InjeVent: Conheça a saga do respirador feito em SC na busca por um investidor

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Conheça a história, os desafios e a inovação do protótipo de ventilador mecânico pulmonar, ou respirador, produzido em oficina improvisada na casa de um professor da UFSC com a ajuda do filho

O professor de Engenharia Mecânica da UFSC (Universidade Federal de Santa Catarina) Saulo Güths, de 56 anos, e seu filho Eduardo, de 20, estavam ansiosos em uma manhã fria de abril, quando entraram no HCPA (Hospital das Clínicas de Porto Alegre). Carregavam uma maleta cinza, usada como estrutura de um protótipo de ventilador mecânico pulmonar, equipamento que faltara em países como Itália e Espanha para o tratamento de pacientes com Covid-19.

Pensavam que aquele respirador, como é conhecido popularmente, poderia ser uma alternativa de baixo custo no caso de escassez no Brasil. Médicos, fisioterapeutas e engenheiros reuniram-se em volta do equipamento para testá-lo. “Quando ligamos, pifou!”, recorda o professor. “Explodiu o capacitor”.

Esta é a terceira reportagem da série “Covid-19 em Dados”, uma iniciativa do ND+ com o patrocínio do Google sobre a pandemia do novo coronavírus. Nas duas primeiras reportagens, o projeto mostrou com exclusividade e em primeira mão a história do jovem Matheus, de 21 anos, morto no Hospital Florianópolis por infecção bacteriana após dar entrada com sintomas de Covid-19. Uma investigação do Ministério Público quer saber se ele morreu por falta da medicação adequada para o tratamento. Esse gancho levou à segunda reportagem, que mostrou os riscos de contágio para estes jovens na pandemia.

Professor Saulo Güths apresenta última versão do InjeVent com tablet acoplado – Foto: Anderson Coelho/ND

Mas os especialistas do Laboratório de Biomecânica reagiram com tranquilidade e ajudaram a fazer o equipamento funcionar. “Tudo foi normalizado, e os testes seguiram bem. Ali a gente começou a descobrir e a aprender mais coisas, que são bastante complexas. Eles são especialistas na área pneumológica, nos deram muito apoio”, conta Saulo. 

O primeiro teste no Clínicas foi apenas um dos desafios da saga para desenvolver o protótipo. Saulo e Eduardo, que é estudante de Engenharia Mecânica da UFSC, montaram o protótipo e o aperfeiçoaram em uma oficina improvisada no escritório da casa no bairro Cacupé, onde moram em Florianópolis. Trabalhavam entre livros, computadores, ferramentas, fita isolante e um quadro para dar aulas. Também receberam ajuda de pesquisadores, professores, estudantes e amigos.

O InjeVent, como seria batizado mais tarde, não ficou pronto para atender pacientes durante a pandemia. Em parte, devido às medidas de isolamentos social e às soluções encontradas pelo governo federal e pelos governos estaduais para produzir os equipamentos. Isso depois de um certo pânico sobre um possível “apagão de respiradores” e de muitos casos de polícia na compra dos aparelhos – inclusive em Santa Catarina. O protótipo catarinense, no entanto, foi patenteado no IMPI (Instituto Nacional da Propriedade Industrial) e segue sendo aperfeiçoado – pode, inclusive, tornar-se um equipamento inovador.    

A ideia e o primeiro protótipo   

Na medida em que a pandemia começava a se alastrar no Brasil, profissionais de diversas áreas do conhecimento procuravam usar suas especialidades para ajudar no combate ao novo coronavírus. Professores, técnico-administrativos e estudantes da UFSC e do IFSC (Instituto Federal de Santa Catarina) criaram o Grupo EME no WhatsApp, com o objetivo de desenvolver equipamentos médicos de emergência.

Entre as iniciativas do grupo, como arrumar equipamentos antigos e produzir máscaras face shield, buscou-se criar um ventilador mecânico pulmonar – equipamento usado nas UTIs (Unidades de Terapia Intensiva), fundamental para pacientes em estado grave. Como faltavam peças, sobretudo uma válvula fabricada na China, Saulo tentou criar uma solução para substituí-la. “Fiquei alguns dias tentando, mas não deu certo”. 

