Il dispositivo conosciuto come saturimetro (detto anche pulsiossimetro od ossimetro), è stato progettato in modo che possa essere facilmente stampato in 3D e assemblato a casa con strumenti minimi. Utilizza componenti ampiamente disponibili per fornire misurazioni indicative dell’ossigeno nel sangue e della frequenza cardiaca che durante la crisi del coronavirus Covid-19 sono state ampiamente utilizzate per scopi di triage (delicatissima funzione infermieristica volta a identificare le priorità assistenziali di pazienti bisognosi di cure, in caso di estrema emergenza, come una guerra o la diffusione di un virus letale, durante il triage può essere deciso a chi salvare la vita o meno).
Il team di ingegneri e scienziati dell’Università di Bath ha affermato di aver fatto ampio uso di strumenti di progettazione open source o disponibili gratuitamente, ove possibile, come il designer di PCB Eagle insieme a FreeCAD e OpenSCAD per il design del dispositivo. Hanno detto che chiunque abbia una stampante 3D e competenze elettroniche di base dovrebbe essere in grado di creare il proprio dispositivo, che comprende un sensore, elettronica di lettura e software, con componenti che costano meno di 12 euro. Il progetto è stato pubblicato nella rivista Journal of Open Hardware. I file di progettazione sono stati condivisi su GitLab.
Il sensore fai-da-te denominato “Open Oximeter” viene indossato su una clip da dito (vedi foto) misura il riflesso di diverse lunghezze d’onda della luce, monitorando la frequenza cardiaca di chi lo indossa e la percentuale di ossigeno satura (SpO2). I dispositivi di prova sono già stati consegnati al Royal United Hospitals Bath per i test con i risultati condivisi elettronicamente con il team per ulteriori analisi e sviluppo.
Il team per alimentare il dispositivo ha preso in considerazione varie opzioni, inclusa l’integrazione di una piccola batteria, come una pila a bottone o l’utilizzo di una fonte di alimentazione esterna. I progettisti visto che uno degli svantaggi di una batteria completamente integrata era che in un ambiente clinico ci sarebbe stata la necessità di sostituzioni frequenti, hanno deciso di utilizzare una fonte di alimentazione esterna che potrebbe essere sia una batteria sia un alimentatore a corrente continua. Il dispositivo in questo modo ha il potenziale vantaggio di poter essere alimentato perennemente utilizzando un piccolo caricatore alimentato dalla rete in un ambiente ospedaliero, o utilizzando un portabatterie pronto all’uso, facilmente reperibile.
Il professor Peter Wilson del Dipartimento di ingegneria elettronica ed elettrica dell’Università di Bath, ha dichiarato:
«Il monitoraggio della saturazione di ossigeno nel sangue è diventato una parte fondamentale della cura del paziente durante la pandemia, con particolare attenzione al preallarme di malattie gravi, quindi le richieste di saturimetri in tutto il mondo sono enormi. Ci auguriamo che, condividendo questo dispositivo open source, gli operatori sanitari saranno in grado di produrre rapidamente più sensori a un costo ragionevole».
Il team di ingegneri dell’Università di Bath ora sta lavorando con l’Università di Cambridge per sviluppare a basso costo dita artificiali, note come fantasmi, che possono essere utilizzate per calibrare e convalidare i saturimetri, questi aiuteranno anche ad affrontare il problema del pregiudizio razziale nei saturimetri, in quanto funzionano in modo più efficace per le persone dalla pelle più chiara.
Il dottor Ben Metcalfe ha affermato:
«L’importanza di misurazioni accurate non può essere sopravvalutata. Il recente studio pubblicato nella rivista The New England Journal of Medicine ha identificato abbastanza chiaramente il pregiudizio razziale presente negli attuali saturimetri, che sovrastima in modo preoccupante la saturazione di ossigeno tra i pazienti che hanno identificato la loro razza come neri. È noto che la calibrazione dei saturimetri, soprattutto per i bassi livelli di saturazione di ossigeno osservati in molti pazienti con coronavirus Covid-19, è tecnicamente impegnativa. Creando materiali stampati in 3D con proprietà ottiche note, possiamo sviluppare fantasmi che consentiranno la calibrazione a questi livelli di ossigeno inferiori”.
La richiesta immediata di apparecchiature mediche nel 2020, a causa dell’esplosione del numero di persone che hanno contratto il coronavirus Covid-19, ha portato molte aziende a sviluppare nuove idee per le macchine per ventilatori. È stato dimostrato che uno di questi dispositivi è meno invasivo di altri e consente di curare i pazienti lontano dalle unità di terapia intensiva.
