinwestside]

ja volker das geht schon in die richtige richtung. also im endeffekt gibts eben ne fülle an möglichkeiten wie man zu so einem ARDS kommt. bei coronapatienten scheint das wohl recht fulminant von statten zu gehen.

das sorgt dann eben dafür, dass die nicht besonders leicht zu beatmen sind. 


zu der geschichte mit der gedruckten maske für op personal:

man könnte da einen beatmungsschlauch dranmachen. auf der einen seite einen beatmungsfilter (die haben anschlüsse mit denen man sie endlos aneinander stecken kann) natürlich geht das nur bis zu einem bestimmten widerstand, aber bei den patienten reicht ja auch ein solcher filter.

oder den filter einfach oben auf die maske. ffp3 standard sollte der schon packen.

http://www.radecker-notfallmedizin.de/shop/beatmungsfilter-iso-gard-filter-s.html

z.b.

[volker]

vor 21 Minuten hat berlinwestside folgendes von sich gegeben:

das sorgt dann eben dafür, dass die nicht besonders leicht zu beatmen sind. 

 

Das wäre jetzt echt spannend zu wissen, zu spezifizieren und die Einstellmöglichkeiten und die nötige Sensorik einmal zu definieren (Du hattest auf der ersten Seite mal was dazu geschrieben) ... in Richtung Lastenheft.

 

Dann könnte man besser klären, ob sowas dummes Zeug ist oder vielleicht ein Ansatz wäre... gibt ja viele Beispiele auf Youtube.

...hier könnte man z.B. über die Position vom Blasebalg die Luftmenge regulieren.

 

/ V

[gatti500]

 

[PX-FL-HH]

Hallo!

 

Gute Ideen hier! Ich will nur hoffen, dass solche Maschinen auch wirklich zum Einsatz kommen dürfen (wenn es denn wirklich nicht anders zu machen ist), Stichwort "compassionate use", also ohne Genehmigung, aber als einzig mögliche Hilfe.

 

Mein Gedanke: Melkmaschinentechnik müsste doch eigentlich auch eine Hilfe sein. Millionenfach bewährte Technik, die wechselweise Vakuum und Entspannung erzeugt. Wenn man damit einen "Balg" antreibt, hat man doch schon eine Beatmung.

 

Viele Grüße

Henning

[FalkR]

vor 8 Stunden hat PX-FL-HH folgendes von sich gegeben:

Gute Ideen hier! Ich will nur hoffen, dass solche Maschinen auch wirklich zum Einsatz kommen dürfen (wenn es denn wirklich nicht anders zu machen ist), Stichwort "compassionate use", also ohne Genehmigung, aber als einzig mögliche Hilfe.

 

So ist es.

Auch wenn es zu einer Ausnahmesituation kommen sollte, bleibt die Wahrscheinlichkeit dass "daheim zusammegebastelten" Beatmungsgeräte verwendet werden dürfen eher gering.

Das geht mit den medizinischen Zulassungen schon so weit, dass einfache Armhalterungen für den OP eine CE Norm brauchen, um eingesetzt werden zu dürfen.

Dabei handelt es sich um einfache abgekantente Edelstahlzuschnitte, die von den aktuellen Herstellern eher suboptimal konstruiert und gefertigt wurden.

 

Dennoch ein sehr interessantes Thema und ich hoffe das es nicht so weit kommen muss, dass das GSF zukünftig in der Herstellung von überlebensnotwendigen Apparaturen beteiligt ist

[Champ]

Gestern gab's bei Panorama einen Bericht zum Thema Beatmungsgeräte. Falls es tatsächlich zu einer großen Anzahl an schwer erkannten Patienten kommt, ist das Problem ist wohl weniger die Hardware,  als das Pflegepersonal. Die Beatmung ist jetzt wohl nicht so ganz lapidar, sondern erfordert ein gewisses Maß an Erfahrung. Man kann wohl nicht einfach mal den Patienten an eine Maschine anschliessen und gut ist. Wenn die Beatmung nicht dauerhaft korrekt durchgeführt und überwacht wird, kann es zu schweren Hirnschäden oder auch zum Tod kommen.

 

Bei aller technischen Kompetenz des GSF, in erster Linie sollten wohl alle alles daran setzten die Verbreitung des Virus bestmöglich zu verlangsamen und es bleibt zu hoffen, dass unser vorhandes medizinische Personal der Situation gewachsen ist.

