Jornalista Luciana Patella, Equipe de Comunicação do CREA-RS
Dois mil e vinte ficará marcado na História pela pandemia que tirou a vida de quase um milhão de pessoas no mundo causada pelo Coronavírus, que levou apenas alguns meses para chegar a todos os cinco continentes do globo. No Brasil, desde o primeiro caso relatado, em final de fevereiro, já se somam mais de quatro milhões de pessoas contaminadas. Em meio à calamidade, diversas profissões tornaram-se essenciais no enfretamento da crise. Entre elas, a Engenharia, que deu diversos exemplos de como a ciência e a tecnologia aplicadas por seus profissionais são protagonistas em salvar vidas.
Mergulhadores do Bem
Foi com a observação da rapidez com que pandemia de Covid-19 se alastrou pelo mundo e prevendo a falta de matérias para suprir a necessidade dos pacientes em solo brasileiro, que a Owntec, startup vinculada ao Parque Tecnológico da Unisc, de Santa Cruz do Sul, criou o projeto Mergulhadores do Bem. Juntando a expertise em tecnologia com a vontade de ajudar, o primeiro passo da equipe foi prospectar os principais problemas dos hospitais da região. “Como empresa nos comprometemos a conceber e disponibilizar três soluções para o que diagnosticamos”, explica o CEO da Owntec, Eng. Mecânico Luiz Antonio Barbieri.
Assim nasceram os projetos de engenharia que ajudam a salvar vidas na pandemia: máscaras de mergulho adaptadas, que são conectadas a respiradores de pacientes com quadros mais graves da doença, denominadas Owner; as que foram desenvolvidas para serem conectadas a respiradores portáteis e que são utilizadas na proteção dos profissionais de saúde, atuantes na linha de frente de combate à doença, batizadas como Ownig; e o desenvolvimento de uma peça, produzida em impressora 3D, para auxiliar os médicos nos processos de intubação realizados para o tratamento da Covid-19.
Fundador da Owntec, Barbieri relata que a empresa não tinha, anteriormente, vínculos com a área da saúde, porém já tinha expertise com trabalho com laboratórios de engenharia que estudam os fenômenos de Mecânica dos Fluídos, como vazões, pressões e perdas de carga. Estes conhecimentos foram necessários para a compreensão pelos projetistas dos processos do sistema respiratório. “Também aplicamos conhecimentos relativos a processos produtivos e materiais, utilizando peças usinadas ou produzidas em impressoras 3D.”
Uma equipe multidisciplinar de 14 profissionais trabalha no projeto. São Engenheiros, médicos, fisioterapeutas, desenvolvedores e professores. “O protótipo da máscara Owner foi produzido em cinco dias e então iniciamos o processo de testes, levantamento de recursos, marketing e produção. Tivemos o apoio de várias empresas que doaram equipamentos, outras forneceram serviço gratuito e makers (que realizaram impressão de peças)”, destaca.
Projeto Owner
“As máscaras de mergulho sofreram adaptações para serem conectadas com todos os equipamentos para ventilação disponíveis nos hospitais, como CPAP, BIPAP e servos. Desta forma é possível o tratamento através da ventilação não invasiva de forma segura, adiando ou até mesmo evitando a intubação”, explica o diretor de Projetos na Owntec, Jeferson Henz. Inspirada em uma ideia implantada na Itália, o modelo criado pela startup gaúcha passou por ajustes e melhorias em suas funcionalidades voltadas à realidade brasileira.
Projeto Ownig
Já a máscara para uso dos profissionais de saúde, foi produzida pelos projetistas da equipe combinando uma máscara full face com um ventilador portátil. “Este equipamento filtra a entrada do ar e isola a face do profissional, permitindo que o mesmo circule com segurança e permaneça em ambientes contaminados ou onde exista riscos de contágio”, detalha o Engenheiro.
Projeto Videolaringoscópio
Pensando em reduzir os riscos de contaminação dos médicos e sequelas nos pacientes que envolvem o processo de intubação para tratamento da Covid-19, a terceira solução desenvolvida pelos Mergulhadores do Bem foi um equipamento para servir como um videolaringoscópio, composto por uma impressora 3D e uma câmera que é conectada em um smartphone.
