Cos’è un ventilatore medico e come funziona?

29 giugno 2020 di Sean Whooley

Immagine da Ventec Life Systems

Il ventilatore è diventato un elemento fondamentale dell’attrezzatura durante la pandemia di COVID-19.

In parole povere, i ventilatori esistono per aiutare i pazienti che non riescono a respirare, a respirare. L’attacco del nuovo coronavirus al sistema respiratorio ha portato i ventilatori sotto i riflettori, costringendo gli Stati Uniti a dedicarsi alle loro scorte nazionali strategiche mentre i produttori si affrettavano ad aumentare la produzione in breve tempo.

Mentre alcuni dei principali produttori producono macchinari e adempiono ai contratti governativi recentemente assegnati, i ricercatori delle università e dei laboratori sono entrati sul ring con ventilatori alternativi che rientrano nelle linee guida della FDA per l’autorizzazione all’uso di emergenza (EUA). Tuttavia, pur essendo utili in un momento di necessità, le macchine alternative che coprono la ventilazione meccanica faticano a scalfire la superficie delle capacità attribuibili ai ventilatori di terapia intensiva più richiesti.

Aaron Tucker, supervisore di laboratorio dell'Earl Bakken Medical Center dell'Università del Minnesota, ha contribuito a sviluppare Coventor, il primo ventilatore alternativo di questo tipo a ricevere un EUA. Nello sviluppo del dispositivo, che ora viene prodotto da Boston Scientific (NYSE:BSX), Tucker e il team di Coventor hanno consultato i medici che hanno utilizzato ventilatori di terapia intensiva per comprendere come funzionano le macchine.

"Esistono molti modi diversi per controllare e forzare l'aria dentro e fuori i polmoni di un paziente", ha detto TuckerProgettazione medica e outsourcing . “Ciò che offrono i ventilatori per terapia intensiva sono numerosi sensori, dati e vari allarmi per quando un paziente potrebbe subire shock, sovraventilazione, qualcosa del genere. Hanno anche più regolazioni. … Queste sono alcune delle cose che rendono questi ventilatori per terapia intensiva molto utili e molto ricercati”.

Medtronic (NYSE:MDT), una delle numerose aziende di tecnologia medica che stanno incrementando la produzione di ventilatori, nota sul suo sito web che il suo modello di ventilatore per terapia intensiva richiede più di 1.500 parti da più di 100 fornitori in 14 paesi e include più di un milione di righe di codice software. Anche il suo modello portatile ha più di 700 componenti.

Ventec Life Systems ha sviluppato il ventilatore multifunzione VOCSN, come ha spiegato Chris Brooks, responsabile strategico dell'aziendaProgettazione medica e outsourcing è l'unica macchina sul mercato in grado di fornire ventilazione, ossigeno, terapia della tosse, aspirazione e nebulizzazione, tutto in un unico sistema. L’azienda ha collaborato con General Motors per ampliare la produzione e da allora ha ricevuto ordini dalle scorte nazionali strategiche per 30.000 ventilatori per terapia intensiva entro la fine di agosto, un numero che Brooks ha affermato che Ventec è sulla buona strada per soddisfare.

Brooks ha affermato che un fattore importante nella partnership con GM è incentrato sulle capacità produttive e sulla catena di fornitura della casa automobilistica. Proprio come i modelli Medtronic, le macchine VOCSN di Ventec sono complesse e richiedono molti componenti. Secondo Brooks, nel mondo esistono circa una dozzina di produttori di ventilatori per terapia intensiva che producono, in media, non più di 100.000 dispositivi all’anno. La necessità di aumentare improvvisamente la produzione ha creato il potenziale ostacolo di non essere in grado di procurarsi le parti e i componenti necessari.

“Puoi costruire ventilatori solo se hai le parti per costruirli”, ha detto Brooks. “L’elemento chiave, per noi, era [ottenere] le parti. Allora si trattava di una produzione su larga scala, il che significava uno spazio più ampio con più linee e più persone. Quindi, si è trattato di comprendere e trovare efficienza anche nella produzione in quel processo”.

I ventilatori per terapia intensiva e le parti che li compongono sono sempre più preziosi. Un’analisi di mercato dell’ECRI ha rivelato che Medtronic ha addebitato un prezzo medio di 35.383 dollari per un particolare modello di ventilatore lo scorso anno, prima ancora che iniziasse la pandemia. Secondo un recente rapporto di Kaiser Health News, i prezzi sono aumentati all’inizio di quest’anno poiché stati, governi federali e altri enti essenzialmente hanno gareggiato tra loro per le macchine. Medtronic ha detto a Kaiser che ha risposto passando a tariffe forfettarie con prezzi inferiori rispetto a prima della pandemia.