[gravedigger]

https://www.welt.de/gesundheit/article113311362/Geraet-Marke-Eigenbau-haelt-Chinesen-am-Leben.html

[McGregor]

https://www.n-tv.de/technik/Uni-entwickelt-gedruckte-Beatmungspumpe-article21671123.html

https://www.coresponse.rwth-aachen.de/cms/Coresponse/~gqggs/Das-Projekt/

 

[alfonso]

Die ganzen Projekte arbeiten an den neuralgischen Stellen mit bereits vorhandenen und medizinisch zugelassenen Bauteilen, was ich sehr gut finde.
Sie setzen aber voraus, dass genügend dieser Komponenten wie z.B. Beatmungsbeutel zur Verfügung stehen.
Ist dem so?

[berlinwestside]

in jedem raum mit beatmungsgerät hängt ein beutel. in jedem rettungswagen befinden sich mindestens 2 beutel und einer für kinder.

die einmalbeutel sind von guter quali und können echt lang eingesetzt werden.

[karren77]

kann man (im notfall) nicht mehrere leute mit einem einzigen gerät beatmen? oder sind die parameter doch so individuell einzustellen? 

 

 

[berlinwestside]

was für leute?

2 bauarbeiter beide 25 jahre alt um ihnen kurz die gebrochenen knochen zu schienen und die 2 ins krankenhaus zu kriegen?
würd ich mich pauschal trauen mit ja zu antworten, das geht aber auch mit 2 ambubeuteln, da braucht man kein beatmungsgerät

oder 2 mitte 60 mit lungen oder herzproblemen (beide natürlich samesame)? geht eher in richtung harakiri.
das fängt mit unterschiedlicher reaktion auf medikamente und damit anzupassenden parametern an und hört mit der fehlenden erkennung für die atemparameter auf.

wenn müsste man die parameter einzeln aufnehmen, und volumen und druck für beide einzeln steuern + das volumen das man für den einen zu viel braucht beim anderen während der beatmung ablassen. dann kann das gehen.

 

[gertax]

sowas in der Art hatte ich mir vorgestellt:

 

Die Schläuche, den Balg, etc. aus dem Medizinbedarf. Alle Bauteile der Mechanik simpel, verfügbar und austauschbar, die wichtigsten Parameter lassen sich einstellen (Volumen pro Atemzug, Anzahl der Atemzüge pro Minute).

dieses hier scheint auch brauchbare Parameter zu produzieren, oder? @berlinwestside

[berlinwestside]

wie stellst du dabei z.b. die I:E ratio ein? läuft der elektromotor dann langsamer während er druck aufbaut, oder ablässt?

das volumen das die konstrukion bewegt würde zum überleben reichen. 
der rest auf der linken seite ist irgendwie ja schon sinnfrei. 760mmhg ist halt 1bar und der sauerstoffgehalt ist in der einatemluft. wäre jedenfalls gut.

I:E brauchst du einstellbar
druck darf nicht überschritten werden. wir sprechen da bei grob 30mmhg, wenn du damit lange beatmest dann machst du die lunge kaputt.
dein normaler atemzug macht ca. 4mmhg druck. wenn du dein gesamtes lungenvolumen (VC) bewegen sinds so 25mmhg
co2 in der ausatemluft, am besten mit graph
o2 in der einatemluft wäre auch nicht verkehrt (die werden ja nicht mit der umgebungsluft beatmet)

ich find das system nicht so geil. das gedruckte mit den 2 flügeln die ähnlichen druck machen wie hände find ich besser. da kannst du auch viel besser steuern ob du am anfang schnell volumen bringen willst und danach langsam usw.


setz dich mal aufrecht hin und dann hyperventilier mal bis deine finger kribbeln, oder dir leicht schwindlig wird (hör bitte rechtzeigig auf). dann atme mal in ne tüte zurück (dann kriegst du wieder die richtige portion co2 und damit passt du deinen ph im blut wieder an).
nur so ein beispiel wie fragil das system ist.

man muss das volumen das man da reinballert schon steuern können und man muss auch sehen in welche richtung sich das bewegt, sonst kann mans halt auch gleich lassen.
 

