NASA створило прототип апарата штучної вентиляції легень для хворих на коронавірус
Все почалося з випадкової зустрічі в кафетерії Лабораторії реактивного руху (JPL).
Зміст
- Від космічних роботів до апаратів ШВЛ
- Внесення змін
- Особистий вплив
- Допомога людству в цілому
Рекомендовані відео
Провідний інженер зіткнувся з начальником інженерно-наукового управління JPL на початку березня, і в той час обговорюючи поточні події, вони вголос задавалися питанням, чи може JPL якось зробити свій внесок у боротьбу проти коронавірус. Вони надіслали електронний лист із запитом, чи є у когось ідеї чи зголоситься допомогти, і незабаром зібралася ціла команда інженерів.
Результатом цієї випадкової зустрічі став прототип апарату штучної вентиляції легенів для полегшення дихання важкохворим пацієнтам з COVID-19, розроблений лише за 37 днів. Прототип був схвалений Управлінням з харчових продуктів і медикаментів (FDA), тобто тепер це можливо виготовляються та починають розсилатися, щоб допомогти полегшити хронічну нестачу апаратів штучної вентиляції легенів у США. лікарні.
Як розповів Digital Trends Кріс Янкер, один із перших волонтерів, який приєднався до проекту, ця подорож була емоційною для залучених інженерів.
«Бувають моменти, коли ми всі проливаємо сльози», — сказав він. «У вашій кар’єрі не так багато випадків, коли ви можете по-справжньому сказати: «Я справді змінив ситуацію».
Від космічних роботів до апаратів ШВЛ
Янкер, керівник групи робототехніки в екстремальних умовах у JPL, зазвичай працює над проектуванням роботів для NASA для дослідження суворих умов Марса, Венери, Європи та інших регіонів. Але коли він отримав електронний лист про новий проект — із запитанням, чи можуть вони побудувати апарат штучної вентиляції легень із запчастин, знайдених удома чи в місцевому господарському магазині — він знав, що хоче отримати залучений.
Протягом перших вихідних він працював у своєму гаражі та обдумував кожну дивну ідею, яка могла спасти йому на думку двоє чи троє інших людей — від використання пластикових пляшок з водою до використання насоса з надувного матраца.
Наступного тижня команда зрозуміла, що у них є можливість створити щось, що дійсно може допомогти людям. І безпосередньо перед тим, як співробітників JPL відправили додому працювати віддалено, інженери проконсультувалися з експертом з респіраторних захворювань із сусідньої лікарні, яка пояснила деталі того, для чого лікарям потрібна апарата штучної вентиляції легенів для хворих на коронавірус зокрема.
Це викликало бурхливий інтерес з боку інших інженерів JPL, сформувавши основну команду із семи чи восьми людей за підтримки десятків інших людей, які неймовірно швидко працювали над розробкою нового апарату штучної вентиляції легень.
Внесення змін
Створити вентилятор це одне. Але розробити щось, що відповідає вказівкам FDA, і що можна було б швидко схвалити та розгорнути, було зовсім іншим. Зрештою, від конструкції мало користі, якщо її не можна було негайно поставити в лікарні.
Іншим ключовим занепокоєнням для команди було те, що вони не хотіли відривати від ланцюжка постачання існуючих виробників вентиляторів — не було б сенсу розробляти новий вентилятор, якби він конкурував із традиційними вентиляторами за обмежену кількість деталей. Тож вони шукали деталі для таких галузей, як зварювальна промисловість, які були б дешевими та легкодоступними та які не заважали б виробництву інших вентиляторів.
Вони також хотіли переконатися, що апарат штучної вентиляції легенів можна використовувати як з лікарняним газопостачанням, так і без нього створив дві конструкції — одну для використання в лікарнях із наявними газопроводами, а іншу — автономну для використання в екстрених випадках налаштування.
І хоча спочатку вони були зосереджені на забезпеченні апаратами ШВЛ для США, вони також хотіли переконатися, що апарати ШВЛ можуть використовуватися на міжнародному рівні, тому конструкція повинна була врахувати різні електричні напруги та частоти, які зустрічаються по всьому світу світ.
Отже, як підійти до такого виклику? Так само різний, як дизайн роботи для дослідження крижаних супутників Юпітера і розробка медичного обладнання для полегшення дихання може бути певним чином подібним підходом до обох. Основні питання — Що саме повинен робити цей пристрій? Які вимоги? — залишаються такими ж.
«Ми застосували дуже схожий підхід до того, як ми зазвичай займаємось проектуванням», — пояснив Янкер. «JPL є великим розробником систем. Це те, що ми робимо дуже добре. Ми думаємо про проблему, ми думаємо про всі взаємодії, ми думаємо про підкомпоненти системи та про те, як вони працюють разом, а потім пишемо надійний набір вимог. Ми стежили за тим самим процесом тут».
Особистий вплив
Однак найбільша різниця між типовим проектом JPL і цим полягала в часових масштабах. Проекти NASA зазвичай плануються протягом десятиліть, приділяючи велику увагу тому, щоб включити резервування, резервне копіювання та довгострокове планування. Вентилятори потрібно було створити якомога швидше, що означало радикальний перехід до ітераційного мислення.
«Більшість із нас почали займатися інженерією, — сказав Янкер, — і працювати в JPL у дослідженні космосу — це круто, і ти справді робиш величезні зміни у світі. Але для реалізації цих речей можуть знадобитися десятиліття. Це був зовсім інший досвід. Він рухається дуже швидко, і потреба є реальною. Те, що ви робите сьогодні, має найбільший вплив у світі».
Спілкування з лікарями на передовій, зокрема, дійсно підкреслило важливість забезпечення обладнанням і те, як створення більш ефективної конструкції може справді врятувати життя. «Ти дійсно почуваєшся добре від того, що робиш. Це робить довгі години від 10 до 12 годин на день більш приємними не лише для мене, а й для моєї сім’ї, яка запитує, скільки часу я збираюся сидіти в домашньому офісі. Коли ви показуєте їм роботу, яку ви робите, і те, що ви змінюєте у світі, це добре».
Допомога людству в цілому
З вентилятором схвалений FDA, NASA пропонує дизайн як a безкоштовна ліцензія. Тепер команді просто потрібно знайти виробника, щоб почати виробляти апарати штучної вентиляції легень і постачати їх у лікарні.
Пристрої корисні та важливі зараз, але вони також є показником того, що невелика група рішучих людей може зробити під час кризи.
Якщо потреба виникне знову, такі інженери, як Янкер та його колеги з JPL, готові та зможуть допомогти.
«Якщо ми зможемо бути готовими, якщо, не дай Бог, подібне трапиться в майбутньому, ось для чого ми всі в грі — щоб переконатися, що ми можемо допомогти людству в цілому», — сказав Янкер.
Рекомендації редакції
- Всередині божевільного плану зачерпнути та перенести додому трохи атмосфери Венери
- Дивіться, як нова сонячна батарея NASA розгортається на космічній станції
- Червневі поради NASA щодо спостереження за небом включають Марс у вулику
- Як спостерігати за прибуттям приватної місії NASA на космічну станцію
- Дивіться успішний запуск приватної місії НАСА на МКС
