Ventilatori e mascherine non bastano. Un aiuto arriva dagli artigiani digitali

Ventilatori e mascherine non bastano. Un aiuto arriva dagli artigiani digitali

È la prima volta nella storia che una rete così ampia di persone, nata spontaneamente sul web, si mette al lavoro per reagire ad un'emergenza globale usando la tecnologia. Alcuni esempi di cosa stanno producendo i maker
coronavirus artigiani digitali

Sono oltre 50mila i maker iscritti al gruppo Facebook "Open Source COVID19 Medical Supplies" che stanno collaborando in queste settimane per progettare e realizzare dispositivi medici. “La nostra missione”, spiega l’ideatore dell’iniziativa Gui Cavalcanti, “è quella di fornire informazione trasparente, accurata, approvata da medici, a supporto delle community che in tutto il mondo stanno sviluppando progetti”.

È la prima volta nella storia che una rete così ampia di persone, nata spontaneamente sul web, si mette al lavoro per reagire ad un'emergenza globale usando la tecnologia. Già nel 2011 dopo il terremoto di Fukushima una community si era attivata per costruire dei misuratori di radiazioni a basso costo per integrare i dati del governo, ma in questo caso la sfida è più grande: bisogna superare la carenza di dotazioni nelle strutture ospedaliere sfruttando le stampanti 3D e le tecnologie open source come Arduino che abilitano un inedito, caotico ma allo stesso tempo potentissimo processo di ricerca e sviluppo su scala mondiale.

Negli Stati Uniti c'è una decina di aziende che vendono ventilatori polmonari, di cui solo alcune producono nel territorio nazionale e che in ogni caso si basano su supply chain internazionali al momento messe a dura prova. In Europa la situazione non è diversa. I governi stanno tentando un approvvigionamento disperato ma potrebbe non bastare, mentre i paesi meno sviluppati resteranno esclusi da questa corsa. È questa la sfida dei maker: centinaia di migliaia di stampanti 3D in tutto il mondo possono diventare una grande fabbrica distribuita se progettiamo dispositivi facili da costruire e soprattutto open source. Le industrie che stanno riconvertendo le proprie linee di produzione hanno bisogno di tempo: qualsiasi soluzione, nell'attesa, è meglio di niente.

Alcuni successi sono già arrivati: a Brescia sono state stampate in 3D delle valvole respiratorie di ricambio destinate all'ospedale cittadino, mentre le maschere da snorkeling di Decathlon sono state adattate come caschi respiratori, ovvero dispositivi di respirazione CPAP che si attaccano all'impianto dell'ossigeno dell'ospedale e sono impiegati nei casi meno gravi che non richiedono intubazione. Decine di maker e piccole aziende in tutta Italia si stanno coordinando in queste ore per stamparne centinaia di copie in accordo con gli ospedali locali.

Ma la sfida adesso è quella di costruire progetti più complessi, a cominciare da una macchina di ventilazione meccanica per i pazienti intubati, magari più semplice di quelle industriali perché – spiegano i medici – nei casi meno gravi di Covid-19 potrebbe essere sufficiente. Da queste macchine dipende la vita di esseri umani: la sfida etica è enorme. Ma se l'alternativa non c'è e tutti gli altri piani falliscono, meglio provarci.

La community spagnola

Alla base di questo movimento c'è la voglia di rendersi utili combinata con la possibilità di farlo. In Spagna ci sono 16mila maker che si stanno coordinando via Telegram in gruppi tematici: c'è chi fa ricerca e sviluppo sui ventilatori, chi si occupa dei dispositivi di protezione, e poi ci sono i gruppi specializzati in elettronica, in meccanica e così via. Infine i gruppi dedicati ad organizzare la produzione: quasi 60 “distretti”, ciascuno con mediamente 2mila persone, che stanno stampando in 3D da casa propria le visiere protettive che vengono consegnate ogni giorno agli ospedali locali, coordinandosi con la polizia per le consegne.

"Le istituzioni non vogliono prendersi la responsabilità di approvare questi dispositivi, ma il personale sanitario ce li chiede disperatamente" spiega César García Sáez, coordinatore della imponente community spagnola insieme a David Cuartielles, co-fondatore di Arduino. "Le mascherine certificate in dotazione agli ospedali andrebbero cambiate quotidianamente ma a causa della scarsità sono tenute fino a venti giorni: siamo in ogni caso ben al di fuori di qualunque certificazione".

