Beatmungsgerät Notentwicklung Machbar?

[nero]

So, mal kurz nachgedacht.

1. Ein gebastelte Beatmungsgerät ist besser als keins
2. Ein einfaches, günstiges Gerät hilft vllt auch in Zukunft in ärmeren Gebieten
3. Luftpumpen ist keine Wissenschaft

Aus zwei Blasebalgen, Wien zum Lunge füllen, einen zum leeren
https://www.hampel-auctions.com/img/auk ... 130016.jpg

Zwei (getriebe) Motoren, oder aufwändig schrittmotoren, mit exzenter kann man je nach hebellange ein definiertes luftvolumen bewegen.
füllen etwas weniger als absaugen, bei Lunge leer strömt Luft durch ein beipassventil am füllbalg vorbei.
Balg kann aus Holz Retter + (fester) plastikfolie bestehen. Ventile können aus silikon öde sogar Leder sein. Ventilgegenstuck lässt sich einfach drehen, bohren oder auch drücken, je nach Verfügbarkeit.
Ein Überdruckventil würde ich eingfachst aus einer feder bauen, am besten zei parallel zur Sicherheit.

Druckuberwachung mit einem (Wetter) luftdrucksensor. Gibt 24bit Sensoren, da reicht die Auflösung selbst bei 100hz Abtastrate.
aus dem aufgezeichneten druck kann man einiges auswerten.
aus 2 solcher Sensoren vor und nach einer blende könnte man auch das Volumen überwachen, wobei es durch die balgbewegung eh vorgegeben ist. Bringt auch noch redundante druckmessung.

2 Motoren, ein arduino, 2 Transistoren, Plastiktüten, silikon, kunstoffplatten/ holzbretter, rund arterial Kunststoff/metall
Kosten niedrig, man findet das alles notfalls auf einem Schrottplatz in Caracas.


Und übrigens: Auch bei uns können die Beatmungsgeräte knapp werden. Es gibt schon Leute die rennen und versuchen mehr zu beschaffen.

[Robby_DG0ROB]

Würde man in DL ein Not-Laz oder was auch immer für ein Provisorium errichten, würde das sicher wie BER enden. Da stellt dann ein Inspektor fest, dass eine Fluchtwegleuchte schief hängt oder ein Feuerlöscher schwergängig ist und hunderten Menschen kann nicht geholfen werden.

[Sunset]

Ich bitte vorab für die folgenden klaren Worte an die Bedenkenträger um Verständnis:

Die Ausgangslage ist anders:

Es geht bei diesem Projekt nicht darum, ob vielleicht Menschen sterben, wenn dieses neue, noch zu konstruierende Gerät kaputt geht und ausfällt.

Es geht darum, das ganz sicher Menschen sterben werden, weil es dieses Gerät noch nicht gibt.

Es handelt sich um eine Ausnahmesituation, ein weltweiter Notfall.


Bitte lest die ersten Sätze des Hilferufs noch einmal langsam und genau durch.

Aufgrund der zu erwartenden Krankheitszahlen, werden ganz sicher alleine in USA 300.000 bis 700.000 solcher Geräte fehlen.
Es ist nicht möglich, in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit so viele Geräte konventioneller Konstruktion zu bauen und zu verteilen, von den Kosten mal ganz abgesehen.

Ein Beispiel:
Der deutsche Produzent Dräger hat einen Auftrag über 10.000 Beatmungsgeräte von der Bundesregierung erhalten, geschätzte Kosten 200 Millionen Euro, (200.000.000 / 10.000 = 2.000€ / Gerät).
Das ist der größte Auftrag in der Geschichte der Firma Dräger, nach eigenen Angaben ist die Produktion bis Ende des Jahres damit ausgelastet (10.000 Geräte / 9 Monate = 1.111 Geräte / Monat = 1.111 / 30 = 37 Geräte / Tag)
Dräger produziert jedes einzelne Gerät in Handarbeit und fährt gerade die Produktion von 1-Schicht Betrieb auf 3-Schicht Betrieb hoch, d.h. dir aktuelle Produktionsrate heute wird bei ca. 1/3 oder geschätzt 12 Geräten/Tag liegen.

Bei unseren Nachbarn auf der anderen Seite der Alpen in Italien ist dieses Problem bereits real, dort stirbt jetzt gerade alle 2 1/2 Minuten ein Mensch (ca. 600 Menschen jeden Tag), weil es so ein Gerät nicht gibt.
Mit anderen Worten: Während Ihr diese Zeilen liest, stirbt in Italien ein Mensch, weil es dort keine Beatmungsgeräte mehr gibt. Alle vorhandenen Geräte sind im Einsatz, es gibt mehr Kranke, die ein Beatmungsgerät brauchen als Beatmungsgeräte. Medizinisches Personal ist ebenfalls krank und braucht dieses Gerät.