[berlinwestside]

ich fänd es besser wenn ihr nen druckmesser baut mit dem man ne atemkurve erkennen kann. mit flow in L/min 
ne co2 messung und eine o2 messung integriert, beides mmHg.

die beatmungsgeräte für afrika scheinen ja schon gedruckt. jetzt wäre vielleicht eine art monitoring echt nicht verkehrt.

 

[gertax]

Am 26.3.2020 um 10:10 hat berlinwestside folgendes von sich gegeben:

ich erfrag mal die parameter für coronavirus/ards . die ziehen grad die studenten als hilfe auf der intensivstation ein.

 

Hast du schon Infos zu den Parametern bekommen? Das wäre super wenn wir hierzu Input hätten. Ohne möglichst genau zu wissen was unbedingt notwendig ist und auf welche Funktion(en) man notfalls (oder erstmal) auch verzichten kann ist es schwierig anzufangen, bzw., erstmal zu eruieren ob angefangen werden soll und wenn ja was genau.

 

Was wir mittlerweile wissen ist dass es für Vieles schon Initiativen etc gibt (z.B. Masken), eine funktionsfähige open Source Mechanik die den Ansprüchen genügt jedoch noch nicht. Und auch keine open Source Ansteuermöglichkeit die über einen Drehpoti hinaus geht. Im Folgenden habe ich jetzt (erstmal) die Mechanik im Hinterkopf.

 

bisher habe ich rausgelesen:

 

Am 26.3.2020 um 09:22 hat berlinwestside folgendes von sich gegeben:

atemfrequenz sollte das gerät von 5 bis 35 /min können

 

AZV sind so 500ml in ruhe (davon 150ml totraum, nimmt nicht an ventilation teil). normale AF ist 14/min,  dann kommste auf ein geatmetes volumen von 7L/min

wenn es um menschen mit corona geht die damit beatmet werden sollen dann muss das gerät mit diversen filtern ausgestattet sein, sonst baust du ein gebläse und verteilst die scheiße überall.

 

vor einer Stunde hat berlinwestside folgendes von sich gegeben:

dein normaler atemzug macht ca. 4mmhg druck. wenn du dein gesamtes lungenvolumen (VC) bewegen sinds so 25mmhg

 

vor einer Stunde hat berlinwestside folgendes von sich gegeben:

co2 in der ausatemluft, am besten mit graph
o2 in der einatemluft wäre auch nicht verkehrt (die werden ja nicht mit der umgebungsluft beatmet)

fällt für mich unter die Kategorie "nice to have", bzw. soll dann das Fachpersonal anbringen.

 

vor einer Stunde hat berlinwestside folgendes von sich gegeben:

I:E brauchst du einstellbar

einstellbar (in welchem Bereich?), oder reicht auch ein festes Verhältnis von z.B. 1:2? Fest ginge z.B. mit einer Nocke, einstellbar mit einem Öldruckstoßdämpfer

 

vor einer Stunde hat berlinwestside folgendes von sich gegeben:

das gedruckte mit den 2 flügeln die ähnlichen druck machen wie hände find ich besser. da kannst du auch viel besser steuern ob du am anfang schnell volumen bringen willst und danach langsam usw.

 

du meinst das / die hier?

vor 12 Stunden hat McGregor folgendes von sich gegeben:

https://www.n-tv.de/technik/Uni-entwickelt-gedruckte-Beatmungspumpe-article21671123.html

https://www.coresponse.rwth-aachen.de/cms/Coresponse/~gqggs/Das-Projekt/

[berlinwestside]

https://www.3dnatives.com/de/covid-19-leitat-entwickelt-ein-medizinisch-zugelassenes-3d-gedrucktes-beatmungsgeraet-240320201/
(sorry zitieren und seite wechseln ging nicht)

um menschen mit ards zu beatmen (ist das jetzt die intention, oder wen soll man damit nun beatmen?)
sollte das gerät (nur das nackte gerät) können:
einstellbarer peep bis 15mmhg
I:E verhältnis muss einstellbar sein
45mmhg druckspitze
anfluten des drucks in der beatmungsphase

dichtigkeit

aktuell werden die coronas hier tracheotomiert, nicht so geil.

hätte man messparameter könnte man sich das wohl mit ambubeutel trauen.

