Italienische Ingenieure entwickeln Beatmungsgeräte auf 3D-Drucker

Der polnische 3D-Drucker-Hersteller Zortrax berichtet in einer Presseaussendung von dem Projekt Open Breath. Hierbei handelt es sich um eine Initiative von italienischen Ingenieuren, die mithilfe der 3D-Technologie ein voll funktionsfähiges Beatmungsgerät entwickeln. Dabei werden sie mit Geräten von Zortrax unterstützt.

Im Falle eines schweren Verlaufs der COVID-19-Krankheit wird es notwendig, den Patienten an das die Lungen belüftende Gerät anzuschließen. Leider gibt es nun in solchen Ländern wie Italien, wo die Zahl der Infektionsfälle und die Erkrankungsrate immer noch sehr hoch sind, zu wenig Spezialausrüstung. Aktuell ist die Bestellung von Beatmungsgeräten für Krankenhäuser nicht nur zu teuer, sondern vor allem zu zeitaufwendig. Als Reaktion auf die von medizinischen Einrichtungen gemeldeten Engpässe haben viele Benutzer von 3D-Druckern mit dem Bau eigener Ersatzgeräte begonnen.

Der Bauprozess eines Beatmungsgerätes änderte sich im Laufe der Zeit. Ursprünglich sollte dieses Gerät aus Blech hergestellt werden, und einige seiner Teile sollten aus Stahl gefräst werden. Dies war jedoch nicht die schnellste Lösung, da die Komponenten bestellt und dann an das Montagewerk geschickt werden mussten, was sogar einige Tage in Anspruch nahm. Die Entwickler wurden gezwungen, diese Lösung aufzugeben, als das Montagewerk, mit dem sie zusammengearbeitet hatten, wegen der der Wirtschaft auferlegten Beschränkungen geschlossen wurde. Dann schlug einer der am Projekt beteiligten Ingenieure, Massimiliano D’Amario, den Einsatz der 3D-Technologie vor. Wie sich später herausstellte, ermöglichte diese Technologie, praktisch alle Elemente, die ursprünglich aus Stahl gefräst werden sollten, selbstständig herzustellen. Anfangs wurden diese Teile auf einem privaten Zortrax M200-Drucker erstellt, der einem der Ingenieure gehörte. Mit der Unterstützung von Zortrax wurde ein weiterer Drucker, nämlich M300 Dualo, bereitgestellt, der über einen großen LPD Plus-Arbeitsbereich verfügte, was zur Erweiterung bisheriger Produktionsmöglichkeiten beitrug. Darüber hinaus wurden auch die zum Drucken benötigten Filamente geliefert.

Die 3D-Drucktechnologie hat sich überall dort bewährt, wo schnelle und oft ungewöhnliche Lösungen benötigt werden. Viele Teile, die früher in Produktionswerken bestellt und nach genau vorgegebenen Methoden hergestellt werden mussten, können jetzt sogar bequem von zu Hause aus erzeugt werden. Als wir von dem Open Breath-Projekt hörten, wussten wir, dass wir den Ingenieuren helfen können, indem wir ihnen einen Drucker zur Verfügung stellen, der ihren Erwartungen entspricht. Wir freuen uns, dass unsere Geräte an einem so wichtigen und innovativen Projekt arbeiten, das vielen kranken Menschen helfen kann”, sagt Mariusz Babula, stellvertretender Vorstandsvorsitzender von Zortrax.

Den Entwicklern des Beatmungsgerätes lag es viel daran, dieses Gerät mit allen notwendigen Funktionalitäten auszustatten. Sie wollten keinen weiteren manuellen Wiederbelebungsapparat entwickeln, der zwar leicht herzustellen, aber nicht für die Langzeitpflege von Patienten mit einem schweren Krankheitsverlauf geeignet ist. Nach Rücksprache mit den Ärzten beschlossen sie, mit den Entwicklungsarbeiten an einem weiter fortgeschrittenen Gerät zu beginnen, mit dem unter anderem die Pumpgeschwindigkeit gesteuert und der Luftdruck in den Lungen des Patienten geregelt werden kann. Auch der SIMV-Modus, d.h. die synchronisierte intermittierende mandatorische Ventilation, wurde implementiert, die eingesetzt wird, wenn der Patient kurz vor dem Ende der Therapie steht und sich langsam an eine eigenständige Atmung gewöhnen soll. Die Beatmungsparameter können überwacht und ferngesteuert werden, so dass Ärzte nicht gezwungen sind, jedes Bett im Krankenhaus aufsuchen zu müssen. Die Entwicklung eines solch komplexen Geräts, das die wichtigsten Funktionalitäten klassischer Beatmungsgeräte aufweist, war eine große Herausforderung. Viele Vertreter von Industrie und Universitäten waren an dem Projekt beteiligt. Die Geschäftsführer von Open Breath betonen, dass unter anderem Ingenieure vom CERN-Institut in Genf, Schweiz ihren Beitrag zum Projekt geleistet haben.

Dem Team von engagierten Experten ist es gelungen, einen Prototyp des Geräts zu entwickelt, das kostengünstig in der Herstellung und einfach in der Handhabung wäre. Derzeit verfügt das Open Breath-Team über einen vollständig montierten Blechprototypen und über ein auf einem 3D-Drucker erstelltes Mustergerät. Derzeit werden Tests durchgeführt, um zu überprüfen, ob alle fortgeschrittenen Funktionen des Beatmungsgeräts richtig funktionieren. Wenn alles in Ordnung ist, wird das Projekt kostenlos veröffentlicht.

Der Artikel basiert auf einer Pressemeldung von Zortrax. Eine Übersicht aller Drucker des Herstellers finden Sie in unserer neuen Übersicht.