In England gibt es heute 8.175 Beatmungsgeräte an Intensivbetten, die Belegungsrate der Betten liegt derzeit bei über 80%, d.h. 20% = 1635 Beatmungsgeräte sind aktuell verfügbar, der Rest ist bereits mit anderweitig erkrankten Patienten belegt.
Lt. WHO geht man davon aus, das ca. 15% aller Erkrankungen Intensivmedizinisch behandelt werden müssen, davon benötigt etwa die Hälfte ein Beatmungsgerät.
England hat , Stand 23.03.2020 ca. 6.000 Erkrankungen gemeldet, 15% davon entsprechen 900 Fällen, davon 50% sind 450 Beatmungsgeräte in Benutzung, bleiben noch 1.185 Geräte frei.
Es ist eine Frage der Zeit, bis auch dort das letzte freie Gerät vergeben ist und trotzdem weiterer Bedarf besteht.

Nachfolgende Grafik veranschaulicht, das die USA und Deutschland mit am besten aufgestellt sind mit Intensivbetten in Krankenhäusern:

Quelle: Forbes.com

Sehr interessante und beeindruckende,täglich aktualisierte Daten liefert die John Hopkins Universität: Coronavirus COVID-19 Global Cases by the Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University (JHU)

Bitte denkt auch daran: Es sind häufig die älteren Menschen, bei denen der Krankheitsverlauf schwieriger ist.
Wer sind die älteren Menschen?
Für einige von uns sind das die Großeltern, Oma und Opa, für andere vielleicht auch schon die eigenen Eltern, Mütter und Väter!
Bitte lasst uns den Müttern und Vätern, den Omas und Opas auf dieser Welt helfen!

Auch wenn ich jetzt selbst ein wenig abgeschweift bin, meine persönliche Bitte an Euch:

Bitte diskutiert in diesem Faden nicht über das moralische dafür und dagegen, diese Diskussion bitte im Faden Bier-Virus (Corona)

Bitte reserviert diesen Faden für die rein technische Diskussion über die Entwicklung eines Low-Cost-Beatmungsgerätes.

Lasst uns hier Ideen sammeln und kreativ sein, lasst uns hier also genau das machen, was dieses Forum so gut kann und so außergewöhnlich macht!

Danke!

[Sir_Death]

Danke.

[Mirqua]

Besser ein selbstgebasteltes Beatmungsgerät als .............. nix;
Sehe ich genauso.
Aber wie überall in D, wir sind ein Land der Bedenkenträger geworden was sich
auch durch alle Fertigungsstufen bei mir zieht.
Immer erst überprüfen ob auch alle Gesetze und Regularien eingehalten wurden.

Um mal zur Hauptsache zurückzukehren, welcher manuelle Atembeutel würde denn
geignet sein und vor allem wie lange bleiben die Billigen einsatzbereit?
Ein Manueller bietet aus meiner Sicht den Vorteil das man bei Ausfall der Technik
eben per Hand weitermachen kann. Raus aus der Halterung und weiter gehts.

MfG
Andreas

[Julez]

Was neues:
https://hackaday.com/2020/03/23/mit-ven ... a-testing/
https://hackaday.io/project/170507-cosv ... ventilator

[Desinfector]

Es geht darum, das ganz sicher Menschen sterben werden, weil es dieses Gerät noch nicht gibt.

nanana

Halt mal den Ball flach.

lass das man nicht so wirken, als würden ausschliesslich WIR die Welt retten können.

[Gary]

Warum eigentlich immer Beutel ?

Ein durchweg laufender Membran Kompressor wie ein Thomas aus einem Anti Schnarch Gerät kann mehrere Personen versorgen. Dann bräuchte man eine Verteilung auf mehrere Patienten, Überwachung von Druck und Luftmenge.
Das ginge wie im Auto der Luftmassenmesser, oder vielleicht per Ultraschall.

[Kuehnetec]

Hier ist was aus Polen mit Video:
https://www.youtube.com/watch?time_cont ... e=emb_logo
Mfg Andreas

[Sunset]

...Ein durchweg laufender Membran Kompressor wie ein Thomas aus einem Anti Schnarch Gerät kann mehrere Personen versorgen. Dann bräuchte man eine Verteilung auf mehrere Patienten...

Das ist eine Frage der Risikobewertung.
1 Gerät = 1 Person ist die Anforderung.

Vielleicht fehlt ja auch schlicht das Personal, wenn 1 Gerät ausfällt dann 5, 10 oder x Personen gleichzeitig in kürzester Zeit zu versorgen?

[radixdelta]

Die vernünftigste Lösung wäre eigentlich ein Hersteller wie Dräger gibt die kompletten Pläne und CAD-Dateien für ein älteres Bulletproof-Basismodell aus den 90ern oder so zur allgemeinen Nutzung frei und die Autokonzerne legen da mal eine kleine Serie von paar millionen auf. Die können das mit ihrem Netzwerk von Zulieferern sehr schnell umsetzen, weil die Zulieferer eh eigene Entwicklungsabteilungen haben müssen und so die evtl. nötige Detailentwicklung und Anpassung an die Serienfertigung sehr schnell geht. Und dann können die Klotzen. Wenn es nur wenige Modelle gibt, gut wäre nur eins, dann ist auch die Ersatzteilversorgung und die Wartung kein Problem mehr.

Leider kann ich zum Topic nur wenig input liefern. Aber mal drei Dinge:

1. Kann so ein Beatmungsbeutel auch Axial zusammengepresst werden? Das klingt für mich viel einfacher als radial zu drücken. Dann ist man ggf. bei Linearführungen und Motoren wie sie bei den tausendfach erhältlichen Billig-CNC zu finden sind, und damit bei Industrie-Standard-Teilen die es überall gibt. Adapter auf die Regional erhältlichen (und zumindest in den regionalen Märkten wahrscheinlich irgendwie genormten) Beutel könnten 3D-Drucker liefern.

