• Le 06 mai 2020

Face à la crise COVID-19, une collaboration internationale des physiciens provenant du domaine de la physique de particules, des ingénieurs et médecins à conçu un respirateur mécanique open-source, pensé pour être produit en grande série, rapidement et cout limité. Le ventilateur MVM (Mechanical Ventilator Milano) a obtenu le 1er Mai l'approbation de la Food and Drug Administration (FDA) aux Etats Units, qui autorise sa production et son utilisation en urgence en thérapies intensive pour les pays qui reconnaissent la certification américaine. Une demande pour l’obtention de la certification européenne est en cours. Les laboratoires SUBATECH (Université de Nantes - CNRS - IMT Atlantique), APC-Paris et MINES-PariTech participent à l’analyse des données sur les performances de MVM et au processus de préparation de déploiement et de production en France.

Respirateur matière noireUne fraction des personnes atteintes du Covid-19 a besoin d'une assistance respiratoire, ce qui a créé une demande mondiale sans précédent d’appareils de ventilation mécanique. Pour y répondre, la collaboration internationale MVM principalement composée de physiciens des particules, de médecins hospitaliers et d’entreprises, a relevé le défi de concevoir, développer, construire et certifier un respirateur à pression contrôlée.

La simplicité de sa conception mécanique permet la production à grande échelle dans des délais courts et à un coût limité, en s’appuyant sur des composants facilement disponibles dans le monde entier. Un autre point clé est son système de contrôle sophistiqué, qui met à disposition les deux modes de ventilation, assistée et contrôlée, requis pour les soins des patients Covid-19, tout en assurant une facilité d'utilisation pour le personnel médical.

L'initiative est née de la collaboration scientifique Global Argon Dark Matter (GADM) engagée dans la recherche de la matière noire, la mystérieuse "masse manquante" de l’Univers. Alors que la région de Milan était touchée de plein fouet par l’épidémie, le porte-parole de la collaboration, Cristiano Galbiati, physicien à l’Institut des sciences de Gran Sasso (GSSI) en Italie et à l’université de Princeton (États-Unis), a mobilisé des membres de GADM, dont le Canadien Art McDonald, lauréat du prix Nobel de physique en 2015, et d’autres physiciens des particules. Grâce à leur habitude de travailler ensemble pour atteindre un objectif commun, et avec des membres répartis des deux côtés de l’Atlantique, le travail a avancé efficacement, presque en continu.
 

Un prototype en moins de 10 jours

La mise à disposition du ventilateur MVM aux patients nécessite une collaboration au-delà des physiciens : ingénieurs, médecins, fabricants, prestataires de soins de santé, ministères, autorités de réglementation ont apporté une contribution précieuse au projet. Un prototype a ainsi été construit en moins de dix jours avec l’entreprise Elemaster et les premiers tests ont débuté le 29 mars à l’hôpital San Gerardo de Monza, en Lombardie. Cette prouesse montre l'impact que la recherche fondamentale peut avoir sur la société, grâce à sa capacité à générer de nouvelles connaissances et des innovations technologiques.

Le laboratoire Astroparticule et cosmologie avec Davide Franco, chercheur du CNRS, a été promoteur de l’initiative en France et a participé aux tests avec un simulateur mécanique de respiration pour le développement et la certification de MVM. Un véritable élan à la préparation du déploiement et d’une production en France a été donné grâce à MINES ParisTech / Armines et au laboratoire Subatech qui ont rejoint le projet.

La conception finale du ventilateur MVM a été publiée sur arXiv.org, sous licence CERN OHL v2.0 grâce à la Fondation Aria (Italie) : https://arxiv.org/pdf/2003.10

Crédit photo : Studio Volpi