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Repositório do código Arduíno do respirador de baixo custo iVent

Primary LanguageC++

I-Vent

Ventilador pulmonar de baixo custo

Especificações técnicas:

  • Arduino Mega
  • Motor 12 volts
  • Cooler
  • Fonte 12v 5 amp
  • 3 potenciômetros
  • Led display 7 segmentos
  • Ambu

Informações para facilitar o entendimento

Trata-se de um programa que pretende fazer um motor (e um braço acoplado a ele) ter um comportamento de acordo com o desejado.

Ordens de funcionamento do motor

//Gira o motor no sentido de descida do braço
digitalWrite(M1,0); 
digitalWrite(M2,1);

//Gira o motor no sentido de subida do braço
digitalWrite(M1,1);
digitalWrite(M2,0);

//Para o motor
digitalWrite(M1,1);
digitalWrite(M2,1);

O braço mecânico comprime o Ambu, que é equipamento hospitalar que quando apertado expulsa seu volume de ar para o paciente através de uma traqueia de plástico e uma máscara presa sobre a boca e o nariz do paciente). Nesse conjunto, existem válvulas que fazem, dentre outra coisas, o trabalho de encaminhar o ar "usado" pelo paciente para fora do sistema.

Observações importantes

A função do aparelho é "injetar" uma mistura gasosa hospitalar (ar enriquecido com O2) no paciente - inspiração. A expiração do paciente é totalmente independente do aparelho, ou seja, o retorno do braço mecânico à posição superior não tem influência nenhuma sobre o paciente. No caso de não haver uma linha de oxigênio perto do paciente, ainda assim o aparelho tem utilidade, pois ventila o pulmão do doente, apenas não com a mesma eficácia.

No momento, existem 5 potenciômetros, sendo 4 deles acessíveis, que são responsáveis pelo ajuste ou programção do comportamento do equipamento, que é feito pela equipe médica no hospital ou CTI. O equipamento deve dar conta de pacientes extremamente diferentes, permitindo ao médico ou fisioterapeuta encontrar a combinação ideal para cada paciente em seu respectivo estado.

Potenciômetro

Potenciômetros possuem 3 pinos, nos quais são ligados 3 fios. O pino da esquerda vai ligado no positivo 5v do Arduino e o pino da direita vai ligado no negativo do Arduino (isso também pode ser ao contrário, variando de cada projeto). De acordo com o movimento no botão (knob) o pino central envia um valor analógico que é lido na porta do Arduino com um número que vai de 0 a 1023. Esse número é convertido ( "display"=(map( "leitura do potenciometro" ,0,1023, 1,9) ) proporcionalmente em um dígito de 1 a 9, que aparece no display como guia para o usuário. Ao mesmo tempo, pode haver conversão para parâmetros como velocidade do motor, tamanho de percurso ou qualquer outro.

Parâmetros

  1. Quantidade ou volume de ar injetada no paciente
  2. Velocidade dessa injeção - divida em duas partes com velocidades distintas
  3. A relação entre tempo de inspiração e expiração - que foi resolvida de forma simples no 3º potenciômetro que dita um tempo de espera até completar o ciclo de acordo com a proporção desejada, escolhida pelo fisioterapeuta.
  4. O quarto potenciômetro dita a taxa de desaceleração do braço mecânico, assim deixamos de necessitar de um algoritmo fixo e esse comportamento fica a cargo da equipe médica que saberá ajustar de modo eficiente no sentido de dar ao paciente uma inspiração mais confortável.