Como as lojas estavam fechadas naquele momento, Saulo recorria a amigos e aos membros do grupo de WhatsApp para conseguir itens para o protótipo. Assim, em uma tarde de sábado, foi até a casa de Marcelo Vandresen, 48 anos, professor de Manutenção Automotiva do IFSC, buscar uma peça. Durante a conversa, Marcelo o convidou para ver o gol bola branco e laranja usado para corridas em kartódromos – o professor da UFSC também tem seu lado aventureiro, faz trilhas de moto. 

Bico injetor usado como solução inovadora do respirador. Foto: Divulgação/Saulo Güths/ND.

“Nessa conversa de amigos, falei que daria para usar a injeção do carro no ventilador”, lembra Marcelo. A ideia avançou até pensarem em utilizar o bico injetor automotivo no lugar da válvula. Usada para controlar a entrada de combustível no motor do carro, a peça poderia fazer a mesma coisa com o ar e o oxigênio no respirador.

Como as medidas de isolamento social eram muito restritivas, não era possível acessar os laboratórios da UFSC. O protótipo, então, foi desenvolvido na casa de Saulo, no Cacupé, com um reforço caseiro: o filho Eduardo, estudante de Engenharia Mecânica. “Até era possível fazer projetos de forma virtual, mas a construção é presencial. Nós dois viramos noites construindo o respirador”, conta Saulo. 

O escritório virou uma pequena oficina, e pai e filho construíram o primeiro protótipo. Fizeram um vídeo, divulgaram no grupo de WhatsApp e publicaram no YouTube no dia 31 de março. “Gostaria de mostrar pra vocês um protótipo de ventilador pulmonar que acabou de sair do forno”, explicou o professor no vídeo. “A ideia foi desenvolver um equipamento que fosse barato, que conseguisse ter as peças nacionais ou fáceis de encontrar no Brasil, fácil de fabricar e que cumprisse os requisitos médicos”. 

Respirador catarinense em desenvolvimento pelo professor Saulo e seu filho – Foto: Anderson Coelho/ND

Mostrou a ideia de usar o bico de injeção automotivo no lugar da válvula, explicou conceitos no quadro e exibiu o protótipo. Espalhado em cima de uma mesa de madeira, era formado por canos, fios elétricos com fita isolante e uma luva de plástico que simulava um pulmão. Chamava a atenção o barulho. “Isso pode ser corrigido com um isolamento acústico”, explicou Saulo. E finalizou: “Espero que vá ser útil, que possa ser fabricado em escala maior. E também estou aberto a sugestões e dicas de como melhorar esse dispositivo”. O vídeo ganhou destaque na imprensa. 

Com tantas pessoas entrando em contato, Saulo se assustou inicialmente. Mas o lado positivo foi inegável: várias pessoas passaram a ajudá-los. O Ministério Público do Trabalho, por exemplo, doou uma impressora 3D para imprimir equipamentos, a Fapeu (Fundação de Amparo à Pesquisa e Extensão Universitária) disponibilizou recursos para as viagens e muitos outros auxiliaram com mais peças e ideias. 

O aprendizado sob pressão 

Amarilio Vieira de Macedo Neto, professor da Faculdade de Medicina da UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul) e membro do Serviço de Cirurgia Torácica do HCPA, conheceu o protótipo por meio de um amigo em comum com Saulo. “Quando nós vimos a ideia ficamos muito encantados”, conta. Acostumado a montar e liderar equipes – fora presidente do hospital –, formou um time para acompanhar o projeto, com o chefe do serviço de engenharia biomédica, um médico intensivista, um assistente técnico de engenharia clínica, uma professora de anestesia e um fisioterapeuta especialista em ventilação mecânica. 