 

[gertax]

Vorneweg schon mal vielen Dank dass du dich hier so zum Thema löchern lässt. Die Infos sind super hilfreich damit dann auch was gebaut werden kann was tatsächlich im Notfall verwendet werden kann.

 

vor einer Stunde hat berlinwestside folgendes von sich gegeben:

https://www.3dnatives.com/de/covid-19-leitat-entwickelt-ein-medizinisch-zugelassenes-3d-gedrucktes-beatmungsgeraet-240320201/
(sorry zitieren und seite wechseln ging nicht)

um menschen mit ards zu beatmen (ist das jetzt die intention, oder wen soll man damit nun beatmen?)

ich würde sagen das ist der Anwendungsfall für die Auslegung. Kenne mich aber mit Krankheitsverlauf etc. viel zu wenig aus um das beurteilen zu können. Oder macht es Sinn das für weniger extreme Anforderungen auszulegen weil man damit ein wesentlich einfacheres Gerät bauen kann das immer noch dem Großteil der Covid-19 Patienten hilft?

 

Zitat

sollte das gerät (nur das nackte gerät) können:
einstellbarer peep bis 15mmhg
I:E verhältnis muss einstellbar sein

für die Auslegung wäre wichtig: in welchem Bereich?

Auch wäre eine Art Musterverlauf praktisch. Volumen über Zeit für einen durchschnittlichen Atemzug oder sowas in der Art.

passt das hier? wo sollte man was ändern und wo einstellen können?

 

 

Zitat

45mmhg druckspitze
anfluten des drucks in der beatmungsphase

was bedeutet anfluten in der Beatmungsphase?

 

Zitat

dichtigkeit

 

 

Zitat

aktuell werden die coronas hier tracheotomiert, nicht so geil.

hätte man messparameter könnte man sich das wohl mit ambubeutel trauen.

in der Tat nicht so geil.

Auch die "richtigen" Geräte haben keine Messparameteranzeige?

 

[volker]

Irgendwie sieht das mir nach Adruino-Programmierung aus... mit sowas als Sensor:

 

 

Da haben wir ja ein paar Könner hier im Forum für sowas...

 

/ V

[volker]

Die Überlegung mit dem Scheibenwischermotor gefällt mir ganz gut. Und jetzt, wo man am besten gesteuert die Druckphase und die Phase zum Ausatmen separat steuern können will, wären doch die Scheibenwischermotoren gut, die diesen Intervall-Kontakt mit drin haben. Sieht so aus:

 

Da ist meine ich der Sinn und Zweck dahinter, daß man trotz Ausschalten mit dem Kontakt noch den Rücklauf bis in die Ausgangsposition von den Wischerblättern hinbekommt. Das Ding ist dann noch solange - trotz abgeschaltet - bestromt, bis der Zusatzkontakt auf der Scheibe in die Isolierung läuft und dann stoppt.

 

Damit könnte man eigentlich immer die nötige Frequenz zum Einatmen über den Arduino steuern und die "Ruhephase" eben auch über ne Potiabfrage einstellbar machen.

 

Ich habe letztens an meinem APE Scheibenwischer rumgefrickelt und mit einem DC-DC Step-Down Converter es hinbekommen die 12V auf die benötigten 6V aber mit etwas +/- an Volt einstellbar zu machen. Im Trockenlauf hat es dann funktioniert den Scheibenwischer stufenlos in der Geschwindigkeit einzustellen. Will sagen, dem Scheibenwischermotor etwas mehr an Spannung geben und das Ding pumpt im Beatmungsgerät schneller, etwas an Spannung reduzieren und das Ding pumpt langsamer.

 

/ V

[berlinwestside]

kein thema, das hilft uns ja allen wenn ihr das macht.

also ich würde halt eher welche bauen die den menschen helfen die kein ards/covid haben. dann kann man die geräte bei den heiklen patienten einsetzen. du würdest quasi die ressource "gutes beatmungsgerät +1" sparen, wenn derjenige ders halt grad nicht braucht damit klar käme.

für afrika (da schafft es das virus auch hin) sollte man auch überlegen das monitoring eben auf akkubetrieb laufen lassen zu können, wenn mal wieder der strom ne stunde weg ist (dann wären alle futsch).

deshalb hab ich gefragt was du genau damit machen willst. weil ja nicht alle ards haben und sicherlich auch jemand so beatmet werden kann.

