Hvordan et Ragtag-team av teknikere hacket mangelen på ventilatorer

Som det sies, "gi en person en fisk og mat dem for en dag; Lær dem å fiske, og du kan mate dem hele livet.»

Denne leksjonen gjelder spesielt for LifeMech, en frivillig frivillig organisasjon basert i Portland, Oregon. Som svar på den dødelige mangelen på ventilatorer forårsaket av koronaviruspandemien, liker selskapet mange andre, satte seg fore å designe og bygge nok ventilatorer til å kompensere for en antatt mangel i nærheten sykehus. En slik innsats kunne ha reddet hundrevis eller til og med tusenvis av liv.

Etter hvert som prosjektet utviklet seg, hadde LifeMech imidlertid en åpenbaring. I stedet for å lage en håndfull ventilatorer selv, hvorfor ikke lage en åpen kildekode, lavkostdesign som kan brukes av alle i verden? I stedet for tusenvis kan denne nye tilnærmingen potensielt hjelpe millioner.

Men laget måtte rykke raskt.

"Da denne COVID-epidemien - og deretter pandemien - startet, var det klart at det kom til å bli veldig ille," Saurabh Gupta, en av sjefsarrangørene ved LifeMech og en 20-årig veteran kardiolog i Portland, fortalte Digital Trends. "Med mindre vi på en eller annen måte klarte å flate ut kurven, kom vi til å være i et veldig tøft driftsmiljø. På den tiden begynte New York akkurat å se sine første tilfeller. Men vi visste allerede hva som kunne skje ved å se på [hva som allerede hadde skjedd i] Italia. Da vi så på anslagene, selv bare i Oregon, var det anslått mangel på 300 ventilatorer.»

Oregon Health Authoritys beslutning om å slå alarm om mangelen på ventilatorer var ikke bare et spørsmål om å sikre finansieringen til å kjøpe mer. Med Nord-Amerika, og resten av verden, ser vi på ventilatorer som en avgjørende komponent i livredningen kritisk omsorg for koronaviruspasienter, ble mangelen på ventilatorer sett på som en nøkkelmangel på forsyningen side. Det fantes ikke nok til å betjene antallet pasienter som forventet å trenge dem, så LifeMech liker forskjellige andre lignende operasjoner rundt om i verden, bestemte seg for å bygge sin egen.

"Vi hadde et lokalt samfunn av frivillige som virkelig oppsto fra personlige kontakter," sa Lakshman Krishnamurthy til Digital Trends. I det sivile liv er Krishnamurthy en Intel-stipendiat som har vært ansatt i teknologiselskapet de siste 23 årene. Han er en av de mange som ble involvert i LifeMech. "Det startet med at lokale leger ba om involvering, og samfunnet vokste basert på kontaktene våre til folk i Oregon og [San Francisco] Bay Area."

Bygge en åpen kildekode-ventilator

Det som startet som en strøm av ingeniører som ga sin tid, vokste snart til en strøm av lokale frivillige bestående av mer enn 180 leger, forskere, elektroingeniører, kodere og mer. Mange av dem jobber for store teknologigiganter, og fikk tillatelse til å jobbe med prosjektet i normal arbeidstid. (Tross alt, ingenting med jobb føles spesielt normalt akkurat nå.) Målet deres var å skape en ny, fritt tilgjengelig åpen kildekode-ventilatordesign som kan bygges ved hjelp av komponenter som lett finnes i den lokale forsyningen kjede. Dermed håpet de å kunne hjelpe lokalsamfunnet og utover.

"Vi ønsket at dette skulle være åpen kildekode i den forstand at vi ønsker å legge til mengden kunnskap som finnes i verden [om disse ventilatorsystemene," sa Gupta.

Teamet begynte å designe og gjentok snart flere ganger om dagen ved å bruke ressurser som 3D-printere som vanligvis brukes til prototyping av nye produkter.

"Det har vært en enorm mengde samarbeid," Marcelo Anteparra-Naujock, administrerende direktør i merkevarebyrået Caffelli og en av LifeMech-prosjektets samarbeidspartnere, fortalte Digital Trends. "Vi anslår at antall arbeidstimer som har blitt investert i løpet av de siste ukene alene er over 4000 mens vi lager en funksjonell prototype."

Teamet beveget seg i et forrykende tempo og støttet opprettelsen av tre design: To bygget utelukkende av frivillige og den andre støttet et prosjekt ved University of Florida. En brukte hobby-"Maker"-deler, for eksempel en Raspberry Pi og Arduino, sammen med en komponent kalt en stepper, for å lage lukket sløyfekontroll av et poseventilmaskesystem med strømnings- og trykksensorer. Et annet design ble bygget av en frivillig i garasjen deres ved å bruke deler av en bil. University of Florida-innsatsen innebar i mellomtiden en løsning som kunne bygges ved hjelp av deler som er lett å finne på Home Depot.

I alle tilfeller var målet å bygge et tilpasset ventilatorsystem som er mulig å montere ved hjelp av billige, lett tilgjengelige komponenter. Teamet deler en sterk tro på å utnytte kraften i tverrfaglig samarbeid for å gjøre verden til en bedre sted – og sikre at teknologier som endrer spill kan utnyttes av alle fellesskap uten begrensning. I en tid da samfunn i noen forstand er mer avskåret fra hverandre enn noen gang, er dette arbeidet et fantastisk demonstrasjon av hvordan folk kan låne ut ferdighetene sine på lokalt nivå for å støtte helsevesenet initiativer. Underveis ble det til noe mer.

Handle lokalt, tenk globalt

COVID-19 er en global krise - og det betyr at implikasjonene av LifeMechs arbeid strekker seg langt utover Oregon. Da teamet midtveis i utviklingen ble fortalt at Oregon sannsynligvis ville ha nok ventilatorer til å takle den nåværende pandemien (i det minste akkurat nå), bestemte de seg for å omdirigere innsatsen andre steder.

"Når vi innså at behovet for ventilatorer i Oregon og på vestkysten ikke kom til å være så umiddelbar, flyttet vi fokus," sa Gupta. «Vi tenkte «vel, nå har vi litt mer tid, slik at vi kan være enda mer strenge med dette.» Så hva er vårt marked?

Teamet bestemte at det viktigste de kunne gjøre ville være å finpusse det tilpassede respiratorsystemet slik at det kunne gjøres tilgjengelig, uansett hvor behovet oppsto, spesielt i utviklende (eller svakt utviklede) deler av verden. Gupta påpeker at India - et land med 1,3 milliarder mennesker - bare har 50 000 ventilatorer. Det er et tall som får Oregons anslåtte underskudd til å virke sølle til sammenligning. "Det er en frakobling der," sa han. "Det var det vi bestemte oss for å vende mot."

Det er dette laget nå bygger. Ved å gjøre det, jobber det med organisasjoner som Health Bridges International, en Peru- og USA-basert ikke-statlig organisasjon som jobber for å fremme helsetjenester for undertjente befolkninger. Ved å gjøre det håper den å bidra til å spille en mer proaktiv rolle i å støtte opp sykehus som ennå ikke er overveldet. Hvis respiratorene ikke er nødvendige nå, vil teknologien være der når de er.

"Du kan ikke forhaste deg med god vitenskap," sa Wayne Centrone, administrerende direktør for Health Bridges International, til Digital Trends. «Vitenskap er en prosess. Vitenskap er forankret i iterativ undersøkelse og gjennomtenkt utvikling. Det som gjør dette prosjektet spennende, er potensialet til å bygge en samarbeidsmodell rundt utfordrende teknologiunderskudd i ressursbegrensede miljøer. Dette prosjektet handler om å bygge et rammeverk for å arbeide i en helhetlig, fellesskapsfokusert metodikk for å skape mer helsemessig likeverd. Som lege og folkehelsepersonell som har viet sin karriere til å bygge broer for undertjente befolkninger og samfunn rundt om i verden, er det vanskelig å ikke være veldig begeistret for LifeMech-prosjektet."