Ventilateur pulmonaire cubain : les clés de sa conception

Ingénieur Ernesto Velarde, chef du projet de fabrication des ventilateurs pulmonaires d’urgence. Photo : Joaquín Hernández / Xinhua.

La nouvelle était source de tranquillité et surtout de fierté : au mois d’octobre, Cuba disposerait de 500 équipements de ventilation pulmonaire de sa propre fabrication (250 d’une variante invasive et un nombre égal d’une variante non invasive), selon divers médias des autorités de presse du Centre cubain de neurosciences (CNEURO).

Pour parvenir à ce résultat en si peu de temps, il a fallu le travail d’une équipe multidisciplinaire composée de spécialistes du Centre lui-même, de la société Grito de Baire de l’Union des industries militaires (UIM), de la société Combiomed-Digital Medical Technology, du Centre pour le Contrôle d’Etat des Médicaments, Équipements et Dispositifs Médicaux (CECMED) et le Bureau National d’Etudes (ONDi), entité qui a fêté en juillet dernier son 40e anniversaire.

Chacune de ces institutions a apporté un savoir-faire essentiel pour que notre pays puisse disposer d’une équipe médicale vitale en période de COVID-19 et bénéfique à tout moment.

Innovation urgente

Lorsque l’arrivée de la pandémie causée par le SRAS-CoV-2 dans le pays était imminente, le gouvernement a lancé un appel pour générer des réponses urgentes aux problèmes auxquels le système de santé cubain pourrait faire face en présence de la maladie. Cela a conduit au développement de plusieurs actions au Centre cubain de neurosciences basées sur des alliances intersectorielles, qui comprenaient des formes de gestion non étatique.

Le sauvetage et la réparation des équipements et le développement de moyens de protection individuelle ont été entrepris ; Dans le même temps, une proposition a été présentée pour le développement d’un ventilateur d’urgence, qui augmenterait le nombre de ventilateurs existants dans les thérapies créées pour COVID-19.

Il était déjà évident que le prix de nombreuses fournitures et équipements était à la hausse sur le marché ou que la possibilité d’y accéder avait été restreinte, compte tenu de l’énorme demande.

Pour augmenter la complexité de ce scénario, les sociétés suisses imt Medical ag et Acutronis, fournisseurs de ventilateurs à Cuba, avaient été rachetées par l’américainVyaire Medical Inc, pour lequel la vente de ces équipements à notre nation a été suspendue, ’merci’ au blocus.

Développer votre propre respirateur pulmonaire était plus que jamais nécessaire.

Ernesto Velarde Reyes, chef du département Electronique du CNEURO, raconte comment, dans l’institution où il travaille, ils ont reçu avec inquiétude les nouvelles venant d’ailleurs. ’Nous connaissions des médecins qui devaient prendre la douloureuse décision de choisir quel patient ventiler et lequel laisser mourir, car il n’y avait pas d’équipes pour couvrir toute la demande.’

La participation à un recensement des ventilateurs existants dans le pays, en collaboration avec le Centre national d’électromédecine (CNE), Combiomed et les autorités du MINSAP, leur a permis d’avoir une plus grande clarté de la situation.

« Nous avons constaté qu’ils disposaient d’un équipement moderne haut de gamme, mais aussi d’autres modèles avec de nombreuses années d’utilisation et d’appareils d’anesthésie, qui ventilent, mais ne supportent pas de longs régimes de travail. En général, nos chiffres n’étaient pas pires que ceux de l’Italie et du Royaume-Uni, mais nous ne pouvions pas nous faire confiance », dit-il.

« À la suite de la convocation des autorités de notre pays, nous nous sommes concentrés, avec les institutions susmentionnées, dans la réparation des équipements de ce type qui ont subi des dommages et dans le développement urgent d’un éventail cubain ; car il fallait éviter à tout prix qu’un patient qui avait besoin d’une ventilation mécanique n’en ait pas ».