2. Ich bin auch sonst, aber hier Speziell ein Freund von Modularität und Schnittstellen. Man kann die gesamte Sensorik und Regelungstechnik als Modul ausgliedern. Dann ist es auch egal was da später die Luft macht, ob ein Verdichter oder ein Beutel oder eine Drucksauerstoffflasche die per Venturi-Effekt Luft mitreißt im richtigen Verhältnis oder eine Membranpumpe aus der Aquaristik...

3. Wie viel Druck bringt so ein Sauerstoffkonzentrator? Wie viel Luft wird überhaupt benötigt? Kann ein Sauerstoffkonzentrator theoretisch die benötigte Luftmenge und Druck erzeugen? Gibt es geeignete Geräte massenhaft? Als Volumenspeicher könnte ein Beatmungsbeutel mit entsprechendem Gewicht beschwert dienen, der den Druck von 40mbar über die Atemzüge aufrecht hält, so kann die Luftpumpe kontinuierlich arbeiten und kann kleiner ausfallen.

[Trax]

Das Design: https://hackaday.io/project/170507-cosv ... ventilator
finde ich Murks, ich würde auf die elastischen Eigenschaften eines per FDM gedruckten teils nichts geben.

Ich denke wir brauchen Designs die mit starren Teilen arbeiten das ist glaube ich deutlich robuster.

@radixdelta
Klingt gut, nur mir stellt sich die frage wie viel Vorlauf da so die Autokonzerne brauchen damit die Produktion anläuft, imho konnte das zu lange sein.
Die können zwar Stückzahlen wie sonst was raus werfen aber nur nach Schema F.
Also ich kann mir vorstellen das die erst Werkzeuge fertigen müssen, etc... könnte man sicher alles priorisieren auch bei den Werkzeugmachern.
Aber dennoch die haben irgendwie viel zu verflochtene und kleinteilige Lieferketten, also ich hätte da sorgen das das Management overhead bis das alles läuft zu viel zeit vernichtet.

Trax

[RMK]

Das Design: https://hackaday.io/project/170507-cosv ... ventilator
finde ich Murks, ich würde auf die elastischen Eigenschaften eines per FDM gedruckten teils nichts geben.

äh. welches elastische Teil ist da FDM-gedruckt? *verwirrt_ist*

da finde ich eher die nicht einstellbare Luftmenge ein Problem.

[RMK]

Hier ist was aus Polen mit Video:
https://www.youtube.com/watch?time_cont ... e=emb_logo
Mfg Andreas

hm, im ersten Moment gefiel mir das, aber das braucht ausser dem speziellen Luftbalg auch noch
Pressluft - zusätzlich zum Strom...

[kellerassel]

Hallo zusammen,

melde mich mal wieder nach vielen Jahren passiver Beobachtung

Soweit ich die Sache verstehe geht es darum, die Lunge durch moderaten Überdruck (+ 5-10 mBar) 'offen' zu halten. Die Modulation des Drucks ist nicht notwendig solange die Patienten genug Sauerstoff ins Blut bekommen.
Eine erhöhte Sauerstoffkonzentration ist schwer von Vorteil um bei verminderter Lungenleistung die Sauerstoffsättigung im Blut nach oben zu bekommen.

Intubieren fällt im Amateurbereich aus - dazu sollte man sich schon besser auskennen. Es geht also um nichtinvasive Beatrmung über eine Mund-Nasen Maske.
Aus meiner Sicht 'besser wie nix' wäre da schonmal ein konstanter Überdruck von etwa 5mBar was man ja ganz einfach über ein Tauchrohr das 5cm unter eine Wasseroberfläche endet (Abluft) hinbekommen kann.

Eine Kombination aus Gebläse, Sauerstoffkonzentrator und Überdruckregler (Tauchrohr?) halte ich für wesentlich besser als die über Hebel gepumpten Beatmungsbeutel der vermutlich mehr schadet als nützt. Wenn Beatmungsbeutel, dann unbedingt mit PEEP Ventil!

Ein spannender Punkt ist der Umgang mit der Abluft. Eine erkrankte Person ist ja eine Virenschleuder und da ist die Frage, wie man die Abluft desinfiziert. UV-Desinfektion im Durchflussprinzip fällt vermutlich aus - für Inaktivierung von Coronaviren ist von 30 Minuten Bestrahlung mit 260nm UV die Rede. Mein Ansatz wäre die kurzfristige Erhitzung der Abluft auf +200°C - sofern das zur sicheren Deaktivierung genügt. Das Abluft-Management scheint aktuell auch ein großes Problem in (provisorischen) Krankenhäusern zu sein.

Stichworte:
https://de.wikipedia.org/wiki/Positiver ... cher_Druck
https://de.wikipedia.org/wiki/CPAP-Beatmung
https://de.wikipedia.org/wiki/PPS-Beatmung

PPS-Ist die quasi die Servolenkung für die eigenständige Spontanatmung. Die Lunge immer auf (geringem) Überdruck zu halten scheint sehr essentiell zu sein.