hast ein gutes bild ausgesucht, top muster. bei nem beatmungsgerät an dem jemand länger hängt kann man jede farbe einzeln einstellen.
die meisten geräte zeigen eher etwas anders an, aber an dem sieht man recht gut um welche es geht.


jetzt kommt der clou: man kann das auch alles von hand machen, wenn man die parameter direkt angezeigt bekommt. das geht stundenlang mit ein bisschen übung. wenn jeder 4 stunden macht braucht man halt 6 gesunde für einen kranken. das sollte schon irgendwie hinhauen.

deshalb seh ich den vorteil eher in der möglichkeit die drücke abzunehmen und anzuzeigen, sei es der co2, oder der maximale druck am system.
auch wäre es gut eher einen blasebalg aus einem beatmungsgerät zu nehmen, die sind etwas feiner. 

beatmungsphase war nur ne beschreibung für rampe. 

sorry dass das so durcheinander ist.

[berlinwestside]

das ist zwar jetzt nicht das geilste video, aber mit beatmungsgeräten kanner 

[volker]

Ok, wieder was gelernt! Danke!@berlinwestside, was glaubst Du, wo bei steigenden Zahlen der Corona Patienten und einer Überlastung unseres Krankensystems der größte Mangel entstehen wird... an 'Atem-Hilfen' eher so wie CPAP oder eher an 'High-End Beatungsgeräten' (PEEP) mit allen Meßgrößen und Steuermöglichkeiten? 

 

Klar ist der Bedarf in Afrika sicher ein anderer als bei uns. Ich dachte erst mal an Deutschland und Europa. 

 

/ V

[berlinwestside]

naja ein peep ventil kann man auch aus nem apfel und nem carbonplättchen bauen. das ist ja eher eine beschreibung für einen rest überdruck im system zum offenhalten der atemwege, damit kein air trapping entsteht.

erstmal gehen wenns dumm läuft die ffp2 masken für die helfer aus. auch weil die wegen sparmaßnahmen ihre masken "trocknen lassen"...
deshalb hab ich mich so über die gedruckte masken idee gefreut.
aktuell legt man seine ffp2 maske in eine papp-nierenschale. es wird wohl jeder verstehen, dass das in die eigene tasche gelogen ist.

wenn du genug helfer hast die sich selber schützen können, dann kannst du gut was reißen. es gibt aber weder genug kittel, noch genug masken.
auf der intensiv covid station die maske so lange zu tragen bis sie nass ist, oder ablegen und trocknen lassen ist ne garantie für eine infektion...

nach den ausgehenden helfern ist das high end gerät das was probleme machen wird. 

[volker]

Also viele Teletubbi Tauchermasken mit guten, nicht so schnell naß werdenden Filtern würde erst mal helfen, daß genügend Personal einsatzbereit bleibt.

 

...kann man diese Silikatgel-Beutelchen noch in den Luftstrom vor den Filter mit einlegen, daß der nicht so schnell naß wird?!?

 

Was wäre neben so einem Druckverlauf-Arduino-Schreiber denn die nötige Ausführung an Minimalgerät, die die guten Beatmungsgeräte entlasten könnte? Was sollte daran einstellbar sein? Was muß es können?

 

/ V

[volker]

...ich frag mich gerade wie lange eine 10000mA Powerbank mit so einem Step-Up Spannungswandler zwischendrin einen Scheibenwischermotor betreiben könnte...

...hier für 3,42 Euro...

/ V

[berlinwestside]

ich hab keinen bock mir bei zalando schuhe zu bestellen um dann silikatgelbeutel unter die maske zu stopfen. einfach genug masken und fertig.
alternative ist ne gedruckte und sterilisierbare maske die man mit bereits vorhandenen filtern (beatmungsgerät) ausstatten kann.

kommt ganz auf die patienten an denen du das gute gerät wegnimmst.

wichtig sind die drücke und das co2 als graph. damit kommt man erstmal über die runden, wenn man eine blutgasanalyse machen kann geht das ne weile gut.
 

[berlinwestside]

https://www.seattletimes.com/business/local-business/bothells-ventec-and-general-motors-moving-ahead-with-plans-to-build-10000-ventilators-a-month-for-coronavirus-fight/