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CRISIS ventilator: A 3D printed option for ventilator surge in mass respiratory pandemics - 20/06/22

Doi : 10.1016/j.amjsurg.2022.02.064 
S. James El Haddi a, , Alex Brito b , Xiao-Yue Han a , Evan Fontaine b, Whitney Menzel b , Dennis Child c , Michelle Kenny d , Stephanie Nonas e , Albert Chi b
a Oregon Health and Science University, Division of General Surgery, USA 
b Oregon Health and Science University, Division of Trauma, Acute Care, Critical Care, USA 
c Oregon Health and Science University, Division of Respiratory Care, USA 
d Florida Atlantic University, Department of Emergency Medicine, USA 
e Oregon Health and Science University, Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, USA 

Corresponding author.

Abstract

Background

The COVID-19 pandemic revealed flaws in the stockpiling and distribution of ventilators. In this study, we assessed the durability, sterilizability, and performance of a 3D-printed ventilator.

Methods

SLS-printed devices were dropped from 1.83 m and autoclaved before evaluation on a COVID-19 simulated patient. The respiratory performance of an extrusion-printed device was studied using a variable compliance model. Ranges of sustainable respiratory rates were evaluated as a function of tidal volume.

Results

Autoclaving and dropping the device did not negatively impact minute ventilation or PIP for sustained ventilation. Equivalence was significant across all measures except for comparing the autoclaved and dropped with p = 0.06. Extrusion produced ventilators achieved minute ventilation ranging from 4.1 to 12.2 L/min for all simulated compliances; there was an inverse correlation between tidal volume and respiratory rate.

Conclusion

The CRISIS ventilator is a durable, sterilizable, and reusable 3D-printed ventilator using off-the-shelf materials which could be employed variety of adult lung diseases. Further in-vivo testing is needed.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

3D printed devices enable hospitals to produce just-in-time equipment.
The durable open-access CRISIS ventilator can be printed and sterilized for immediate use.
The CRISIS ventilator can achieve 4–12 L minute ventilation in a variety of disease states.
This work studies a non-FDA approved medical device.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Additive manufacturing, Ventilator, Pandemic


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Vol 224 - N° 1PB

P. 569-575 - juillet 2022 Retour au numéro
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