De zoektocht naar alternatieven voor beademingstoestellen

Omdat COVID-19 de longen aantast, hebben sommige patiënten nood aan beademingstoestellen. Hoelang heeft België er nog genoeg? Welke alternatieven bestaan er? Onderzoekers en bedrijven slaan de handen in elkaar. 

Voorlopig hebben ziekenhuizen in België genoeg beademingstoestellen om aan de noden van patiënten te voldoen. Maar voorkomen is beter dan genezen. ‘Het is niet gegarandeerd dat we tijdens de piek van de coronaverspreiding in België genoeg toestellen zullen hebben’, zegt Sylvia Wenmackers, medevoorzitter van de Jonge Academie, een vereniging van jonge, Vlaamse onderzoekers en kunstenaars. ‘Op initiatief van medevoorzitter Vincent Ginis zijn we daarom gestart met een voorbereidend project, waarbij we samenwerken met diverse bedrijven.’ 

‘Hopelijk zal blijken dat ons werk overbodig was’ Sylvia Wenmackers, voorzitter Jonge Academie

Bij onder meer Agoria zetten werknemers zich momenteel vooral in op andere noden, zoals mondmaskers en beschermende kledij’, vervolgt Wenmackers. ‘Met onze actie kijken we in feite al een stap verder, nu er nog een heel klein beetje tijd is om ons daarop voor te bereiden. Hopelijk zal blijken dat ons werk overbodig was.’

Dit zijn drie alternatieve pistes die de Jonge Academie, in samenwerking met diverse bedrijven, onderzoekt.

Kmo verdubbelt ventilatorproductie

Medec International is de enige kmo in België die ventilatoren ontwerpt, produceert en exporteert. Het bedrijf heeft beslist de productie te verhogen om voor meer ventilatoren in eigen land te zorgen. Het bedrijf heeft de productie al verdubbeld, en wil dat nog verder optrekken. ‘We willen zo veel mogelijk ventilatoren maken, die kunnen in deze crisis van levensbelang zijn’, zegt directeur Kristof Braem. ‘Daarom zijn de productiearbeiders nog allemaal op locatie aanwezig.’ 

Zelfs dan wordt het geen sinecure om nog meer te produceren. ‘We verzorgen zelf de volledige assemblage van de toestellen, waardoor we weinig hulp van andere firma’s nodighebben’, vervolgt Braem. ‘Bovendien springen mensen bij in de productie.’

‘Dan nog moeten we goed samenwerken met verschillende leveranciers. We plaatsen extra bestellingen van onderdelen en vragen om vervroegde leveringen. Want je kan zelf versnellen zo veel je wil, als je de nodige onderdelen niet hebt, dan val je alsnog binnen een week stil.’

VUB-ingenieurs bouwen een prototype van een beademingstoestel

Ook ingenieurs aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB) zetten een tandje bij. Het team aan het FabLab Brussels is begonnen met het bouwen en testen van een eenvoudig beademingstoestel. De onderzoekers vertrokken van een ontwerp van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en pasten het aan de noden van een coronapatiënt aan. In enkele dagen tijd bouwden ze een prototype. 

Volgens hoofdonderzoeker Mark Runacres is nu vooral snelheid cruciaal. ‘Artsen in de eerstelijnshulp hebben geen tijd om ideeën uit te wisselen met ingenieurs. Het FabLab-team heeft er daarom voor gekozen om in eerste instantie niet te praten, maar te bouwen. Op basis van een werkend prototype kunnen we veel sneller beslissen of een ontwerp geschikt is voor gebruik in ziekenhuizen.’

Als het prototype geschikt wordt bevonden, zal het team de plannen voor het ontwerp publiek maken, zodat ook andere laboratoria het kunnen realiseren en waar mogelijk verbeteren. De onderzoekers kijken wel naar de industrie voor steun bij het project. 

Artsen willen meerdere patiënten aan hetzelfde beademingstoestel leggen

Ook in het Sint-Dimpnaziekenhuis in Geel komt de intensieve dienst op de proppen met een mogelijk alternatief. Bij uitermate hoge nood willen artsen meerdere patiënten aan één beademingstoestel leggen. ‘De setup is puur theoretisch en nog niet op mensen getest. We zijn dat ook niet van plan, tenzij de coronacrisis ons met de rug tegen de muur dwingt’, zegt Matthias Mergeay, dokter op de afdeling intensieve zorgen in het Sint-Dimpnaziekenhuis. ‘Alleen in dat laatste geval kan dit een oplossing bieden.’

‘Dit plan schakelen we alleen in als de coronacrisis ons echt met de rug tegen de muur dwingt’ Matthias Mergeay, arts Sint-Dimpnaziekenhuis Geel

Het artsenteam bouwde het concept uit naar aanleiding van een idee dat uit de Verenigde Staten is overgewaaid. Daar werd de methode al eerder aangewend, toen er na een schietpartij een urgent tekort aan beademingstoestellen was. Artsen ter plaatse tekenden wel een probleem op met de methode: het ‘gesplitste beademingstoestel’ werkt enkel met patiënten met min of meer dezelfde kenmerken. 

‘Hoe je zo’n toestel afstelt, hangt af van patiëntfactoren als leeftijd, gewicht en de soepelheid van de longen. Als je twee of vier patiënten aan één beademingstoestel hebt, is er altijd een persoon die beter geventileerd wordt dan de anderen’, weet Mergeay. ‘Dat willen we voorkomen door een kraantje te zetten op de inspiratorische lijn van één of twee patiënten. Zo kunnen we de snelheid van de zuurstofverplaatsing regelen, waarmee onrechtstreeks ook de druk en het volume worden aangepast. Op die manier kan je patiënten die niet matchen toch aan één toestel koppelen.’

In deze video legt dokter Matthias Mergeay uit hoe de set-up werkt: