vrijdag 17 april 2020
Het Financieele Dagblad publiceerde een reportage over de ontwikkeling van een beademingsmachine gemaakt van standaardonderdelen. Een projectteam van wetenschappers actief in de Medical Delta regio test momenteel de eerste prototypes.
Het projectteam bestaat uit ingenieurs van de afdeling Biomechanical Engineering van de faculteit 3ME van de TU Delft. Zij werken samen met clinici van het Erasmus MC en het LUMC. Deze kennisuitwisseling tussen ingenieurs en clinici is typisch voor samenwerkingen binnen Medical Delta. Het team staat onder leiding van prof. dr. Amir Zadpoor, hoogleraar aan de TU Delft en een van de scientific leaders van het Medical Delta programma Regenerative Medicine 4D.
Onderstaand artikel is verschenen in Het Financieele Dagblad van vrijdag 17 april 2020. Het auteursrecht is voorbehouden aan Het Financieele Dagblad. Lees de publicatie in Het Financieele Dagblad hier online.
TU Delft ontwerpt beademingsmachine die iedereen na kan maken
De TU Delft heeft een nieuw apparaat gemaakt voor beademing van coronapatiënten. Het bestaat uit dertig onderdelen die bij elke technische groothandel te krijgen zijn. Begin mei staat het ontwerp online, zodat het door lokale fabrikanten in alle landen die kampen met een tekort aan beademingsapparaten, gebouwd kan worden.
Het apparaat, de 'BTB Breathe', is samen met artsen van het Erasmus MC en het Leidse UMC ontwikkeld. Het is één van de drie projecten die onder de vleugels van de TU Delft zijn opgezet, nadat Nederland eind maart te weinig beademingsapparaten leek te hebben. Eén team kwam al uitvoerig in het nieuws met de 'AIRone', een noodoplossing voor een ziekenhuis dat geen machine meer vrij heeft. Een ander team haalde de pers met een zelfbouw-ontwerp, gebaseerd op een apparaat dat al een halve eeuw in Museum Boerhaave staat. Maar de BTB Breathe werd buiten de media gehouden.
Testlong van Dräger
'We wilden dag en nacht kunnen doorwerken', zegt Amir Zadpoor, hoogleraar orthopedische implantaten. Het apparaat moet net zo betrouwbaar zijn als de machines van topproducenten als Hamilton, Dräger en Getinge. 'Als je met zulke slimme koppen concurreert, heb je geen tijd voor andere zaken', zegt Zadpoor.
In zijn lab op de campus van de TU Delft staat een prototype, een lompe kist waar een 'testlong' aan is gekoppeld. Dat is een luchtzak die een menselijke long nabootst. Op de blauwe stof van de long staat 'Dräger', een van de grootste fabrikanten van beademingsapparatuur.
Een ander prototype kan zó de intensive care op rijden. Het is een doorzichtige doos met glanzende onderdelen. 'Hier zit geen enkel onderdeel in dat gewone fabrikanten (van beademingsapparatuur, red.) ook gebruiken', zegt Zadpoor. 'Ons principe is dat ons apparaat lokaal gebouwd moet kunnen worden, met onderdelen die altijd en overal verkrijgbaar zijn.'
Ventiel voor €750
Als voorbeeld laat hij een groot 'luchtventiel' zien van de Duitse fabrikant Burkert. Dat kost €750, het is een standaard onderdeel voor industriële machines, het kan zonder haperen 20 miljoen keer open en dicht gaan, en het wordt geleverd door honderden importeurs in de hele wereld.
'Volgens die gedachte hebben we alle onderdelen bij elkaar gezocht', zegt hij. 'We liepen meteen al vast op een luchtstroom-sensor. Eén handelaar bleek alle voorraden in Europa te hebben opgekocht. Dan zie je dus wat er gebeurt als in een crisis de markt toeslaat. We hebben het opgelost met een ander soort sensor, die meet hoever de blaasbalg in de machine wordt uitgerekt. Dat is een standaard onderdeel in vrijwel elk bewegend apparaat.'
Makkelijk te desinfecteren
Alle onderdelen zijn voor €3000 à €5000 bij elkaar te kopen in een technische groothandel, zegt Zadpoor, die ook een wetenschappelijke leider is bij 'Medical Delta', de samenwerking van de TU Delft met onder meer de medische faculteiten in Rotterdam en Leiden. De onderdelen voldoen volgens hem ook aan de eisen voor medische toepassingen: roestvrij en makkelijk te desinfecteren.
De Delftse machine is geschikt om de beademing van een corona-patiënt volledig over te nemen. Het is nog niet geschikt om extra zuurstof te geven aan patiënten die zelf nog wel kunnen ademhalen, zoals de topmachines in de markt dat kunnen. Daarvoor heeft de 'BTB Breathe' nog extra software nodig.
Binnenkort wordt de toezichthouder voor de gezondheidszorg ingeschakeld, om het apparaat gekeurd te krijgen. Daarna kunnen er miljoenen worden gebouwd, hoopt de TU Delft.
'Nu is het tijd voor de stofjas'
'Vijf jaar geleden werden epidemieën als de huidige al voorspeld', zegt Zadpoor. 'Dit apparaat had er dus allang kunnen zijn. Ik wil ook niet innovatief zijn. Ik wil iets maken dat werkt, en dat altijd werkt. Onze ervaring als werktuigbouwkundigen is dat 20% van je tijd gaat zitten in het maken van een apparaat, en 80% in het garanderen dat het betrouwbaar blijft. Dat is een kwestie van tijd. Je moet testen, testen en testen.'
Daarom komt de daling van ic-opnames voor zijn team als geroepen, zegt de onderzoeksleider. 'Er is nu even geen tekort meer aan beademingsmachines. Dat geeft ons tijd om langer te testen. De blaasbalgen komen van een leverancier voor de voedingsindustrie, ik geloof dat ze worden gebruikt om voedsel vacuüm te krijgen, maar ik weet het niet eens zeker. We hebben hem de afgelopen week 300.000 keer open en dicht kunnen trekken. Maar we willen het tenminste één miljoen keer kunnen doen, voordat we hem in ons ontwerp durven opnemen. Ik zeg nu ook tegen iedereen op de universiteit: dit is niet de tijd voor het pak of de toga. We moeten het lab in. Dit is de tijd voor de ouderwetse stofjas.'
Foto's: (c) Roger Cremers