Soweit mal meine Rechercheergebnisse zum Thema....

[Desinfector]

für Inaktivierung von Coronaviren ist von 30 Minuten Bestrahlung mit 260nm UV die Rede. Mein Ansatz wäre die kurzfristige Erhitzung der Abluft auf +200°C

Der Virologe im NDR-Info Podcast sagte was von 70°C.
mach daraus 80°C und man sollte safe sein.

[radixdelta]

Aber dennoch die haben irgendwie viel zu verflochtene und kleinteilige Lieferketten, also ich hätte da sorgen das das Management overhead bis das alles läuft zu viel zeit vernichtet

Ich denke eher daß das ein enormer Vorteil ist. Denn da sind ausgewiesene Spezialisten am Werk, während die Konzerne wissen bzw. abschätzen können was ihre Zulieferer Leisten können. Das könnte dazu führen daß ein Bauteil sehr sehr schnell in Serien gehen kann, weil eben genau der Spezialist für genau diese Fertigungsmethode in den Entwicklungsabteilungen sitzt. Das gute ist ja daß jede Fertigungstechnik heute bis an die Machbarkeitsgrenzen ausgereizt werden, wenn man nun innerhalb der guten alten Daumenwerte bleibt kann sehr gut vorher abgeschätzt werden wie das funktioniert. Ich denke so schwerfällig sind die Strukturen nicht, wenn es drauf ankommt. Entwicklung von Null würde wohl zu lange dauern, wenn das Produkt aber entwickelt ist und nur die Einzelteile auf die jeweiligen Maschinenparks angepasst werden müssten, wäre das glaube innerhalb weniger Tage am laufen. Wie lange braucht man für die Werkzeugherstellung? Muss ja nicht perfekt sein, die Standzeiten sind egal, man kann nach Anlauf der Produktion parallel neue Werkzeuge herstellen.

für Inaktivierung von Coronaviren ist von 30 Minuten Bestrahlung mit 260nm UV die Rede

Hast du da Quellen für? Ich kann mir das beim besten Willen nicht vorstellen.

Ist das Ausatmen gegen Druck ein Problem bei Lungenentzüdnung? Sonst gäb es ja eine verfügbare Lösung: Überdruckmasken bzw. deren Lungenautomaten. Die lagern zu tausenden bei den Feuerwehren und eine Rationalisierung wäre durchaus verkraftbar ohne die Einsatzbereitschaft in der Fläche akut zu gefährden.

[kellerassel]

Zur Temperaturbeständigkeit und UV-Dosis:

https://de.wikipedia.org/wiki/SARS-asso ... lit%C3%A4t

Ich denke das Ausatmen mit Gegendruck ist genau der Schlüssel zum Erfolg. Das Problem ist nicht die Atemmuskulatur sondern das 'Zusammenbatschen' der Lunge die dadurch die Fähigkeit zum Gasaustausch verliert.

Bei der Ausatmung die Luft abzusaugen wäre das Schlimmste was man machen könnte. Da wäre dann wohl ein Gewicht auf dem Brustkorb oder Bauchlage des Patienten die sinvollere Massnahme. Mechanischer Druck auf den Brustkorb von aussen beim Ausatment kann die Atemmuskulatur unterstützen.

Ich habe eine Anästhesistin in der Familie die mir da ein bischen Nachhilfe geben konnte. Der Ansatz des Bastlers mit 'Luft rein und raus - alles gut' scheint da deutlich zu Kurz gedacht.

Man sieht in Aufnahmen von Notaufnahmen Patienten mit einer ballonartigen Glocke aus Folie über dem Kopf.

Das Abluftmanagement ist aber vermutlich sehr wichtig sofern man sich nicht als Eremit fernab der Zivilisation mit seiner Apparatur selbst therapiert und andere Personen in der Nähe sind.

Man beobachtet viele und schwere Verläufe bei medizinischem Personal in jungem Alter und ohne Vorerkrankungen. Eine hohe Virenlast und Infektionen die tief in der Lunge und nicht im Rachen starten scheinen da die Gefahr von schweren Verläufen signifikant zu erhöhen.

Mein aktueller Stand:
- geregelter Überdruck (5-8 mBar)
- SpO² Überwachung (Pullsoximeter - da taugen schon die einfachen Fingerclips)
- wenn möglich höherer Sauerstoffgehalt
- Abluftmanagement
- i-Tüpfelchen modulierter Druckverlauf in Abhängigkeit von gemessenem Flow. (quasi Servolenkung für die eigenständige Autarkatmung)

Beim eventuell notwendigen Absaugen von Lungensekret wird es dann aber auch für den ambitionierten Bastler schon sportlich und selbstverständlich ist Fachleuten sofern möglich immer Vortritt zu lassen.

[BernhardS]

.... laufen mit Sauerstoff auf Flaschen .....

Aber mit reinem Sauerstoff kann man jemanden maximal ein paar Tage beatmen. Die Lunge ist für ~20% gebaut.

[Sunset]

Intubieren fällt im Amateurbereich aus - dazu sollte man sich schon besser auskennen. Es geht also um nichtinvasive Beatrmung über eine Mund-Nasen Maske.

