Avec l’arrivée du COVID-19 en Europe et plus particulièrement en Belgique début 2020, une croissance exponentielle des cas en détresse respiratoire a été constatée. Rapidement, des médecins ont signalé qu’un manque de respirateurs pouvait avoir lieu ce qui pouvait limiter fortement sur la capacité des hôpitaux à réagir efficacement contre le COVID-19. En plus du fait que le nombre de lits accrédités en Belgique est en constante diminution (environ -7% en 30 ans [1]), ce type de matériel médical est onéreux et non disponible en grande quantité. Le système hospitalier a donc été mis à rude épreuve [2].
Pour essayer de répondre à ce problème, le projet appelé « Breath4Life » a été mis en place rapidement (kick-off le 17 mars 2020) sur base d’une implication volontaire. Une équipe multidisciplinaire regroupant des médecins, des ingénieurs, des acteurs de l’industrie, … s’est mise sur pied. Au total, Plus de 200 personnes ont été impliquées. La majeure partie du développement a eu lieu à l’OpenHub de Louvain-la-Neuve et une énergie importante a été investie par plusieurs chercheurs de l’UCLouvain. Il est important de noter que cette initiative n’est pas une exception : plusieurs autres universités (MIT, VUB, UNamur, …) ont également travaillé sur des projets similaires ou parallèles.
Le projet Breath4Life visait deux objectifs principaux. Premièrement, répondre à une urgence en fournissant des respirateurs à bas coût et avec un cycle de production court, en s’assurant que les composants utilisés soient le plus disponible possible. Les respirateurs n’ont pas été conçus pour une application commerciale à long terme mais bien pour traiter les patients atteints du COVID-19 durant le 48 à 72 premières heures (= solution tampon). Il est important de noter que bien que ce projet tente de répondre à une urgence, il n’est évidemment pas exempté de remplir les standards en vigueur dans le domaine médical bien qu’un tri ait été fait pour se concentrer sur l’essentiel. Le modèle de respirateur devra être soumis à vérification et certification par les autorités compétentes (AFMPS/AFGG). Deuxièmement, le caractère open-source du projet était fondamental : les respirateurs Breath4Life doivent être entièrement documentés sur la plateforme fablabs.io et pouvoir être assemblés partout où un FabLab est disponible.
J’ai eu l’occasion d’apporter une contribution à ce projet en rejoignant l’équipe électronique du projet. J’ai travaillé durant les premières semaines sur la gestion des alarmes et l’interface utilisateur. Pour simplifier, un système électronique est composé d’un « cerveau » permettant de gérer les informations provenant de capteurs mais également de commander l’actuation via des moteurs, des alarmes, … tout en affichant des informations pour l’utilisateur. De nombreux composants doivent être correctement sélectionnés, programmés et agencés dans un système cohérent et efficace. De nombreux challenges sont à relever pour assurer le bon fonctionnement en temps réel ainsi que la sécurité des utilisateurs et patients.
Pour terminer, bien que ce projet ait été extrêmement enrichissant d’un point de vue personnel et je pense d’un réel intérêt sociétal, il est peu probable (selon les médecins belges impliqués dans le projet) que les respirateurs Breath4Life soient utilisés en Belgique pendant la crise du COVID-19 car la capacité des hôpitaux semble suffisante pour gérer la situation (du moins jusqu’à présent) [3]. Dans tous les cas, d’autres leçons importantes sont à tirer comme par exemple la nécessité́ de créativité́, de collaboration et de compétences locales ou l’intérêt de recherches scientifiques sur la préparation de solutions techniques anticipées pour des scénarios de crise.
Thibault Pirson
Bibliographie :
[1] https://www.healthybelgium.be/en/key-data-in-healthcare/general-hospitals/organisation-of-the-hospital-landscape/categorisation-of-hospital-activities/evolution-of-the-number-of-accredited-hospital-beds
[2] https://breath4life.odoo.com/
[3] https://www.rtbf.be/info/societe/detail_coronavirus-en-belgique-les-chiffres-du-nombre-de-personnes-hospitalisees-infographie?id=10458755
