Hur ett Ragtag-team av tekniker hackade ventilationsbristen

Som ordspråket säger, "ge en person en fisk och du matar dem för en dag; lär dem att fiska och du kan mata dem hela livet.”

Denna lektion gäller särskilt för LifeMech, en ideell volontärorganisation baserad i Portland, Oregon. Som svar på den dödliga bristen på ventilatorer som orsakats av coronavirus-pandemin, gillar företaget många andra satte sig för att designa och bygga tillräckligt många fläktar för att kompensera för ett förutspått underskott i närheten sjukhus. En sådan insats kunde ha räddat hundratals eller till och med tusentals liv.

När projektet utvecklades fick LifeMech dock en uppenbarelse. Istället för att göra en handfull fläktar själv, varför inte skapa en öppen källkodsdesign till låg kostnad som kan användas av vem som helst i världen? Istället för tusentals kan detta nya tillvägagångssätt potentiellt hjälpa miljoner.

Men laget fick flytta snabbt.

"När den här covid-epidemin - och sedan pandemin - började, var det klart att det skulle bli riktigt illa," Saurabh Gupta, en av chefsarrangörerna på LifeMech och en 20-årig kardiolog i Portland, berättade för Digital Trends. "Om vi ​​inte på något sätt kunde platta till kurvan skulle vi befinna oss i en mycket tuff driftsmiljö. Vid den tiden började New York bara se sina första fall. Men vi visste redan vad som kunde hända genom att titta på [vad som redan hade hänt i] Italien. När vi tittade på prognoserna, till och med bara i Oregon, fanns det en beräknad brist på 300 ventilatorer.”

Oregon Health Authoritys beslut att slå larm om bristen på ventilatorer var inte bara en fråga om att säkra finansieringen för att köpa mer. Med Nordamerika och resten av världen ser ventilatorer som en avgörande komponent i livräddningen kritisk vård för patienter med coronavirus sågs bristen på ventilatorer som en viktig brist på utbudet sida. Det fanns inte tillräckligt många för att betjäna den mängd patienter som förväntades behöva dem, så LifeMech, gillar olika andra liknande verksamheter runt om i världen, bestämde sig för att bygga sin egen.

"Vi hade en lokal gemenskap av volontärer som verkligen uppstod från personliga kontakter," sa Lakshman Krishnamurthy till Digital Trends. I det civila livet är Krishnamurthy en Intel Fellow som har varit anställd på teknikföretaget de senaste 23 åren. Han är en av de många som engagerat sig i LifeMech. "Det började med att lokala läkare bad om engagemang, och samhället växte baserat på våra kontakter med människor i Oregon och [San Francisco] Bay Area."

Bygger en ventilator med öppen källkod

Det som började som en ström av ingenjörer som gav sin tid växte snart till en ström av lokala volontärer bestående av mer än 180 läkare, forskare, elektroingenjörer, kodare och mer. Många av dem arbetar för stora teknikjättar och fick tillstånd att arbeta med projektet under normal arbetstid. (Inget med arbete känns ju särskilt normalt just nu.) Deras mål var att skapa ett nytt, fritt tillgänglig öppen källkodsventilationsdesign som kan byggas med hjälp av komponenter som lätt kan hittas i det lokala utbudet kedja. Därmed hoppades de kunna hjälpa lokalsamhället och utanför.

"Vi ville att det här skulle vara öppen källkod i den meningen att vi vill lägga till mängden kunskap som finns i världen [om dessa ventilatorsystem]," sa Gupta.

Teamet började arbeta med att designa och upprepade snart flera gånger om dagen med hjälp av resurser som 3D-skrivare som vanligtvis används för att skapa prototyper för nya produkter.

"Det har varit en enorm mängd samarbete," Marcelo Anteparra-Naujock, VD på varumärkesbyrån Caffelli och en av LifeMech-projektets medarbetare, berättade för Digital Trends. "Vi uppskattar att antalet arbetstimmar som har investerats bara under de senaste veckorna är över 4 000 samtidigt som vi skapar en funktionell prototyp."

I en rasande takt stödde teamet skapandet av tre designs: Två byggda helt av frivilliga och den andra stödde ett projekt av University of Florida. En använde hobby "Maker" delar, såsom en Raspberry Pi och Arduino, tillsammans med en komponent som kallas en stepper, för att skapa sluten kretsstyrning av ett påsventilmasksystem med flödes- och trycksensorer. En andra design byggdes av en volontär i deras garage med hjälp av delar av en bil. University of Florida-insatsen innebar under tiden en lösning som kunde byggas med delar som lätt kan hittas på Home Depot.

Målet var i samtliga fall att bygga ett anpassat ventilatorsystem som är möjligt att montera med hjälp av billiga, lättillgängliga komponenter. Teamet delar en stark tro på att utnyttja kraften i multidisciplinärt samarbete för att göra världen till en bättre plats – och se till att spelförändrande teknologier kan utnyttjas av alla samhällen utan restriktion. I en tid då samhällen i vissa avseenden är mer avskurna från varandra än någonsin, är detta verk ett fantastisk demonstration av hur människor kan låna ut sin kompetens på lokal nivå för att stödja sjukvården initiativ. Längs vägen blev det något mer.

Agera lokalt, tänk globalt

COVID-19 är en global kris – och det betyder att konsekvenserna av LifeMechs arbete sträcker sig långt bortom Oregon. När teamet halvvägs in i utvecklingen fick veta att Oregon sannolikt skulle ha tillräckligt med ventilatorer för att klara av den nuvarande pandemin (åtminstone just nu), bestämde de sig för att omdirigera sina ansträngningar någon annanstans.

"När vi insåg att behovet av ventilatorer i Oregon och på västkusten inte skulle vara så omedelbart, flyttade vi vårt fokus," sa Gupta. "Vi tänkte," ja, nu har vi lite mer tid så vi kan vara ännu mer rigorösa med det här. Så vad är vår marknad?’”

Teamet beslutade att det viktigaste de kunde göra skulle vara att finslipa sitt anpassade ventilatorsystem så att det kunde göras tillgängliga varhelst behovet uppstod, särskilt i utvecklande (eller svagt utvecklade) delar av värld. Gupta påpekar att Indien - ett land med 1,3 miljarder människor - bara har 50 000 ventilatorer. Det är en siffra som gör att Oregons beräknade underskott verkar ynka i jämförelse. "Det finns en frånkoppling där," sa han. "Det var det vi bestämde oss för att vända oss mot."

Detta är vad laget nu bygger. Därmed arbetar man med organisationer som Health Bridges International, en Peru- och USA-baserad icke-statlig organisation som arbetar för att avancera hälsovårdssystem för underbetjänade befolkningar. Genom att göra det hoppas man kunna spela en mer proaktiv roll för att stödja sjukhus som ännu inte är överväldigade. Om ventilatorerna inte behövs nu, kommer tekniken att finnas där när de är det.

"Du kan inte skynda på med god vetenskap," sa Wayne Centrone, verkställande direktör för Health Bridges International, till Digital Trends. "Vetenskapen är en process. Vetenskapen är grundad i iterativ undersökning och genomtänkt utveckling. Det som gör detta projekt spännande är potentialen att bygga en modell för samarbete kring utmanande tekniska brister i resursbegränsade miljöer. Detta projekt handlar om att bygga ett ramverk för att arbeta i en holistisk, samhällsfokuserad metodik för att skapa mer jämlikhet i hälsa. Som läkare och folkhälsoprofessionell som har ägnat sin karriär åt att bygga broar för undertjänade befolkningar och samhällen runt om i världen är det svårt att inte vara riktigt upphetsad över LifeMech-projektet.”