Entre a publicação do vídeo e a chegada no HCPA passaram-se 10 dias. Pai e filho viajaram de carro desde Florianópolis, alimentando-se apenas com coxinhas e pães de queijo que compraram numa lanchonete da BR-101 – já que os restaurantes estavam todos fechados. Quando chegaram na capital gaúcha, cruzaram as ruas desertas da cidade até se hospedarem em um hotel simples. Era o início da pandemia no Brasil, com medidas de isolamento social bastante restritivas. No outro dia, 10 de abril, entraram no hospital ansiosos pelo teste e com medo de ser contaminados pelo coronavírus. 

Versão aprimorada

A segunda versão do protótipo já estava mais profissional: usava uma maleta cinza como estrutura, com botões e um pequeno display. Apesar de ter “pifado” no início, o teste foi bem sucedido. “Colocamos em bancada e conectamos vários aparelhos ao ventilador mecânico para ver as curvas, os fluxo”, descreve Amarilio. Com uma série de novas orientações, Saulo e Eduardo voltaram a Florianópolis para aperfeiçoá-lo. 

A função de Eduardo era aprender o funcionamento dos ciclos respiratórios e programar o equipamento. Até aquele momento, o protótipo estava voltado para pessoas completamente sedadas – a partir de então, passou a ter um modo fisioterápico, usado quando o paciente está reaprendendo a respirar, fundamental para o tratamento da Covid-19. “Foi um desafio grande, sobretudo aprender coisas sozinho e fora da minha área, pesquisar informações da área da saúde, que nunca pensei fazer. E vi que mesmo na saúde tudo tem relação com engenharia. E a gente pode se juntar com outras áreas para chegar a soluções”, diz Eduardo. 

Pai e filho costumavam trabalhar juntos em outros protótipos – assim como o outro filho mais velho, Guilherme, de 24 anos, que estuda Engenharia Civil. A grande diferença é que estavam em uma área que não era a especialidade de Saulo, que nunca trabalhara com equipamentos médicos, aliado à pressão e à dificuldade de fazer tudo isso em meio à quarentena. “Apesar de ser jovem, o Eduardo teve uma postura de pesquisador. Foi um amadurecimento”, orgulha-se Saulo. 

No final de abril – 20 dias depois do primeiro teste –, Saulo e Eduardo retornaram a Porto Alegre com o terceiro protótipo para fazer teste em um animal. Uma ovelha anestesiada ficou três horas sendo ventilada pelo respirador. “Os resultados foram interessantes. A gente pôde ver que funcionou, embora ainda tivesse coisas para melhorar”, explica Amarilio. O animal foi sacrificado e seu tórax aberto para examinar o pulmão. Não havia nenhuma lesão.

Dia do teste no Hospital Sírio Libanês – Foto: Saulo Güths/Arquivo/ND

Por meio de conhecidos, Amarilio também abriu as portas do Hospital Sírio-Libanês, em São Paulo. Lá, o protótipo foi acoplado em um manequim, que simulava uma pessoa, inclusive com doenças pulmonares, algumas semelhantes ao Covid-19. “No modo Volume Controlado, que é o principal no caso da Covid-19, quando o paciente está sedado, tiramos nota 10. Em um dos modos assistidos, da fase de recuperação, quando a sedação é reduzida, detectamos a necessidade de um pequeno ajuste, mas apenas de software e que já estamos solucionando”, relatou o professor logo após o retorno. Esses testes ocorreram em meados de maio.

Uma mistura de sentimentos atravessou a vida de Saulo. “Trabalhava, trabalhava, não aguentava mais, ia descansar e dava uma dor na consciência. Meu deus, vai morrer gente se eu não trabalhar e terminar isso!”, descreve. “Por outro lado, foi muito reconfortante pensar que estávamos podendo ajudar. Todo mundo queria ajudar de alguma forma e vimos que poderíamos ser útil”. 

