Arduino contre COVID-19: conférence communautaire

Arduino proposait une conférence en ligne la semaine dernière sur l’appareillage médical à source ouverte et notamment les appareils nécessaires à la lutte contre le COVID-19, présentée par l’un des cofondateurs d'Arduino, David Cuartielles. La conférence virtuelle proprement dite a été menée par Robert L. Lire de Public Invention qui a ouvert le débat dans la communauté d'Arduino sur le sujet des ventilateurs ou respirateurs à source ouverte et de l’assistance respiratoire. Les projets connus sont réunis par lui sur une liste GitHub.

Les respirateurs sont complexes

On l'a vite compris, les ventilateurs sont des appareils complexes. Même s'il ne semble pas trop difficile techniquement d’injecter de l'air dans les poumons d'un patient, pour ne pas les endommager le débit d'air doit être contrôlé précisément. Sa courbe ressemble d’ailleurs à la courbe de chaleur d’un four de refusion ou celle des générateurs d'enveloppe des synthétiseurs de musique (analogiques). Ce n'est pas facile à faire avec du matériel couramment disponible, d’autant moins que les fameux masques à valve poche ("Ambu") peuvent être difficiles à obtenir.
 

Outre la précision du débit d'air, la surveillance de la pression de l'air est un autre défi, le dispositif de ventilation mécanique  ne doit comporter que des pièces (tubes et filtres) robustes, et avoir obtenu une certification médicale en bonne et due forme.
  
L'un des projets les plus faciles à construire est AmboVent avec un Arduino Nano.
 

Deux pistes

La conférence s'est ensuite scindée en deux. Le premier volet portait sur les ventilateurs, tandis que le deuxième volet traitait d’autres appareils médicaux à source ouverte.

Volet 1 - Ventilateurs compatibles avec Arduino

D’abord, de courtes présentations ont été faites par des participants du monde entier. Plusieurs ont abordé le problème du pompage de l'air, avec certaines solutions assez ingénieuses. L'une d'entre elles, sans doute pas la plus viable, était le ReaMima qui m'a séduit, car j'ai toutes les pièces nécessaires à la maison. Il utilise de l'eau pour pomper l'air. Puisqu’elles deviennent difficiles à trouver, le projet brésilien OpenVentilator se passe des poches Ambu comme réservoirs d'air.

Défis juridiques et de certificationDéfis juridiques et de certification

La deuxième partie, animée par César García Sáez (https://foro.coronavirusmakers.org/), a abordé les difficultés liées aux exigences légales en matière d'équipement médical. Par exemple les réglementations, normes et standards pour le filtrage et la qualité de l'air pompé par un ventilateur. Ces exigences peuvent varier selon les régions et les pays.
 

L'essentiel est d'impliquer le plus tôt possible du personnel médical dans le projet. Une bonne documentation et de bons manuels sont également indispensables, de même que l’homologation. La conformité aux réglementations CE, FCC et similaire

Volet 2 - Autres dispositifs médicaux compatibles avec l'Arduino 

La discussion sur les dispositifs non ventilés a été modérée par Alessandro Ranellucci. Les projets allaient de l’intelligence artificielle (DeepC) aux concentrateurs d'oxygène, et des oxymètres aux masques fabriqués à partir de filtres à café ou, moins rudimentaires, en impression 3D.

Le FHIReButton s’attaque au problème de la gestion des ressources, par exemple la disponibilité des unités de soins intensifs (USI) ou des lits. Les ressources sont dispersées et il peut être difficile de trouver très rapidement une USI disponible. Ce bouton IoT signale la disponibilité d'une ressource à une plateforme en ligne en actionnant simplement un interrupteur.
 

Défis technologiques et industriels

Sous la modération de Dario Pennisi, ont été abordés ensuite des problèmes liés à la conception puis à la production d'équipement médical. Outre les évidences comme les exigences de robustesse et de sécurité, il faut éviter que tout le monde utilise les mêmes pièces au risque de créer des problèmes d’approvisionnement. Les développeurs peu familiers du matériel médical doivent accepter que la communication sans fil soit considérée par les hôpitaux comme vulnérable : tout octet de donnée sortant d'un instrument médical doit être considéré comme donnée sensible.

Un bel aperçu pour la communauté Arduino

En tout, ce sont plus de 7 h (3,5 h par volet) de projets et d'idées intéressants, dont on ne pouvait raisonnablement attendre aucune solution clé en main, mais qui ont donné un très bel aperçu de ce que des participants du monde entier essaient de faire pour améliorer nos vies, aujourd’hui pour combattre le Coronavirus, mais aussi pour l'avenir.

L’enregistrement du 1^er volet est disponible sur YouTube. Celui du 2^e aussi.
.