La realtà è in effetti lontana dal rispetto delle certificazioni: in Spagna come negli USA i sanitari si stanno costruendo dispositivi di protezione usando i sacchi della spazzatura e il nastro adesivo, mentre il governo iberico ha abilitato l'importazione di materiale non marchiato CE. "In un'emergenza, l'ottimo è nemico del bene: il governo dovrebbe riconoscere espressamente quello che si sta facendo con la fabbricazione digitale e includerlo nella strategia di breve termine anche per governarlo al meglio", aggiunge García Sáez. Nel frattempo, un primo modello di visiera stampabile in 3D è stato approvato dal comune di Madrid.

Nella sola Spagna vi sono almeno quattro progetti principali per costruire ventilatori. Il più noto è il progetto ReesistenciaTeam, di cui fa parte Ramsés Marrero, un medico-maker specializzato in patologie respiratorie. Il macchinario è già stato testato sugli animali.

A Barcellona, altro focolaio in emergenza, è in corso il progetto Oxygen basato sulla simulazione dei flussi d'aria eseguita con Matlab. Più in generale, i progetti si dividono tra quelli orientati a trattamenti più lunghi e quelli pensati per tamponare i casi di emergenza per alcune ore: i primi si basano su pompe o ventole direttamente connesse al tubo, mentre i secondi puntano ad automatizzare la compressione e la decompressione dei palloni AMBU che sono dei respiratori manuali usati nelle ambulanze. Alcuni progetti si avvalgono di medici, che si collegano soprattutto dai paesi del Sud America dove la pandemia non li tiene ancora troppo occupati.

"Bisogna affinare tutti i dettagli per rendere l'elettronica e la meccanica affidabili, scegliendo i giusti motori e implementando i sistemi di sicurezza, ma in realtà costruire la macchina è solo una piccola parte del progetto: il 90% del lavoro sarà nei test" spiega García Sáez.

Nessun gruppo considera per adesso l'omologazione dei propri macchinari ma si punta invece ad una più semplice approvazione come soluzione di emergenza per l’uso in mancanza di altri dispositivi, e a questo scopo non esistono protocolli ufficiali. La community ha organizzato una task force per definire dei test, anche costruendo simulatori polmonari, in modo da presentarsi al ministero della salute spagnolo con le evidenze cliniche. Nel frattempo oltre mille aziende della penisola iberica hanno offerto il loro supporto, e anche in Italia la community si sta organizzando con una chiamata alle armi.

 

Non solo ventilatori

I 20 principali progetti open source di ventilatori polmonari in giro per il mondo sono raccolti in questa lista compilata da Robert Read, cofondatore dell'agenzia digitale del governo USA 18f. Ma i maker non stanno lavorando solo a ventilatori polmonari.

Esistono molti progetti open source di mascherine da cucire o da stampare in 3D. Prusa Research, a Praga, ha stampato in 3D oltre 10mila visiere protettive e le ha donate agli ospedali locali. Altre 10mila le ha stampate un gruppo maker del Colorado e altre 20mila sono passate per 3DHubs. Alcuni gruppi stanno riprendendo un semplice progetto del 2006 per collegare più pazienti ad un solo ventilatore. Pochi giorni fa è stato rilasciato il modello open source di una tuta protettiva facile da tagliare e cucire, approvato dalle autorità sanitarie filippine. Altri maker più semplicemente stanno stampando accessori per aprire le porte senza toccare le maniglie o per rilevare quante volte ci tocchiamo la faccia.

"Penso che al di là dei ventilatori la cosa più interessante sia questo movimento globale che sta canalizzando le energie, le capacità e il tempo di chi è chiuso in casa verso qualcosa di importante: sarà interessante vedere quali innovazioni inaspettate ne usciranno", commenta Cuartielles.

Vedremo nelle prossime settimane l’evoluzione di questi progetti e la risposta dei governi, ma una riflessione possiamo già farla. La tecnologia nasce per aiutare l'uomo, ma in questo caso – per la prima volta su scala globale – fa molto di più: permette agli uomini di essere utili.