Saulo sentia também estar cumprindo seu papel como professor e pesquisador, ajudando a mostrar a importância do Centro Tecnológico e da universidade procurando soluções para os problemas da sociedade. “Porque a gente estava e está sob ataque”, afirma. Refere-se, sobretudo, à frase do ex-ministro Abraham Weintraub, que, no início de 2019, disse que as universidades federais eram um lugar de balbúrdia, e aos seguidos cortes nas verbas que se seguiram. “Também perdemos bolsas na área tecnológica e recursos para manutenção de equipamentos”. 

Protótipo sendo testado em animal no Hospital das Clínicas de Porto Alegre – Foto: Divulgação/ND

Ciclo da inovação não se fechou 

Do ponto de vista técnico e científico, o protótipo está pronto – a última versão está no formato padrão para UTI e conta com um tablet acoplado que mostra informações sobre seu funcionamento. Mas para ser produzido é necessário que uma empresa com uma Certificação de Boas Práticas de Fabricação para Equipamentos de Alto Risco (Classe III) emitido pela Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) dê prosseguimento ao projeto. “Ela precisa ter aprovado e construído algum equipamento intrusivo. Isso limitou muito a gama de interessados”, explica Saulo. 

Enquanto o protótipo estava sendo desenvolvido, o Senai (Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial) do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina intermediaram os contatos com indústrias. Mais de 10 empresas se interessaram, com quatro delas as conversas avançaram e com uma as tratativas evoluíram bastante. Em 29 de maio, Saulo chegou a São Paulo de carro para conversar com seus representantes. Mas o projeto não prosseguiu. “A gente ficou decepcionado”, lembra Saulo. “Ainda estávamos no auge da pandemia, havia um medo do que ia acontecer”. Naquele dia, o Ministério da Saúde havia confirmado 1.156 mortes

A empresa argumentou que até passar pelos testes da Anvisa, produzir os equipamentos e colocá-los no mercado, o pico da pandemia teria passado. Aliado a isso, o Brasil estava resolvendo a questão dos respiradores. Em Santa Catarina, por exemplo, a WEG firmou parceria com a empresa Leistung Equipamentos e usou seu parque para produzir os equipamentos, que foram vendidos tanto para o estado quanto para o governo federal. 

Outro argumento usado foi de que o mercado estaria saturado, não só por conta dos produtos nacionais, mas devido aos chineses. “O agravante é o custo Brasil. A dificuldade do nossos produtos tecnológicos competir com os produtos chineses”, avalia Saulo. Além da eficiência dos produtos chineses, há uma série de impostos em cascata que incidem sobre os equipamentos nacionais. “Olhando em perspectiva, talvez eles tivessem razão. Faltou respirador em Manaus e no Rio, mas faltou cama e até anestésico. Hoje, aparentemente, se não vier uma nova onda, a questão dos respiradores está mais ou menos sob controle”.  

Legado e inovação de baixo custo

A saga do InjeVent continua. “Para fazer ciência, e o Saulo é um grande cientista, tem que ter persistência, resiliência. E esse grupo da mecânica da UFSC é conhecido por isso”, pondera  Amarilio.

Há dois caminhos possíveis. Uma empresa pode se interessar pelo equipamento e prosseguir com os trâmites burocráticos e tecnológicos. Em uma visão otimista, se tiverem uma venda boa e regular, os aparelhos poderiam custar cerca de R$ 15 mil – valor bem abaixo do mercado nacional, em torno de R$ 60 mil. Ainda poderia ser uma opção no caso de uma segunda onda do coronavírus ou de uma outra pandemia.

Pai e filho trabalharam juntos na oficina de casa no período mais rigoroso do isolamento social – Foto: Anderson Coelho/ND

O segundo caminho ainda depende de pesquisas e aperfeiçoamento. Como foi usado o bico injetor no lugar da válvula, os gases entravam nos pulmões em forma de pulsos, como soquinhos de ar. Foi preciso programar o equipamento para que o ar e o oxigênio percorram o caminho de forma contínua e suave. Mas algumas pesquisas incipientes na área médica sugerem que a forma pulsante pode ser ainda melhor na fase de recuperação do paciente, quando ele não está completamente sedado. “A função pulsada, e podemos ajustar o equipamento para isso, pode abrir um caminho diferente dos outros respiradores. Então seríamos competitivos, porque isso não existe. Seria uma inovação”.  

