Analysis and development of a ventilation adapter prototype for snorkelling and scuba diving for laryngectomy patients

The present study deal with the realization of two prototypes related to the possibility for laryngectomy patients of practicing water sports. The first prototype aim’s is related to sports like swimming and snorkelling. Nowadays, the first sport can be practiced only in specialized structure using a complicate device while the second one cannot be practiced yet. The second one is a prototype which has the aim to allow laryngectomy patients to practice scuba diving, a sport that nowadays is completely out of their possibility because of the structure of the respiratory system. The realization of the prototypes starts with the analysis of a device created by Mr. Fausto Panzeri, who was used to practice scuba diving before the diagnosis of laryngeal cancer. After the surgery, his passion for this sport has brought him to the realization of a rudimental device which allows him to practice this sport again and it allows him to reach a depth of 61 m. Once identified the strengths and weakness points, the realizations of the new prototypes starts with creation of 3D models using Autodesk Inventor Professional 2019 and a successive FEM analysis using Abaqus CAE 2017. After the analysis the components have been realized using the 3D printing technologies in order to verify that the components can be coupled correctly. After the selection of the suitable material, the final step has been the machining of the final components for the realization of the final prototypes. Due to the inconveniences caused since COVID-19 disease spread in northern Italy, the possibility of testing the prototypes directly on field has been impossible, but the theoretical development of all the components and their realization have been carried out with the higher level of effectiveness considering all the problems generated by security restrictions’ of this period.

Il presente studio è volto alla realizzazione di due prototipi relativi che permettano di praticare sport acquatici a pazienti laringectomizzati. L’obiettivo del primo prototipo è relativo a sport come il nuoto e lo snorkeling. Oggigiorno il primo sport può essere praticato solo in strutture specializzate utilizzando un dispositivo complesso mentre il secondo sport non può essere ancora praticato. Il secondo è un prototipo che ha l’obiettivo di permettere ai pazienti laringectomizzati di praticare immersioni subacquee, sport che ad ora è completamente al di fuori delle loro possibilità a causa della struttura del loro sistema respiratorio. La realizzazione dei prototipi inizia con l’analisi di un dispositivo realizzato dal signor Fausto Panzeri che praticava immersioni prima della diagnosi di un tumore alla laringe. Dopo l’intervento, la sua passione per questo sport lo ha portato a realizzare un dispositivo rudimentale che gli ha permesso di praticare nuovamente questo sport portando a raggiungere una profondità di 61 m. una volta identificati i punti di forza e di debolezza, la realizzazione dei nuovi prototipi è iniziata con la creazione dei modelli 3D utilizzando il software Autodesk Inventor Professional 2019 e una successiva analisi FEM utilizzando Abaqus CAE 2017. Dopo l’analisi, i componenti sono stati realizzati utilizzando la tecnologia della stampa in 3D per verificare l’accoppiamento corretto di tutti i dispositivi. Dopo aver selezionato i materiali più indicati per la realizzazione, il passaggio finale è stato la lavorazione alle macchine utensile per ottenere i prototipi finali. A causa delle inconvenienze causate dal diffondersi del COVUD-19 nel nord Italia, è stato impo9ssibile testare i prototipi direttamente sul campo, ma lo sviluppo teorico di tutti componenti e la loro realizzazione è stata portata avanti nel modo più efficacie possibile considerando tutti i problemi generati dalle restrizioni di questo periodo.