Ensamble y programación de un prototipo de respirador artificial de bajo costo con tres modos de operación

Abstract

El respirador artificial es un tipo de máscara conectados a una bolsa auto expandible, utilizadas con el objetivo de brindar asistencia respiratoria a las personas que presenten dificultad al respirar de forma natural. Las bolsas de ventilación manual requieren ser operadas por una persona capacitada para evitar sobrepresiones en el sistema pulmonar. Existen tres tamaños de bolsas, una destinada para recién nacidos (neonatos), otra para niños y una bolsa más grande dirigida su uso para adultos. Los resucitadores manuales son equipos indispensables en hospitales y carros de emergencias; debido a su pequeño tamaño facilitan la transportación y su uso en varios ambientes. En el presente trabajo se muestra la implementación de un sistema de funcionamiento autónomo con el objetivo de ampliar el rango de operación a niños y neonatos a partir de una bolsa de resucitación para adultos e incrementar su versatilidad habilitando el uso del equipo tanto en casas de salud como en lugares particulares. Se automatizó el sistema de respiración artificial mediante un servo motor, el cual transmite el movimiento rotacional a una leva mediante un eje. La leva tiene la función de presionar la cámara de aire deformándola para proporcionar flujo de aire al paciente. El sistema de automatización es controlado con una tarjeta electrónica Arduino, la cual contiene la programación destinada al funcionamiento del prototipo. El equipo presenta un panel de control que permite al usuario definir el modo de operación, volumen y frecuencia requerida. Como fuente de alimentación para el prototipo se utiliza una batería recargable Li-Po de 16.28 [W] de potencia o un adaptador AC/DC que proporcione 12 [W] de potencia. El prototipo se consiguió con un precio total ligeramente menor a 400$ y tiene un peso de 4 [kg], demostrando su viabilidad para ser comercializado a personas particulares y facilidad de transporte.