Com as viagens e insumos, cerca de R$ 10 mil foram investidos no projeto. Desde junho, o InjeVent também está no guarda-chuva de um edital do Conif (Conselho Nacional das Instituições da Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica), que recebeu R$ 275 mil para três projetos. “Estamos trabalhando no gerenciamento de recursos, para tentar viabilizar a efetivação do projeto”, explicou o professor do Departamento Acadêmico de Metal Mecânica do Campus Florianópolis, Luiz Fernando Segalin de Andrade. 

Outras ideias semelhantes pelo Brasil

Além do InjeVent, outros dois projetos de respiradores automatizados AMBU (da sigla em inglês para Unidade Manual de Respiração Artificial) estão sendo desenvolvidos com recursos do edital – ambos em fase de protótipo. Os aparelhos são usados para emergências, para transportar pacientes em ambulâncias ou dentro de alas do hospital. Assemelham-se a um modelo desenvolvido pela USP (Universidade de São Paulo), o Inspire.

O projeto da USP, que teve início em março, contou com doações de mais de 800 pessoas, totalizando R$ 7 milhões. Aproximadamente 200 pesquisadores trabalharam nele. Em agosto, a Anvisa concedeu anuência excepcional para fabricação, comercialização e doação de equipamentos. Serão fabricados mil unidades no Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo (CTMSP) para ser distribuídos pelo país. 

Saulo diz que não recebeu nenhum contato dos governos estadual ou federal oferecendo ajuda. “Naquele momento de pânico, talvez eles pudessem estar juntos no projeto. Todo mundo estava com medo de que respiradores seriam necessários e não teríamos”, diz. Classificou de “lamentável e decepcionante” a compra frustrada de 200 respiradores por R$ 33 milhões feitas pelo Estado. “Senti, como todos nós, uma tristeza por ter chegado nesse nível. Uma época tão crítica pela qual passamos, com tempos que nunca se viu, talvez só na gripe espanhola, e algumas pessoas querendo lucrar em cima disso”. 

Promessa para salvar uma vida

Um dos momentos mais marcantes nesta jornada aconteceu no início da pandemia. Saulo recebeu um e-mail de um homem que queria todos os dados e as especificações do projeto. Primeiro, o professor pensou que ele queria roubar a ideia. O homem, na verdade, tinha uma filha com um grave problema nos pulmões. “Ele achava que se ela pegasse o coronavírus e, imaginando que não tivesse respiradores, ela poderia morrer. Ele queria construir um equipamento para salvar a menina”, lembra o cientista. 

Saulo explicou que o projeto era incipiente, não sabia se iria funcionar e tinha um longo caminho pela frente. “Mas se ela tiver um problema e se não tiver solução, te dou o meu protótipo”, prometeu. “Era o que eu poderia fazer”.

Governo catarinense errou nas compras de respiradores

Os respiradores se tornaram símbolo da pandemia em todo o mundo. A busca pelos equipamentos capazes de salvar vidas inaugurou uma corrida sem precedentes, em Santa Catarina, a emergência rendeu um capítulo à parte com compras sob suspeita de fraudes que já renderam, até o momento, ao menos dois pedidos de impeachment contra o governador Carlos Moisés (PSL).

Com a justificativa de escassez no mercado o governo catarinense pagou antecipado, no início de abril, R$ 33 milhões por 200 equipamentos que nunca chegaram ao estado. A compra da Veigamed, mantida em sigilo até que a reportagem do Intercept revelasse os indícios de fraude no processo de dispensa de licitação, caiu como uma bomba no colo da administração pública: dois secretários caíram, o Ministério Público instaurou um processo e cinco envolvidos no esquema chegaram a ser presos, incluindo o ex-secretário da Casa Civil, Douglas Borba.

