NASA、コロナウイルス患者用の人工呼吸器のプロトタイプを開発
それは、ジェット推進研究所 (JPL) のカフェテリアでの偶然の出会いから始まりました。
コンテンツ
- 宇宙ロボットから医療用人工呼吸器まで
- 違いを生む
- 個人的な影響
- 人類全体を助ける
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主任エンジニアは 3 月初旬に JPL の工学科学部門の責任者に遭遇し、 現在の出来事について話し合いながら、JPL がこの戦いに貢献できる方法はないかと大声で考えました。 に対して コロナウイルス. 彼らは、アイデアを持っている人、またはボランティアで協力してくれる人はいるかどうかを尋ねる電子メールを送信し、すぐにエンジニアのチーム全体が集まりました。
その偶然の出会いの結果、新型コロナウイルス感染症の重症患者の呼吸を補助する人工呼吸器のプロトタイプが、わずか 37 日間で設計されました。 このプロトタイプは食品医薬品局 (FDA) によって承認されました。つまり、現在では、 米国の慢性的な人工呼吸器不足を緩和するために製造され、発送され始めた。 病院。
プロジェクトに最初に参加したボランティアの 1 人である Chris Yahnker 氏が Digital Trends に語ったように、この旅は関係するエンジニアにとって感情的なものでした。
「私たち全員が涙を流したときもありました」と彼は言いました。 「キャリアの中で、『私は大きな変化をもたらした』と心から言える瞬間はそう多くありません。」
宇宙ロボットから医療用人工呼吸器まで
JPL の極限環境ロボット工学のグループ監督者である Yahnker 氏は、普段は NASA が火星、金星、ヨーロッパなどの過酷な環境を探索するためのロボットの設計に取り組んでいます。 しかし、彼が新しいプロジェクトに関する電子メールを受け取ったとき、つまり人工呼吸器を製造できるかどうかを尋ねる内容でした。 家の周りや地元の金物店で見つけた部品から、彼は手に入れたいと思っていました。 関与した。
最初の週末、彼はガレージで工具を使い、思いつく限りのあらゆる突飛なアイデアをブレインストーミングしました。 他に 2 人か 3 人が参加します。ペットボトルの使用からエアマットレスのポンプの使用まで、あらゆることを行います。
翌週までに、チームは人々を本当に助けることができるものを作成する機会があることに気づきました。 そしてJPLの従業員が自宅に帰されてリモート勤務になる直前、エンジニアたちは呼吸器疾患の専門家に相談した。 近くの病院から、コロナウイルス患者に対して医師が人工呼吸器を必要とすることについて詳細を説明した。 特定の。
これにより、他の JPL エンジニアからの関心が高まり、7 ～ 8 人のコア チームが結成されました。 他の何十人もの人々の支援を受けて、驚くべきスピードで新しい人工呼吸器の設計に取り組みました。
違いを生む
人工呼吸器の設計は一つのことです。 しかし、FDA のガイドラインを満たし、すぐに承認されて展開できるものを設計することは、まったく別のことでした。 結局のところ、デザインをすぐに病院に導入できなければ、ほとんど意味がありません。
チームにとってのもう 1 つの主要な懸念は、既存の人工呼吸器メーカーのサプライ チェーンを奪いたくないということでした。 限られた部品の供給をめぐって従来の人工呼吸器と競合するのであれば、新しい人工呼吸器を設計する意味はありません。 そこで彼らは、安価で簡単に入手でき、他の人工呼吸器の製造を妨げない、溶接業界などの業界からの部品を探しました。
また、病院のガス供給の有無にかかわらず人工呼吸器を使用できることを確認したいと考えていたため、 2 つのデザインを作成しました。1 つはガスラインが利用可能な病院で使用するためのもので、もう 1 つは緊急時に使用するスタンドアロン用です。 セットアップ。
そして、当初は米国に人工呼吸器を提供することに焦点を当てていましたが、人工呼吸器が確実に提供できるようにしたいとも考えていました。 国際的に使用されるため、設計では、世界各地で見られるさまざまな電圧と周波数を考慮する必要がありました。 世界。
では、このような課題にどのように対処すればよいのでしょうか? デザインと同じくらい違う 木星の氷の衛星を探索するためのロボット 呼吸を補助する医療機器の設計は、ある意味では両方に同様のアプローチを適用できる可能性があります。 基本的な質問 — このデバイスは何をする必要があるのか? 要件は何ですか? - 同じまま。
「私たちは、通常のデザインのやり方と非常によく似たアプローチをとりました」とヤーンカー氏は説明しました。 「JPL は大手システム開発会社です。 それが私たちが本当によくやっていることです。 私たちは問題について考え、すべての相互作用について考え、システムのサブコンポーネントとそれらがどのように連携するかについて考え、それから堅牢な要件セットを作成します。 ここでも同じプロセスを何度も繰り返しました。」
個人的な影響
ただし、典型的な JPL プロジェクトとこのプロジェクトの最大の違いは、必要なタイムスケールでした。 NASA プロジェクトは通常、冗長性、予備の緊急事態、および長期計画を含めるよう細心の注意を払いながら、数十年にわたって計画されます。 人工呼吸器はできるだけ早く作成する必要があり、これは反復的な考え方への根本的な転換を意味しました。
「私たちのほとんどは、変化をもたらしたいと思ってエンジニアリングの道に進みました」とヤンカー氏は語った。 しかし、それらが実現するまでには数十年かかる場合があります。 これは非常に異なる経験でした。 それは非常に急速に進んでおり、その必要性は現実のものです。 あなたが今日行っていることは、世界に最も直接的な影響を与えます。」
特に最前線にいる医師と話をすることで、機器を提供することの重要性と、より効率的な設計を作成することで真に命を救うことができることを実感しました。 「あなたは自分がやっていることに本当に満足しています。 これにより、1 日 10 ～ 12 時間という長時間労働がより快適になります。私だけでなく家族にとっても、どれくらいホームオフィスに閉じこもって過ごすのかと尋ねられます。 あなたが行っている仕事や、あなたが世界にもたらしている変化を彼らに見せると、とても気分が良くなります。」
人類全体を助ける
換気扇付き FDAによって承認されました, NASA がデザインを提供しています。 無料ライセンス. あとは、チームが人工呼吸器の製造と病院への提供を開始するメーカーを見つけるだけだ。
これらのデバイスは現在では便利で重要ですが、危機の際に決意を持った少数の人々が何ができるかを示すものでもあります。
再び必要が生じた場合には、Yahnker や彼の JPL の同僚のようなエンジニアが喜んでお手伝いいたします。
「万が一、将来同じようなことが起こった場合に備えることができれば、それが私たち全員がこのゲームに参加しており、人類全体を確実に助けることができるようにすることです」とヤンカー氏は語った。
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