« Au départ, deux ingénieurs en électronique, trois automatismes, un biomédical et un mécanicien étaient impliqués dans cette mission. Puis les ingénieurs mécaniques de l’UIM Grito de Baire et les designers de l’ONDi se sont joints. Le travail de la Direction Qualité de CNEURO a également été fondamental pour le groupe, qui a vérifié le respect de toutes les règles de sécurité rigoureuses applicables à ces équipements ».

De la nécessité au fait

L’équipe coordonnée par CNEURO a réalisé une étude du type de ventilateur d’urgence qui pourrait être fabriqué sur l’île, en fonction du matériel existant et des conditions de production. L’expérience `` et l’odorat ’’ de plus de 40 ans dans le développement de matériel médical, leur ont fait choisir, parmi toutes les alternatives disponibles, pour le principe de fonctionnement publié par le Massachusetts Institute of Technology (MIT), pour « automatiser » l’utilisation de un respirateur manuel.

Conscients de la nécessité d’insérer la conception dès les premières étapes du projet, les directeurs du Centre des neurosciences ont demandé très tôt leur collaboration à l’ONDi.

Trois semaines après le début des travaux, il y avait déjà un modèle fonctionnel avec un développement assez avancé, et c’est à ce moment-là - le 21 avril - que deux concepteurs de l’Unité de développement de l’Office se sont joints à l’équipe.

La fraternité qui s’est créée entre les différents spécialistes a conduit à la présentation d’une proposition de design pour l’équipe et pour l’interface graphique de son application informatique en quelques jours. Cette première tranche a généré d’importants débats techniques qui ont permis de mûrir la vision de ce que cet équipement devrait être et faire, et toutes les demandes auxquelles il devait répondre compte tenu de sa fonction et de son contexte d’utilisation.

De nouvelles exigences de conception sont nées des discussions techniques, tant pour le matériel que pour l’application logicielle. L’important était l’analyse du « châssis » interne, la définition des zones fonctionnelles (moteur, mécanique, électrique, électronique, respirateur, accessoires, etc.), l’identification des limites de production et les matériaux disponibles.

Les normes internationales et nationales pour la conception des équipements médicaux ont également été étudiées , ainsi que les aspects liés aux finitions, à la visibilité, à l’ergonomie, entre autres.

Avec tout cela, en seulement trois semaines de travail, une nouvelle approximation de la conception finale de l’équipement a été atteinte, qui a été présentée à CNEURO et Grito de Baire comme une étape préliminaire à la fabrication d’un prototype fonctionnel.

La nouvelle coiffe a donné lieu à différentes visions sur la manière d’aborder la production de pièces et de pièces . Au début, il y avait beaucoup d’insistance pour que les solutions apportées par les spécialistes de l’ONDi s’adaptent, dans la mesure du possible, à la conception mécanique développée par les ingénieurs du Grito de Baire. Cependant, en peu de temps, la faisabilité de la conception proposée a été démontrée, pratiquement dans tous ses détails.

Modélisation 3D réalisée par les concepteurs ONDI en fonction des besoins identifiés. Avec l’aimable autorisation de CNEURO.

Enfin, les plans exécutifs pour la production de ladite proposition ont été élaborés. Une fois terminé, le résultat et la qualité des finitions ont surpris toutes les parties et l’acceptation a été totale.

Jusque-là, près de quatre semaines de travail s’étaient écoulées, un temps record pour le développement d’un projet de conception d’équipements médicaux.

Conception d’applications

L’une des fonctionnalités conçues pour le ventilateur se concentrait sur une application logicielle qui permettrait le contrôle de toutes les fonctions de l’équipement et l’ajustement de ses paramètres. Comme mentionné ci-dessus, des spécialistes de l’ONDi sont également intervenus dans la conception d’interfaces pour cette application médicale, qui a été développée en parallèle du projet précité.

Dans CNEURO même, une première interface utilisateur avait été travaillée de manière émergente, ce qui permettait de valider les concepts avec le modèle fonctionnel. À la suite de cette expérience, et en collaboration avec l’Office, les principaux éléments à afficher à l’écran ont été déterminés.

