Faraj Complex Ventilator, das libanesische Anti-Covid-Projekt

Das neue Beatmungsgerät soll libanesischen Krankenhäusern bei der Behandlung von Covid-19-Patienten helfen und die in die Luft abgegebene Virusmenge verringern

Die Pandemie dauert an, und die Forschung hält nicht inne. Eine neue Erfindung kommt aus dem Libanon und trägt die Handschrift von Ali Faraj, Mitglied der Lebanese Innovators Society. Das neue Beatmungsgerät wurde auf der E-nnovate 2020 vorgestellt und gewann eine Bronzemedaille. Das Gerät hilft mehreren Kranken gleichzeitig beim Atmen und reinigt die Luft dank Kohle- und Chloridfiltern. Zudem regelt ein Heizsystem die Feuchtigkeit in der recycelten Luft. Gesteuert wird das Beatmungsgerät durch eine Arduino-Software, die auch die Kontrolle der Vitalparameter des Patienten ermöglicht. Der Faraj Complex Ventilator ist preiswert und einfach herzustellen; im Bedarfsfall werden schätzungsweise 50 Stück pro Tag produziert.

Das Beatmungsgerät ist noch ein Prototyp, doch seine Eigenschaften versprechen einen großen Schritt nach vorn für die Entwicklung immer wirksamerer und wirtschaftlicherer Technologien. Um das volle Potenzial des Faraj Complex Ventilator ganz zu verstehen, haben wir seinen Erfinder Ali Faraj interviewt.

Erster Prototyp des Faraj Complex Ventilator.

Willkommen, Ali, erzählen Sie uns, was Sie zur Entwicklung des Projekts Faraj Complex Ventilator bewogen hat.

„Mit der Ausbreitung des neuen Coronavirus hörten wir viele verschiedene Begriffe, der wichtigste davon ist das Beatmungsgerät. Was verstehen wir darunter, und welche Rolle spielt es im Kampf gegen das Virus? Die Infektion mit dem neuen Coronavirus (COVID-19) verursacht eine Entzündung des Atmungssystems, da das Virus in die Atemwege eindringt, was zu Atembeschwerden und Atemnot führen kann. Laut einem Bericht der Weltgesundheitsorganisation (WHO) kann jeder vierte mit dem neuen Coronavirus Infizierte ein Beatmungsgerät benötigen, das ihm beim Atmen hilft. Leider beginnen mit der steigenden Zahl der Coronavirus-Fälle weltweit einige medizinische Zentren unter einem Mangel an Beatmungsgeräten zu leiden, was Ärzte, Pflegekräfte und Patienten in eine kritische Lage bringt. Als Team von Spezialisten und Ingenieuren fehlte uns in diesem Moment die nötige Erfahrung. Um das Atmungssystem, seine Funktionsweise, seine Bedeutung und seine Spezifikationen kennenzulernen, und auf Anregung der Leitung des Arbeitsteams begannen wir, Recherchen und Studien durchzuführen, zunächst zum allgemeinen Verständnis der Idee, und gingen dann ins Detail bis zur Fertigstellung und Umsetzung. Ziel war ein Entwurf, der sich schnell umsetzen lässt, die erforderlichen Bedingungen berücksichtigt und alle weltweit verlangten Funktionen enthält. Tatsächlich begannen wir, die von Entwicklern in verschiedenen Ländern umgesetzten Entwürfe zu suchen und anzusehen, und führten mehrere Modellstudien durch; das Team konnte vollständige Pläne des von Medtronic International hergestellten Beatmungsgeräts erhalten, ebenso die Pläne des berühmten Apollo-Beatmungsgeräts, und es begannen Studien an diesen Modellen, um zum Entwurf zu gelangen“.

Wie verbessert Ihre Erfindung bestehende Technologien?