Ficamos surpresos de como a Engenharia é aplicada em tantas áreas e normalmente não percebemos. Um problema dessa escala nos forçou a construir um time multidisciplinar que culminou na identificação de inúmeras soluções que nenhum de nós imaginávamos serem possíveis. Foi uma sequência de experiências intensas onde o maior aprendizado é de que precisamos entender o problema para aplicar a Engenharia da melhor forma e a gratificação por todo esse trabalho é saber que estamos salvando vidas através da nossa profissão. CEO da Owntec, Eng. Mecânico Luiz Antonio Barbieri
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Frank 5010
Criar um modelo de ventilador pulmonar de fabricação em escala e que possa ser fabricado no menor tempo e custo possível. Este foi o objetivo de engenheiros e empresários locais de Caxias do Sul nas ações para o desenvolvimento do projeto Frank 5010.
No dia 9 de outubro, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) liberou a produção em série e distribuição do ventilador pulmonar Frank 5010. O registro do equipamento foi publicado no Diário Oficial da União da terça (13/10/2020). No dia 14 de outubro, uma reunião do grupo de gestão do projeto tratou da produção e destinação de unidades do aparelho, concebido para o atendimento de urgência e emergência de pacientes acometidos pela síndrome aguda respiratória grave induzida pela Covid-19, com necessidade de intubação.
O pontapé inicial foi o pedido do diretor técnico do Hospital Geral de Caxias do Sul, Dr. Alexandre Avino, para a “construção de um ventilador pulmonar simples, controlado por pressão, para o início do processo de suporte ventilatório, à chegada do paciente adulto que tem a necessidade de ventilação invasiva, seja para pacientes em infecção por Covid-19 ou não”, explica o Eng. Mec. Prof. Alexandre Viecelli, coordenador dos Cursos de Engenharia Mecânica e Engenharia Automotiva da Universidade de Caxias do Sul (UCS).
Coordenado pelo Parque de Ciência, Tecnologia e Inovação (TecnoUCS), além dos professores de diversas áreas, engenheiros de empresas ligadas a projetos de automação, elétrica, mecânica, pneumática e de controle localizadas na região, também participaram com seus expertise, como relata Viecelli. “Uma empresa ficou responsável pela modularização eletropneumática, outras três pela área elétrica, eletrônica e controle; outra pela mecânica e duas pelo processo produtivo e montagens.”
O primeiro protótipo funcional foi produzido em apenas dez dias, sofrendo, desde então, aperfeiçoamentos para se enquadrar nas normas de desempenho e segurança de produtos eletromédicos e obter registro junto à Anvisa.
O professor explica que no processo de produção foram desenvolvidos, a partir da tecnologia disponível na região, componentes e sistemas de montagem diferenciados. “Buscou-se a simplicidade do projeto, com peças facilmente disponíveis no mercado nacional para produção rápida e eficiente, mas também foram criados componentes mecânicos específicos, como válvulas e manifolds. Além do desenvolvimento de duas placas eletrônicas e software de controle próprio.”
Os ventiladores foram testados, preliminarmente, em animais e, posteriormente, em seres humanos, na UTI de Covid do Hospital Geral, com resultados satisfatórios e o cumprimento das exigências necessárias. Um dos protótipos foi enviado para teste no Instituto Eldorado em Campinas, onde houve a aprovação em todos os ensaios de compatibilidade eletromagnética, conforme relata o professor. “Atualmente, estamos com dois protótipos sendo ensaiados no LABELO - PUCRS nos quesitos da normas ABNT NBR IEC 60601-1:2010 e ABNT NBR ISO 80601-2-12:2014.”
Frank 5010
Ventilador Eletropneumático desenvolvido para o uso em suporte avançado de vida, no atendimento a adultos, em situação de calamidade pública. Opera via modo único de Pressão Controlada, possui válvulas reguladoras internas de pressão de entrada de gases, opção de ajuste para fração de inspiração de concentração de oxigênio, controles de tempo inspiratório, de frequência respiratória, de pressão inspiratória máxima (Pmax) e de pressão expiratória positiva final (Peep). Com design robusto e compacto, pode ser utilizado em nível intra-hospitalar ou em hospitais de campanha, conectado à rede de gases ou a cilindros.
“É nos momentos de crise que a comunidade tem a capacidade de se unir em um propósito único, as ideias florescem e novas oportunidades podem surgir. A UCS é uma universidade comunitária e mostrou-se protagonista, quando não se sabia qual caminho tomar. Mostrou a força que o conhecimento tem quando problemas sociais precisam ser resolvidos. Para a Engenharia, fica demonstrada a capacidade que temos em unir forças e vencer desafios. Saber que o melhor projeto é aquele que soluciona o problema, dentro do tempo que nos resta. Quando o tempo e os recursos permitirem, vamos aperfeiçoar e tornar o produto mais competitivo. Este case será utilizado como exemplo para o desenvolvimento de projetos em tempos recordes.” Eng. Mec. Prof. Alexandre Viecelli
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