Nach meinem Verständnis ist nach wie vor die Anwendung durch Fachpersonal vorgesehen, einzig und alleine die Anzahl der zur Verfügung stehenden Geräte übersteigt den voraussichtlichen Bedarf.

Nur die Konstruktion soll aus der Community kommen, die Eignung der Konstruktion soll dann noch von Fachleuten geprüft werden vor einem massenweisem Einsatz, quasi eine Qualitätskontrolle und Zulassung per vereinfachtem Verfahren.

[Arndt]

Ich will nun auch einmal eine Idee Broadcasten undabhängig von emotionalen Regungen, einfach nur auf der Sachebene

Wie wäre es mit einem Subwoofer?
Über einen laaaaangsamen Sinus (oder sagen wir direkt DC) angesteuert, macht das Ding hinriechend Volumen bzw Druck und beides ist suber einstellbar.
Verstärker dran, Arduine dran fertig ist der Lack.
Die Technik ist primitiv, mit jeder Menge Sensoren drumherum kann man alle Zustände erfassen, das lässt sich leicht reinigen und reinen Sauerstoff kann man damit auch vermutlich verabreichen.

[RMK]

Wie wäre es mit einem Subwoofer?
Über einen laaaaangsamen Sinus (oder sagen wir direkt DC) angesteuert, macht das Ding hinriechend Volumen
bzw Druck und beides ist suber einstellbar.

hm. der Druck ist weniger das Problem, maximal 0,04bar ist nun wirklich.. also das pustet *jeder*

Volumen - wieviel schafft denn so ein (tragbarer!) Lautsprecher? und ich weiss nicht wie luftdicht man die
Dinger kriegt, wenn sie sich *langsam* bewegen. Auch Luft hat eine gewisse Trägheit bei schnellen Bewegungen...
also 1-1,5 Liter sollten schon drin sein (durchschnittliches Lungenvolumen 3,5l lt. Wikipedia, Residialvolumen 1,5 Liter,
und man macht ja nicht sooo tiefe Atem"züge" bei Beatmung...)

das lässt sich leicht reinigen

hm. wie beständig ist so eine (Papp?)Membran? kann man die mit Alkohol tränken oder gar auskochen?
(ein Silikon-Ambubeutel verträgt das...)

und reinen Sauerstoff kann man damit auch vermutlich verabreichen.

naja, alles was man da in den Ansaugtrakt sprüht wird verabreicht.

[radixdelta]

Das Volumen ist erheblich kleiner. Man setzt bei Lungenentzündung auf kleine Volumina von weniger als 6ml/kg Körpergewicht. Das bewegt sich also im Rahmen von 500-750ml, jedenfalls unter 1l.
https://link.springer.com/article/10.10 ... 20-00674-3

Zu dem UV-Licht: Da steht daß 60min sicher ausreichen. Das bedeutet nicht daß weniger nicht auch ausreicht, das klingt nicht so als wäre das näher untersucht worden.

[Gobi]

Ich finde die Lautsprecher Idee erstmal gar nicht schlecht! Membranen gibt es durchaus auch aus Kunsstoff usw.
Der Weg den so eine Membran macht, wird wohl leider zu kurz sein um Volumen aufzubauen.
Aber mal adaptiert: Gummimembran an der ein langer Magnet festgemacht ist, in einer Spule o.ä. für einen langen Weg.

[ferdimh]

Die "Abluft" sollte sich doch relativ einfach durch Zusatz von Gaaaaas und Lichtbogen desinifzieren lassen...
Da sehe ich nur das kleinste Problem, Boris entwickelt da sicher gerne was.
Die großen Herausforderungen sehe ich in Regelung und Betriebssicherheit - zumindest bis zu dem Punkt, dass ein Fehler zumindest bemerkt wird und eine ernsthafte Piezotröte lostritt.
Dafür müsste man aber vor Allem wissen, wie das überhaupt funktioniert.

[poolizei]

Lautsprecher Membrane gibt es in Kunststoff mit Gummi Sicke sollte das leicht dicht zu bekommen sein!
Wegen des Volumens warum nicht 2 verwenden und so als 2 Zylinder Kompressor arbeiten lassen bis einige 100Hz sollte das funktionieren...

Ein Visaton KT 100 V

hat 54cm² Membranfläche
der Hub ist leider nicht angegeben
nehmen wir an 5mm (+/- 2.5mm)

wären das ca. 30ml pro Hub

Das ist nicht viel
recht viel größere Chassis halte ich für schwierig umsetzbar weil da word dann die benötigte Leistung auch ganz erheblich...

[Alexander470815]

40mbar klingt nicht viel aber das ist auf die Fläche gesehen doch einiges.
Nimmt mann einen Woofer mit 35cm sind das schon 400N (~40kg) die das Aufbringen muss, ob das dauerhaft gut geht?
Auf einen Quadratmeter sind das schon 4000N...

Problematisch dürfte auch der Totraum von so einem Lautsprecher sein wenn man kein genaues Gegenstück hat.
Das verdrängte Volumen vs. das Gesamtvolumen kann einem da schnell einen Strich durch die Rechnung machen.

[Bastelbruder]

Ich habe gestern abend irgendwo vernommen daß eine Schnorchelmaske vom Tauchsport in Italien erfolgreich als Interface getestet worden sei.

