MaskDecath : des masques de plongée reconvertis en respirateurs

Date :
Mis à jour le 30/06/2020
Les patients qui ont besoin d'une assistance respiratoire sont habituellement connectés à des systèmes de ventilation (la ventilation en pression positive continue, ou en anglais CPAP pour Continuous Positive Airway Pressure).
Face au manque d’équipements d’assistance respiratoire et au nombre important de patients atteints par le COVID 19, le projet MaskDecath visait à imprimer en 3D un adaptateur (et si nécessaire une valve) pour transformer un masque de plongée Décathlon en un appareil CPAP à bas prix et diffusable rapidement.
Diving mask converted into a respirator
© Stéphane Cotin

Comment le projet est-il né ?

« Ce projet est parti d’un besoin concret ! Au début de la crise sanitaire, le service de réanimation de l’hôpital civil de Strasbourg a été très vite débordé et ses capacités d’accueil rapidement saturées », témoigne Stéphane Cotin, porteur du projet côté Inria et responsable de l’équipe Mimesis à Strasbourg. « Les solutions pour aider des patients qui n’étaient pas dans un état critique n’existaient pas. En effet, ceux atteints du virus mais sans gêne respiratoire pouvaient rester chez eux, ceux qui étaient gravement atteints devaient être incubés, et pour une autre catégorie de patients, moins gravement atteints mais qui avaient néanmoins besoin d’être hospitalisés, l’hôpital était en manque de respirateurs. C’est donc pour eux qu’on a fabriqué cette solution de secours, moins complexe que pour les patients gravement atteints, pour pallier le manque de systèmes d’assistance respiratoire. »

Comment le projet s'est-il développé ? Quels sont ses objectifs ?

S. Cotin : L’objectif était de répondre à un besoin dans l’urgence ! Pour fabriquer ces adaptateurs, nous nous sommes inspirés d’une initiative italienne similaire, qui consistait à adapter des masques de plongée pour les connecter sur des systèmes d’aide à respiration.

Nous avons surtout optimisé leur design avec l’aide de l’université de Twente (Pays-Bas) et fait de nombreux tests pour les rendre plus fonctionnels. En quelques jours, de nombreuses pièces ont été imprimées avec les moyens du bord dont disposaient notre équipe et celle des Pays-Bas. Le Dr Silvana Perretta, chirurgienne à l’hôpital civil de Strasbourg, a alors démarché Décathlon qui nous a fourni une centaine de masques !

Il a ensuite fallu s’assurer que les masques étaient conformes à un usage sur patient, et en particulier qu’avec nos modifications l’air contaminé expiré par le patient était bien filtré avant d’être rejeté à l’extérieur. Une fois les tests validés sur mannequin, et certifiés par les pneumologues de l’hôpital, une trentaine d’adaptateurs ont été imprimés dans l’équipe, et utilisés au nouvel hôpital civil de Strasbourg. Le reste des masques modifiés a ensuite été envoyé, suite à leur demande, à Colmar et Mulhouse.

Pour augmenter la diffusion de cette solution d’urgence, l’équipe derrière ce projet a conçu un site web accompagné d’une notice explicative, en français et en anglais, à destination des professionnels de santé.

Ce projet a été développé en une semaine (du point de départ de l’idée à l’expédition) ! La demande a ensuite rapidement diminué (en France tout du moins), les hôpitaux ayant, à ce moment, commencé à être approvisionnés en matériel médical.

Nous avons continué à être sollicités par la suite, mais pour répondre au besoin des personnels de santé. Et nous avons également beaucoup échangé avec l’équipe MFX de Nancy, qui a également développé un projet de soutien au personnel soignant pendant cette crise.

Comment avez-vous travaillé avec vos partenaires ?

S. Cotin : C’est un groupe de travail international, composé d’experts du programme d’Innovation B.E.S.T dirigé par le Professeur Silvana Perretta de l’IHU de Strasbourg, qui s’est inspiré du concept italien développé par ISINNOVA.

La collaboration entre le service de pneumologie du Nouvel Hôpital Civil (NHC) de Strasbourg et le groupe de travail, comprenant l’équipe de l’université de Médecine technique de Twente (Hollande) du Professor Stefano Stramigioli, Stéphane Cotin et son équipe Inria Mimesis et John O’Dea, CEO de la société Palliare (Irlande), a permis d’améliorer et d’adapter le concept initial en un temps record.

Grâce à tous ces partenaires et au soutien de Decathlon, nous avons pu mettre en place rapidement une chaîne de production pour les valves de raccord et valider l’efficacité du masque avec l’aide du docteur Michèle Porzio, pneumologue du Nouvel Hôpital Civil de Strasbourg.

Face à la pandémie qui a touché toute la planète, il était important pour nous d’aider le personnel soignant à y faire face. La pénurie de matériel est rapidement devenue mondiale et il était impératif de trouver des alternatives innovantes. Nous proposons depuis plusieurs années une formation dans le domaine de l’innovation médicale et au fil des ans, nous avons forgé une communauté internationale composée de médecins, d’ingénieurs et d’entrepreneurs, au sein du réseau B.E.S.T, dont Inria est membre depuis longtemps. Cette crise sanitaire a été l'occasion de créer une force de frappe avec l'apport d'Inria d'un point de vue technique et le nôtre d'un point de vue clinique. Sur ce projet, développé en quatre jours seulement, Inria a fait preuve d'un incroyable dynamisme ! 

Silvana Perretta,

chirurgienne au service de chirurgie digestive
endocrinienne à l'IHU-Strasbourg
Partenaires
L'équipe Inria qui a porté le projet : Stéphane Cotin (équipe-projet Mimesis), avec le soutien d’Omar Mohamed Boukhris (ingénieur ADT) et Rémi Bessard Duparc, ex-ingénieur de l’équipe actuellement en freelance.