Diseño electrónico y control de un ventilador artificial para cuidados intensivos

Abstract

Ante la crisis sanitaria causada por la enfermedad (COVID-19), se evidencio que los hospitales no se prepararon con los insumos necesarios. La falta de equipos médicos en centros hospitalarios fue uno de los principales problemas que se han presentado durante la pandemia. El objetivo del presente trabajo fue realizar el diseño electrónico y de control para un ventilador artificial, que permita suplir las funciones respiratorias de personas con graves lesiones pulmonares causadas por afecciones relacionadas con el coronavirus tipo 2 (SARS-Cov-2). Se desarrolló un algoritmo de funcionamiento de la respiración, que obtiene y monitorea información en tiempo real del paciente; se diseñó un circuito eléctrico que permite alimentar tanto actuadores y sensores que necesitan un nivel de corriente y voltaje óptimo para su desempeño. Para la interacción entre usuario y dispositivo se implementó una interfaz, que puede ser accedida a través de una pantalla, y que fue desarrollada en JAVA, la cual permitirá al personal a cargo del equipo controlar y monitorear el estado del enfermo. Se obtuvo como resultados de la parte electrónica una fuente múltiple capaz de suministrar energía de 5 y 12 [V], cumpliendo con los voltajes de operación idóneos de los elementos electrónicos considerados. En lo correspondiente a la UI se estructuro un sistema controlado por volumen mismo que pude ser variado en rangos de 0 a 1023 [ml], de la misma manera cuenta con controles que pueden ser modificados en cualquier momento, dependiendo de la afección pulmonar. Al modificar sus parámetros se obtuvieron cambios en las curvas de las variables controladas, estos datos se validaron mediante la visualización de las gráficas, y los valores reflejados en el monitor.