Die 40 mbar könnte man vielleicht auch mit Hilfe eines Gaswäschers erzeugen. Zwei Fliegen mit einer Klappe.

[Arndt]

Ja, was ein woofer aufbringen müsste, ist nicht ohne, aber bzgl Volumen und Belastung wäre eine einfach Kaskadierung ja vorstellbar. Geteiltes Leid ist halbes Leid.

Zack -> Line array neben dem Patienten

Was Sicke etc. angeht, könnte man das ganze ja auch "zweikreisig" aufbauen
Spich ein Kunststofffaß wo der Lautsprecher in den Bochen eingebaut wird. in der Mitte eine Membran, die das Fass in zwei Hälften teilt (wie beim Ausdehnungsgefäß)
Oder Alternativ frickelt man den Ambubeutel so in das Subwoofer-Gehäuse, dass der Lautsprecher den Ambubeutel quasi indirekt betätigt.

[Amper]

Hab mir da auch spasseshaber mal etwas Gedanken gemacht, die ganzen voll mechanischen athembeutenaufbauten gefallen mir eigentlich garnicht, erstens snd diese beutel auch eher knapp und zweitens nicht für dauerbetrieb ausgelegt. Diese gedruckte mechanik die da so gezeigt wird erst recht nicht, das hält bestenfalls ein zwei tage.

Meine Idee wäre eine Kunststofftonne in der Art eines 5-10l Spundring fasses, die gibts in großen Mengen und auch andere Behälter sind geeignet. Innen hängt man einen eutel auf, das kann entweder ein solcher medizinischer beatmungsbeutel sein, oder alternativ ein lebensmittelechter "bag in box" (apfelsaft in tüte und karton) Sack. Die haben einen großen Halsquerschnitt, sind extrem robust und von natur aus keimfrei und lebensmittelecht. Die Öffnung geht dann mit ein paar primitiven Flatterventilen (muss ja nicht 100% dicht sein) zum patienten. Die Ventile kann man dann drucken, oder man denkt sich etwas aus das man aus flachmaterial bauen kann, definitv nicht schwierig, genauso das Überdruckventil.

Antreiben würde ich das Ganze pneumatisch, da gäbe es dann verschiedene Varianten, aber alle basierend auf einem skv. Da diese Geräte ohnehin nur in Sammelanstalten in Verwendung wären kann man auch problemlos eine zentrale Druck/unterdruckquelle verwenden. Entweder man synchronisiert alle "Kundengeräte" auf einen Master, der gibt dann den Takt vor und schaltet einfach zwischen saugen und blasen um, oder man baut eine flatterventil logik, die lokal nach gepumptem Volumen die Ventile steuert (Wenn der Sack am anschlag ist geht der primärseitige druck hoch, das kann man detektieren, da aber das sekundärvolumen mechanisch begrenzt ist bekommt der patient nichts davon mit).

Weitere Vorteile:
-weiterhin hat jeder seine eigene Luftpumpe
-Ansaug und Abluft können je patient einzeln gefiltert werden, der skv liefert auch unterdruck, dadurch sind auch kleine Filter mit hohem widerstand verwendbar
-Keine Elektronik und fiddelige kleine motoren mit anfälliger mechanik, nur ein skv, der problemlos redundant ausgeführt werden kann
-Sollte der Sack versagen und Risse bekommen funktioniert die Anlage trotzdem weiter, nur der Ansaugfilter wird umgangen
-Volumeneinstellung durch Verdrängungskörper im Fass (Sand, Flüssigkeit, was auch immer am Boden)

Abluftdesinfektion notfalls über einen Brenner, so wirds auch in sicherheitslabors gemacht, die ganze luft läuft einfach durch einen erdgasbrenner, das überlebt garantiert nichts.

[Gobi]

https://dgiluz.wordpress.com/2020/03/23/its-working/

[Amper]

Ja toll, das ist ein ventil, mit dam man den sauerstoff "aus der steckdose" im krankenhaus atmen kann... Das hat mit beatmungsgerät garnichts zu tun.

[Gobi]

ich wollte damit nur zeigen, wie einfach es ist zu retten, wenn man in dem Fall Copyright ignoriert.
Ich würde gerne, aber ich kann fachlich nicht mehr beitragen zur Debatte.

[Amper]

Ja, war schlecht formuliert von mir, nichts gegen deinen link ^^
Mich störts nur, wie das in diesen Artikeln immer falsch dargestellt wird.
Ist wie bei diesen 3D gedruckten "masken" die eigentlich nur zweidimensionale kunststoffteile waren um sich einen filter vors gesicht zu schnallen, ziemlich bescheuerte idee das zu drucken, aber die zeitungen habens halt vermischt mit den ventilen, die die italiener gedruckt haben und am ende sah es für den laien so aus als wär das das gleiche.

[nero]

Hier mein Murksvorschalg nochmal gepaintet:


Die ganze Luft wird gesammelt und kann am Auslass mit Druck durch einen Filter + Alkoholbad geleitet werden

Wert liegt vor allem darin, nichts ausm Baumarkt oder noch komplexeres zu brauchen.

Wenn die Lunge tatsächlich keinen Unterdruck bekommen darf könnte das Bypassventil am Eingang aber leider nicht ausreichend sein. Ich würde dann mindestens zwei zur Redundanz einbauen.

