ناسا تبني نموذجًا أوليًا لجهاز التنفس الصناعي لمرضى فيروس كورونا
بدأ الأمر بلقاء صدفة في كافتيريا مختبر الدفع النفاث (JPL).
محتويات
- من الروبوتات الفضائية إلى أجهزة التنفس الطبية
- إحداث فرق
- تأثير شخصي
- مساعدة الإنسانية جمعاء
مقاطع الفيديو الموصى بها
التقى أحد المهندسين الرئيسيين برئيس مديرية الهندسة والعلوم في مختبر الدفع النفاث في أوائل شهر مارس أثناء مناقشة الأحداث الجارية، تساءلوا بصوت عالٍ عما إذا كانت هناك طريقة يمكن أن يساهم بها مختبر الدفع النفاث في القتال ضد ال فيروس كورونا. أرسلوا بريدًا إلكترونيًا يسألون عما إذا كان لدى أي شخص أفكار أو يرغب في التطوع للمساعدة، وسرعان ما تجمع فريق كامل من المهندسين.
وكانت نتيجة هذا الاجتماع فرصة إنشاء نموذج أولي لجهاز التنفس الصناعي للمساعدة في التنفس لمرضى كوفيد-19 المصابين بأمراض خطيرة، والذي تم تصميمه في 37 يومًا فقط. تمت الموافقة على النموذج الأولي من قبل إدارة الغذاء والدواء (FDA)، مما يعني أنه يمكن أن يكون كذلك الآن تم تصنيعها والبدء في إرسالها للمساعدة في تخفيف النقص المزمن في أجهزة التهوية في الولايات المتحدة. المستشفيات.
لقد كانت الرحلة عاطفية بالنسبة للمهندسين المشاركين، كما قال كريس يانكر، أحد المتطوعين الأوائل الذين انضموا إلى المشروع، لـ Digital Trends.
وقال: "هناك أوقات كنا نذرف فيها الدموع جميعا". "ليس هناك أوقات كثيرة في حياتك المهنية يمكنك فيها أن تقول حقًا: "لقد أحدثت فرقًا حقيقيًا"."
من الروبوتات الفضائية إلى أجهزة التنفس الطبية
يانكر، المشرف على مجموعة الروبوتات البيئية القاسية في مختبر الدفع النفاث، يعمل عادةً على تصميم الروبوتات لوكالة ناسا لاستكشاف البيئات القاسية للمريخ والزهرة وأوروبا وما وراءها. ولكن عندما تلقى بريدًا إلكترونيًا حول المشروع الجديد، يسألهم، بشكل أساسي، عما إذا كان بإمكانهم بناء جهاز تهوية من الأجزاء التي تم العثور عليها ملقاة حول المنزل أو في متجر الأجهزة المحلي - كان يعلم أنه يريد الحصول عليها متضمن.
خلال عطلة نهاية الأسبوع الأولى، كان يتجول في مرآب منزله ويفكر في كل فكرة جامحة يمكن أن تخطر على باله شخصان أو ثلاثة أشخاص آخرين – كل شيء بدءًا من استخدام زجاجات المياه البلاستيكية وحتى استخدام المضخة من مرتبة هوائية.
بحلول الأسبوع التالي، أدرك الفريق أن لديهم الفرصة لإنشاء شيء يمكن أن يساعد الناس حقًا. وقبل إرسال موظفي مختبر الدفع النفاث إلى منازلهم للعمل عن بعد، استشار المهندسون خبيرًا في أمراض الجهاز التنفسي من مستشفى قريب شرح تفاصيل ما يحتاج الأطباء إلى جهاز التنفس الصناعي لمرضى فيروس كورونا فيه خاص.
أثار ذلك موجة كبيرة من الاهتمام من مهندسي مختبر الدفع النفاث الآخرين، وشكلوا فريقًا أساسيًا مكونًا من سبعة أو ثمانية أفراد أشخاص بدعم من عشرات الأشخاص الآخرين الذين عملوا على تصميم جهاز تنفس جديد بسرعة مذهلة.
إحداث فرق
هندسة جهاز التنفس الصناعي شيء واحد. لكن تصميم شيء يتوافق مع إرشادات إدارة الغذاء والدواء، ويمكن الموافقة عليه ونشره بسرعة، كان أمرًا مختلفًا تمامًا. ففي نهاية المطاف، لن يكون للتصميم فائدة كبيرة إذا لم يكن بالإمكان تطبيقه في المستشفيات على الفور.
كان مصدر القلق الرئيسي الآخر للفريق هو أنهم لا يريدون الاستغناء عن سلسلة التوريد الخاصة بمصنعي أجهزة التنفس الصناعي الحاليين – لن يكون هناك أي فائدة من تصميم جهاز تنفس جديد إذا كان يتنافس مع أجهزة التهوية التقليدية على كمية محدودة من الأجزاء. لذلك بحثوا عن أجزاء من صناعات مثل صناعة اللحام والتي كانت رخيصة الثمن ومتوفرة بسهولة، والتي لا تتعارض مع تصنيع أجهزة التهوية الأخرى.