L’utilisation d’un écran tactile pour saisir les données et les paramètres a été envisagée et, parallèlement, les limitations que les utilisateurs actifs de l’équipement (personnel médical) pourraient avoir en raison de l’utilisation de moyens de protection des mains (gants) et du visage. (nasobuco, masques et lunettes ou lunettes).

Les références visuelles des équipements homologues et les codes visuels établis dans les applications mobiles ont été pris en compte (principalement au niveau iconographique, typographique, de couleur et de finition). Les éléments ont été fusionnés et une conception simple et équilibrée adaptée aux fonctions et à l’utilisation prévues a été obtenue.

Le guide graphique conceptualisé pour cette application a été soumis aux spécialistes du CNEURO pour examen et, après approbation, chacun des éléments d’interface a été développé. La relation de travail établie, pratiquement à distance, était caractérisée par des échanges et des retours constants.

Avec les éléments conçus eux-mêmes, les professionnels du Centre de neurosciences ont créé une application pour appareils mobiles qui permet une communication constante avec l’équipe et rationalise la prise de décision. Cela constitue une valeur ajoutée très appréciée par différents experts.

Ensemble, les graphiques appliqués au produit ont été développés, en particulier ceux liés aux tampons ou étiquettes d’information, dont la première version a été intégrée au prototype. À cela s’ajoutait, récemment, l’étude avec la proposition d’emballage et son graphique correspondant.

Graphique appliqué au produit pour des tampons ou des étiquettes d’information. Avec l’aimable autorisation de CNEURO.

Point d’arrivée ou de départ ?

Avoir réussi, en si peu de temps, à mettre son propre ventilateur à disposition du système national de santé est un objectif qui nous invite à être reconsidéré une fois expiré, qui nous oblige à nous demander s’il est possible d’aller plus loin.

Une fois le premier prototype de l’équipement devenu un fait, CNEURO et ONDi ont continué à travailler sur d’autres éléments qui compléteraient ses avantages. En ce sens, trois propositions de solutions de table ont été faites pour soutenir et transporter le ventilateur, à partir de matériaux que l’on pouvait trouver dans le pays.

Solution de table pour le support et le transport du matériel. Gracieuseté de CNEURO

Un ventilador de émergencia, diseñado y productido en Cuba, puede contribuir a salvar una vida más allá del escenario de la COVID-19. Todos los que han tenido que ver con el enfrentamiento a la pandemia causada por el SARS-CoV-2, tanto desde el punto de vista de la prevención como de la atención a pacientes confirmados, se han empeñado para que la necesidad del uso de estos equipos se reduzca al mínimo. No obstante, contar con máquinas como estas en los diferentes niveles de la atención sanitaria es una garantía, a la que se suma el hecho de que sean de factura nacional, con el consiguiente ahorro que ello representa.

Ce fan signifie une victoire contre le blocus des États-Unis, qui même pas avec l’appel de l’Organisation mondiale de la santé à la coopération internationale comme seul moyen d’arrêter le fléau a mis de côté les sanctions pénales qu’il impose au peuple. Cubain il y a plus d’un demi-siècle.

Cette équipe médicale est aussi un autre exemple des bons résultats que produisent les alliances intersectorielles, les chaînes de talents et de volontés, ainsi que la bonne utilisation des rares ressources matérielles dont nous disposons.

Si en seulement deux mois il était possible de faire passer le premier prototype - et plus récemment d’autres unités fabriquées passer par les rigueurs établies pour leur enregistrement, afin de faire produire le premier lot en octobre -, combien ne pourrait-on pas faire de plus pour la souveraineté technologique ? de notre pays ? Combien de richesses innombrables ne pourraient pas sortir de la sagesse collective et se matérialiser, de la meilleure façon possible, en tenant compte du Design ? De combien de produits ne pourrions-nous pas être fiers de dire : c’est fabriqué à Cuba ?

Modèle d’emballage proposé et ses graphismes. Avec l’aimable autorisation de CNEURO.

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