„Bei jedem Notfall war das Ziel, einen Zustand völliger Handlungsbereitschaft zu erreichen, allen im Bedarfsfall die nötige Unterstützung zu bieten und ihr maximales Potenzial für eine rasche Fertigstellung einzusetzen. Dabei berücksichtigten wir die spätere Entwicklungskette, indem wir Meilensteine, Ziele und Prioritäten für ihre Erreichung und den Fortschritt zu den nächsten Schritten festlegten. Hier lag die Herausforderung, und der Erfolg war unser Verbündeter. Die wichtigste Errungenschaft ist die von uns entwickelte Funktion, nämlich die Zerstörung des aus dem Körper des Patienten zurückkehrenden Virus, um seine Ausbreitung in der Luft des Raumes, in dem er behandelt wird, zu begrenzen; eine Funktion, die nicht in allen Beatmungsgeräten zu finden ist. Mit Beginn der Corona-Krise und dem dringenden Bedarf an Beatmungsgeräten, bei begrenzter Verfügbarkeit in den libanesischen Krankenhäusern, wollten wir unsere Pflicht gegenüber dem Vaterland und den Bürgern nicht versäumen. Wir wollten nicht tatenlos zusehen, wenn wir den dringenden Bedarf an diesem System erkennen, und am Ende das Leiden der Patienten nicht mit ansehen können; so begannen ernsthafte Arbeit, Recherchen und Studien auf diesem Gebiet. Das Glück war ein Verbündeter des Arbeitsteams, und es begann mit der Entwicklung erster Entwürfe, der Umsetzung und der Überarbeitung bis zu dem System, das wir Ihnen heute vorstellen; es ist ein Prototyp aus einer Reihe von Modellen, die wir später verändern und umsetzen werden, und wir nannten es Faraj Complex Version 1. Bei den Modellen, die wir später herausbringen, gibt es eine bemerkenswerte technologische Weiterentwicklung bei Berichten und komplexen Abläufen, aber mit diesem Modell konnten wir die wichtigsten geforderten Aufgaben erfüllen und entwickeln später weiter. Die wichtigsten innovativen Merkmale der Erfindung zur Lösung des Problems sind der Aktivkohlefilter und der Chlorfilter, die für Luft und Feuchtigkeit verwendete Heiztechnik, das Kompressorkonzept anstelle eines Ambu-Beutels sowie der Einsatz von SPS- und Arduino-Technologien zur Entwicklung der Systemfunktionen“.

Wurde die Idee bereits patentiert oder planen Sie, sie zu patentieren?

„Wir haben sie bereits angemeldet und warten auf das Patent“.

Was ist der nächste Schritt? Wie planen Sie, Ihre Erfindung umzusetzen oder zu verbreiten?

„Das Projekt ist Teil einer Reihe von Forschungsarbeiten, Experimenten und Studien und wird planmäßig mehrere Entwicklungsstufen durchlaufen; die nachfolgenden Versionen werden auf der Arduino-Technologie beruhen, um die vom Pflegepersonal und den Ärzten benötigten Ergebnisse und Berichte zu erhalten. Darunter Temperatur, Blutdruck, die Messung des Sauerstoff- und Kohlenstoffanteils sowie der Herzfrequenz. Außerdem wird eine Fernbedienung entwickelt, und es werden unterstützende Techniken hinzugefügt, um seine Leistung zu verbessern. Seine Größe wird verringert, damit es sich leichter transportieren lässt, wobei das Gewicht entsprechend den Bedingungen berücksichtigt wird. Für das Gerät wird eine äußere Hülle entworfen, die es in die Form eines eher kleinen medizinischen Koffers bringt, und das System wird mit Bildschirm und Tastatur ausgestattet, um eine leicht bedienbare Benutzeroberfläche zu erhalten und die medizinischen Ergebnisse der Erkrankung sofort anzuzeigen. Das System wurde erprobt, sobald es die Tests erfolgreich bestanden hatte, doch dank der Kontrolle der Epidemie durch das libanesische Gesundheitsministerium und ihrer Nichtausbreitung bot sich keine echte Gelegenheit für praktische Erfahrungen an Patienten, und die technische Behandlungssituation blieb im Entwicklungszentrum“.