لقد أرادوا أيضًا التأكد من إمكانية استخدام جهاز التنفس الصناعي مع أو بدون إمداد الغاز بالمستشفى، لذلك فعلوا ذلك أنشأ تصميمين - أحدهما للاستخدام في المستشفيات التي تتوفر بها خطوط غاز والآخر مستقل للاستخدام في حالات الطوارئ الاجهزة.
وعلى الرغم من أن تركيزهم كان على توفير أجهزة التنفس الصناعي للولايات المتحدة في البداية، إلا أنهم أرادوا أيضًا التأكد من إمكانية استخدام أجهزة التنفس الصناعي. يمكن استخدامها دوليًا، لذلك يجب أن يسمح التصميم بالجهود الكهربائية والترددات المتنوعة الموجودة في جميع أنحاء العالم عالم.
إذن، كيف يمكن التعامل مع مثل هذا التحدي؟ مختلفة مثل التصميم روبوتات لاستكشاف أقمار كوكب المشتري الجليدية وقد يكون تصميم قطعة من المعدات الطبية للمساعدة في التنفس، في بعض النواحي، نهجًا مشابهًا يمكن تطبيقه على كليهما. الأسئلة الأساسية - ما الذي يجب أن يفعله هذا الجهاز؟ ما هي المتطلبات؟ - لا يزال كما هو.
وأوضح يانكر: "لقد اتبعنا نهجًا مشابهًا جدًا للطريقة التي نتبعها عادةً في تصميم الأشياء". "JPL هو مطور أنظمة كبير. وهذا ما نفعله بشكل جيد حقًا. نحن نفكر في المشكلة، ونفكر في جميع التفاعلات، ونفكر في المكونات الفرعية للنظام وكيفية عملها معًا، ثم نكتب مجموعة قوية من المتطلبات. لقد اتبعنا الكثير من نفس العملية هنا ".
تأثير شخصي
ومع ذلك، كان الاختلاف الأكبر بين مشروع مختبر الدفع النفاث النموذجي وهذا المشروع هو الجداول الزمنية المعنية. عادةً ما يتم التخطيط لمشاريع ناسا على مدى عقود، مع قدر كبير من العناية لتشمل عمليات التكرار والطوارئ الاحتياطية والتخطيط طويل المدى. كان لا بد من إنشاء أجهزة التنفس الصناعي في أسرع وقت ممكن، مما يعني تحولًا جذريًا إلى عقلية التكرار.
قال ياهنكر: "لقد دخل معظمنا في الهندسة لأننا أردنا أن نحدث فرقًا، والعمل في مختبر الدفع النفاث في استكشاف الفضاء هو أمر رائع وأنت تُحدث فرقًا كبيرًا في العالم. لكن هذه الأشياء يمكن أن تستغرق عقودًا حتى تؤتي ثمارها. لقد كانت هذه تجربة مختلفة تمامًا. إنها تتحرك بسرعة كبيرة، والحاجة إليها حقيقية. ما تفعله اليوم له التأثير الأكثر فورية في العالم.
إن التحدث إلى الأطباء في الخطوط الأمامية، على وجه الخصوص، أوضح لنا أهمية توفير المعدات وكيف أن إنشاء تصميم أكثر كفاءة يمكن أن ينقذ الأرواح حقًا. "أنت تشعر حقًا بالرضا عما تفعله. إنه يجعل الساعات الطويلة التي تتراوح من 10 إلى 12 ساعة يوميًا أكثر قبولًا، ليس بالنسبة لي فحسب، بل أيضًا لعائلتي، التي تسألني كم من الوقت سأقضيه متحصنًا في مكتب منزلي. عندما تعرض عليهم العمل الذي تقوم به والفرق الذي تحدثه في العالم، فهذا شعور جيد."
مساعدة الإنسانية جمعاء
مع جهاز التنفس الصناعي وافقت عليها ادارة الاغذية والعقاقيرناسا تقدم التصميم باعتباره رخصة مجانية. الآن، يحتاج الفريق فقط إلى العثور على شركة مصنعة للبدء في إنتاج أجهزة التنفس الصناعي وتوفيرها للمستشفيات.
لقد أصبحت الأجهزة مفيدة ومهمة الآن، لكنها أيضًا مؤشر على ما يمكن أن تفعله مجموعة صغيرة من الأشخاص المصممين في وقت الأزمات.
إذا دعت الحاجة مرة أخرى، فإن المهندسين مثل يانكر وزملائه في مختبر الدفع النفاث مستعدون وقادرون على المساعدة.
وقال ياهنكر: "إذا كان بوسعنا أن نكون مستعدين، لا سمح الله، إذا حدث شيء آخر مثل هذا في المستقبل، فهذا ما نحن جميعًا في اللعبة من أجله - التأكد من أننا نستطيع مساعدة الإنسانية ككل".
توصيات المحررين
- داخل الخطة المجنونة لاستخراج القليل من جو كوكب الزهرة وإحضاره إلى المنزل
- شاهد المجموعة الشمسية الجديدة التابعة لناسا وهي تتكشف على المحطة الفضائية
- تتضمن نصائح ناسا لمراقبة السماء في شهر يونيو المريخ في خلية النحل
- كيفية مشاهدة وصول مهمة ناسا الخاصة إلى المحطة الفضائية
- شاهد ناسا تطلق بنجاح مهمة خاصة بالكامل إلى محطة الفضاء الدولية