Schrittmotoren wären schön, gibts aber nicht überall. Hier reichen 2 Getriebemotoren, solange sie gleich schnell drehen. (evntl sogar 1er?)

Mit Schrittmotor + µC und einfacher Sensorik könnte man sogar auf Spontanatmungsunterstützung aufrüsten.
Drucksensoren gibt es in wirlich sehr sensitiv, aber vielleicht will auch mal jemand sein Handy auf die Brust legen und Rohdaten vom Beschleunigungssensor aufnehmen...


Die von Bastelbruder erwähnte Maske ist von Decathlon (aus Frankreich):
https://www.decathlon.de/p/schnorchelma ... _/R-p-1616

Hier die Anwendung:
https://www.isinnova.it/easy-covid19-eng/

[ando]

Moin,

haben wir eigentlich einen Artzt hier unter uns?
Auf dem Treffen hab ich mit einem gesprochen, aber ich glaub der ist nicht im Forum oft unterwegs.

Was ich bisher nirgends herausgefunden habe:
Warum müssen grade Covid Patienten Beatmet werden? Was ist da die med. Indikation?
Brauchen die Patienten eine Sauerstoff Beatmung oder reicht auch (unsterile) Luft aus?
Wird intubiert oder mittels Maske beatmet?
Muss die Luft/ Sauerstoff befeuchtet werden?
Wie schaut es mit dem Weaning (Beatmungsentwöhnung) aus? Dauert das bei Covid Patienten länger, und somit bleiben die Geräte länger belegt?

Es kommen hier ja einige Ideen zusammen- ich hab grade überlegt, das wir da ganz klassich rangehen, und erstmal ein Lasten bzw Pflichtenheft für die verschieden möglichen Varianten anlegen.
Denn auch die Hersteller bieten unterschiedliche Geräte an, von Basis Device bis ich kann alles.

Wer weiß mehr?

Ando

[Hansele]

Hier sieht man den Grund für die Notwendigkeit der Beatmung ganz anschaulich erklärt:

https://youtu.be/FzF-gUbBzXU?t=121

Grüßle

[Marsupilami72]

Ein Visaton KT 100 V

hat 54cm² Membranfläche
der Hub ist leider nicht angegeben
nehmen wir an 5mm (+/- 2.5mm)

wären das ca. 30ml pro Hub

Der hat xmax +/- 2mm - real geht aber durchaus mehr, da die Schwingspule ja auch über die Polplatte hinaus schwingen kann. Abgestimmt auf die Resonanzfrequenz im Gehäuse braucht man dafür im Zweifelsfall auch gar nicht soo viel Leistung.

[kellerassel]

Hier mal ein Link zu einem komerziellen 'Taschengerät' für die schnelle Beatmung unterwegs und zwischendurch:

http://automedx.com/save-ii/

Die Datenblätter geben zumindest mal an was rauskommen soll. Es werden wohl kleine Turbinen (Stichwort electric ducted fan / edf) verwendet die man wohl mit Brushless-Motor schnell und präzise regeln kann. In Kombination mit Drucksensor und Durchflusssensor ein überschaubarer Umfang.

In Krankenhäusern mit Sauerstoffversorgung kann aber vermutlich die Venturi-Düse schon viel helfen.

Sehr schönes Erklärvideo zu den Basics der Beatmung:

https://www.youtube.com/watch?v=mnIpD1VwyMo

Vom gleichen Autor gibt es auch aktuelle Videos mit guter sachlicher Information.

[Joschie]

Nur ein kleiner Tipp, den Drucksensor unbedingt nach dem Filter verbauen sonst muss der Sensor nach jedem Patient entsorgt werden.

[Name vergessen]

Muss denn die Pumpleistung geregelt werden? Könnte man nicht z.B. einen Druckspeicher befüllen und nur die daraus strömende Luftmenge (=Druck) regeln? Ist evtl. einfacher? Das wäre sozusagen das Druckluftäquivalent eines Linearnetzteils (Trafo, (Gleichrichter entfällt), Elko, Spannungsregler).

In Wikipedia gibt es auch eine grobe beschreibung von dem ursprünglichen Apparillo, evtl. geht da was? Ist immerhin schon über 50 Jahre alt, sollte also heute leicht nachzubauen sein...? Außerdem steht da, dass die Luft mit O2 angereichert wird, also hätte man in der O2-Flasche auch schonmal einen regelbaren Überdruck und bräuchte evtl. weniger zu pumpen.

[Robby_DG0ROB]

Den beschriebenen "Blasebalg" kann man ja auch so konstruieren, wie herkömmliche Luftfeder aufgebaut sind. Antrieb und Luftweg lassen sich so hermtisch trennen und je nach Material auch als Einwegartikel ausführen.