E justamente no momento em que todos queriam saber como o Estado estava preparado para enfrentar a pandemia, o assunto “respiradores” se tornou um tabu em Santa Catarina. O governador Moisés suspendeu as coletivas diárias onde apresentava os dados da pandemia e as soluções que vinham sendo trabalhadas. E qualquer iniciativa no sentido de se adquirir os equipamentos acabou ofuscada pelo escândalo da Veigamed.

Os 200 respiradores nunca foram entregues ao Estado. Uma leva com 50 equipamentos oriundos do contrato até chegaram a aportar por aqui, mas a carga não tinha documentação para o desembaraço aduaneiro e acabou apreendida pela Receita Federal. Técnicos atestaram que os equipamentos não eram adequados para UTIs, mesmo assim a Secretaria de Saúde acabou ficando com os equipamentos à título de doação da Receita para uso em outras situações.

Além da Veigamed, o Estado ainda se envolveu em outra compra suspeita, com a Intelbras, que não chegou a se concretizar. O caso também foi alvo de reportagens do Intercept que mostrou a tentativa de se fazer a compra de 100 aparelhos com a empresa mesmo sem ela ter autorização para importar o modelo dos equipamentos. Assim como no caso da Veigamed, a negociação tinha todos os indícios de que seria confirmada de fato e acabou interrompida só após a publicação do caso pela imprensa.

Solução catarinense pode ter salvado vidas

Após tentativas frustradas de colocar respiradores dentro das UTIs catarinenses, foram soluções caseiras que tornaram possível a aquisição desses equipamentos. Sem grandes alardes, a catarinense WEG, uma das maiores fabricantes de equipamentos elétricos do mundo, adaptou sua planta para produção dos ventiladores pulmonares e em pouco mais de dois meses equipou as UTIs no Estado. Segundo anunciou na época, em final de maio, a WEG entregaria 500 equipamentos ao custo de R$ 30 milhões.

A produção imediata na WEG só foi possível diante de um acordo de transferência de tecnologia com a empresa Leistung Equipamentos Ltda., fabricante de Equipamento Médico-Hospitalares, que cedeu a licença para produção do equipamento “Luft-3” da Leistung.

Outras empresas catarinenses também se lançaram no mercado de respiradores, anunciando a produção de equipamentos de baixo custo, mas que acabaram esbarrando na burocracia da Anvisa, que atrasou a liberação dessas empresas para entrarem no mercado.

E apesar de terem sido submetidas a testes clínicos e técnicos, a liberação dos processos de cadastro das empresas só ocorreu no início de agosto, após a flexibilização e simplificação por parte da Anvisa.

Com isso, agora, pelo menos outras duas catarinenses, a a GreyLogix, de Mafra, e a Bold, de Jaraguá do Sul, também estão aptas a produzir os equipamentos. No entanto, assim como no caso do InjeVent, com a queda da demanda por novos equipamentos nas UTIs, é possível que esses produtos não cheguem a serem usados em pacientes da Covid-19.

Desde o início da pandemia, segundo a Secretaria de Saúde, 659 respiradores foram entregues em Santa Catarina. Sendo que 518 adquiridos pelo governo do Estado, 13 repassados pelo programa do Itaú Todos pela Saúde e 128 repassados pelo Ministério da Saúde. 

O respirador é um dos equipamentos necessários para o tratamento de um paciente que dá entrada numa UTI (Unidade de Terapia Intensiva) de hospital. O gráfico abaixo mostra o comparativo entre pessoas que precisaram de um respirador e quantos morreram

Dados do governo do Estado mostram que pelo menos 2.667 pessoas infectadas pela Covid-19 deram entrada nas UTIs dos hospitais catarinenses desde março, sendo que dessas 1.260 morreram (47,2%).

Outras 1.145 mortes, que totalizam os 2.405 casos fatais em Santa Catarina, ocorreram sem que os pacientes chegassem a passar pelas UTIs, onde estão os respiradores.