[Faustus]

Ich zitiere mal aus einem bekannten Blatt / Newsticker:


19.47 Uhr
Marburger Forscher entwickeln einfache Beatmungsgeräte

Marburger Forscher haben zwei einfache Beatmungsgeräte entwickelt, die in der Corona-Pandemie fehlende Beatmungsplätze kompensieren können. Ein Team aus Forschung und Technik der Universität Marburg und des Universitätsklinikums Gießen und Marburg habe die Konzepte erdacht, heißt es in einer Mitteilung:

► Das erste Konzept basiere auf der Verwendung sogenannter CPAP-Geräte (Continuous Positive Airway Pressure), die bisher etwa zur Behandlung von Schlafapnoe eingesetzt würden und in vielen privaten Haushalten vorhanden seien. Modifizierte CPAP-Geräte könnten bei Corona-Patienten zum Einsatz kommen, die sich bereits erholt haben und die weniger intensiv beatmet werden müssen als akute, schwere COVID-19-Fälle. Klinische Beatmungsgeräte wären dann für die schweren Fälle frei.

► Das zweite Konzept eigne sich für Länder, in denen CPAP-Geräte nicht verbreitet sind: Das Marburger Team entwickelte hierfür einfache Geräte auf der Basis von sogenannten „Ambu Bags“. Diese Beatmungsbeutel werden laut Universität in der Ersten Hilfe zur Erstversorgung eingesetzt und sind in großer Stückzahl preisgünstig verfügbar. Sie bestehen aus einer Maske, die auf das Gesicht gedrückt wird, und einem komprimierbaren Beutel, der mit der Hand in regelmäßigen Abständen zur Beatmung zusammengedrückt wird. Das Team entwickelte mechanische Apparaturen, welche die Beutel periodisch zusammendrücken.

[Sir_Death]

Das hätten wir auch gekonnt, wenn wir nicht mit Diskussionen begonnen hätten, wie gefährlich das alles sein könnte. Echt schade.

[Faustus]

Ich wollte niemanden entmutigen. Macht bitte weiter!

[poolizei]

Das Volumen so eines Beatmungsbeutels ist natürlich um ein Vielfaches höher als das eines kleinen Lautsprechers aber der Lautsprecher kann halt mit mehreren 100Hz pumpen das packt der Beatmungsbeutel nicht...

[Roehricht]

Hallo,

die Idee kam mir als ich ein Lautsprecherchassis ausgebaut aufm Tisch liegend am übern Verstärker am Tongenerator betrieben habe. Der Lautsprecher hatte dabei ein auf Hoovercraft gemacht. Und das bei nur 8-10V an der Spule im Bereich von 20-50Hz. Das Chassis war ein 200mm Tieftoner aus ehemaliger DDR Produktion.


Solche Tieftöner machen ganz schön Wind. Wenn man so ein Lautsprecher in ein flaches Gehäuse reinbaut und ein Ein- und Auslassventil als Flatterventil ausführt könnte man doch den Druck in einem kleinen Puffertank leiten. Dann könnte man den Lautsprecher mit seiner Eigenresonanz erregen, da braucht man dann wenig Leistung. Das Konstrukt lässt sich aomit auch mit kleiner Ub betrieben. (12V Batterie) Wenn man den Verstärker über ein µController steuert lässt sich der Hub /Luftmenge sicherlich noch zu günstigeren Werten beeinflussen.

Damit hat man dann einen stabile Druckluftquelle die zwar kein sehr grosse Volumen macht aber wohlmöglich zum Betrieb eines Beatmungsgerät reicht. Das Konstrukt geht auch um Unterdruck zu erzeugen.

73
Wolfgang

[roooooobert]

... Heisskleber doch mal fix nen Prototypen zusammen und Berichte! Interessant ist das allemal!!

[ferdimh]

Mit Bassreflex sollte sich die Amplitude des Ganzen noch steigern lassen... Bei gleichzeitiger Reduktion des Hubes am TT.

[Trax]

Moin,

haben wir eigentlich einen Artzt hier unter uns?
Auf dem Treffen hab ich mit einem gesprochen, aber ich glaub der ist nicht im Forum oft unterwegs.

Was ich bisher nirgends herausgefunden habe:

> Warum müssen grade Covid Patienten Beatmet werden? Was ist da die med. Indikation?
Weil ihrelunge sich mit schleim füllt und man mehr kraft (druck) zum athmen braucht als was man so normall schaft

> Brauchen die Patienten eine Sauerstoff Beatmung oder reicht auch (unsterile) Luft aus?
Ich gehe mal ganz schwer davon aus das die wen schon beathmen dan gleich mit sauerstoff angereicherter luft, aber wohl nciht reines o2 weil das auch ncith so gesund wäre.

> Wird intubiert oder mittels Maske beatmet?
Am anfang mit maske und wen es sich ncith bessert wird intubiert.
Das problem mit der maske ist das man die luft auch in den magen pumpen kann, bei geringeren drücken bietet die speiseröhre genug widerstand, aber wen's nicht besser wird und man mehr wumps braucht mus man intubieren.

> Muss die Luft/ Sauerstoff befeuchtet werden?
ich weis es erlich gesagt nciht, aber mein educated guess wäre nein

> Wie schaut es mit dem Weaning (Beatmungsentwöhnung) aus? Dauert das bei Covid Patienten länger, und somit bleiben die Geräte länger belegt?
Ein Covid -19 patient braucht das gerät gleube ich 2-3 wochen also an sich schon deutlich länger als man das so typisch braucht, wen man es braucht wegen was anderem.


PS: ich bin kein Artz habe nur viel Übung mit Lungen Problemen haben also so was wie ein "Passionierter Amatör" ?