Inqirozni hack qiling: muhandislik talabalari DIY ventilyatorini yasash

Birgina Nyu-York shahrining o'zida minglab nafas olish moslamalariga ehtiyoj bor, ammo ular etarli darajada tayyor emas. Tibbiyot ishlab chiqaruvchilari ishlab chiqarishni kengaytirdilar. General Motors, Mudofaa ishlab chiqarish akti bo'yicha, avgust oyiga qadar 30, 000 donani etkazib beradi. Hattoki Dyson va Tesla singari kompaniyalar ham jahldorlikka sakrashmoqda.

Ammo AQShda ishlatiladigan shamollatgichlar har birining 5, 000 dan 5 0,000 dollargacha bo'lgan, yuqori darajada muhandislik bilan ishlaydigan mashinalari bo'lib, ularga ko'plab etkazib beruvchilardan ko'plab ixtisoslashgan komponentlar kerak bo'ladi. offshor bo'lganlar, qisqa xodimlar yoki hozirda qamal ostida bo'lganlar.

Amaliy alternativa sifatida Rays Universitetining Braun muhandislik maktabida talabalar shifoxona darajasidagi shamollatish bilan ta'minlaydigan asosiy jihozni yaratdilar, ammo atigi ikki yuz dollarga tushadi.

Ventilyatorlarning asoslari juda oddiy. Koronavirus o'pkada yallig'lanishni keltirib chiqarishi mumkin, bu kislorodni havodan qonga o'tkazadigan membranalarni bloklaydi. To'shak yonidagi shamollatgichlar havoni o'pkaga ochish uchun yordam beradi. Bemor ko'proq kislorod oladi va barqarorlik va tiklanish imkoniyatiga ega.

O'tgan yili Raysning Oshman muhandislik dizayni oshxonasida (OEDK) ishlaydigan biologik va mexanik muhandislik bo'yicha talabalarning katta guruhi qo'lda sumka qopqoqli niqoblarni siqishni avtomatlashtiradigan tejamkor uskuna yaratdilar. BVM yuz niqobiga biriktirilgan moslashuvchan havo kamerasidan iborat. Xaltani siqish havoni bir tomonlama klapan orqali va mustaqil ravishda nafas olish qiyin bo'lgan bemorlarning o'pkasiga soladi. Ushbu niqoblar deyarli 70 yil davomida ishlatilgan va odatda tez tibbiy yordam xodimlari tomonidan olib boriladi. Har yili dunyo bo'ylab 100 milliondan ortiq BVM ishlab chiqariladi.

Ammo niqoblarni qo'lda siqish bir vaqtning o'zida bir necha daqiqadan ko'proq vaqt davomida qiyinlashadi. Avtomatlashtirilgan tizim bu vazifani soatlab bajarishi mumkin. Talabalar tizimni quvvatlantirish va dasturlash uchun standart $ 25 vosita va $ 5 mikrokontrolerdan foydalanganlar. Jihozning "kompressori" bu asosan 3 D-bosma plastmassa qismlardan iborat bo'lib, sumkani vaqti-vaqti bilan siqib chiqaradi. Ular ushbu qurilma rivojlanayotgan mamlakatlarda kam manbali kasalxonalarda yoki ko'chma shamollatgichlar etishmayotgan favqulodda vaziyatlarda foydali bo'ladi deb taxmin qilishgan.

Endilikda, COVID-19 inqirozi avj olganda, universitetga erta prototipni ishlab chiqarishni rejalashtiradigan so'rovlar kelmoqda. Raysning OEDK xodimlari shoshilinch ravishda talabaning prototipini yuqori darajadagi ApolloBVM moduliga aylantirib, tibbiy darajaga ega, shuningdek, bir martali ishlatilishi mumkin bo'lgan darajada tejamkor bo'lishdi.

ApolloBVM ba'zi 3 D-bosma va lazer bilan kesilgan qismlardan tashkil topgan, ammo aksariyat qismlarni onlayn sotuvchilar va apparat do'konlaridan topish mumkin. Bunga Servo City-dan goBilda dvigatellari, McMaster-Carr-ning tishli va mahkamlagichlari va Mouserning elektr qismlari kiradi. Ambu asosiy BVM-ni yaratadi. Va Amazon-dan sotib olingan Arduino taxtasi foydalanuvchilarga bemorlarga havo etkazib berish tezligini o'zgartirishga imkon beradigan dasturlashni osonlashtiradi.

Avtomatlashtirilgan BVM qurilmasi $ 250 dan pastroq narxga qurilgan, bu hatto kirish darajasidagi tijorat shamollatgichlariga qaraganda ancha past.

Qurilma standart past bosimli qabul qilish porti orqali devorga yoki tankga asoslangan kislorodni joylashtiradi. LCD displey foydalanuvchilarga ish parametrlarini belgilashga va siqishni boshlash yoki to'xtatishga imkon beradi. Boshqaruvlarda kattalar, bolalar va bolalar uchun sozlamalar mavjud, ular hozirgi vaqtda 5 ning nafas olish tezligini 30 bpm gacha ( 1 zarba tezligida), 300 dan {{6} gacha bo'lgan hajmlarga ega. } ml ( 50 mL o'sishida), o'zgaruvchan ijobiy bosim va sozlanishi ilhomlantiruvchi: ekspiratuar nisbatlar. ApolloBVM taxminan 14 × 16 × 7 dir. hajmi va vazni 10 dan kam, bu uni ko'chma choyshab yonida ishlatishga yaroqli qiladi. U 120 Vac tomonidan< 15="" vt="" kuchlanish="" bilan="">

Rays 27 martda jamoaning yangi prototipini tayyorlaganini e'lon qilganidan beri, 50 dan ko'proq mamlakatlardan yuzlab klinisyenlar, muhandislar, ishlab chiqaruvchilar va buni amalga oshiruvchilar ushbu loyiha haqida ma'lumot so'rashdi. ApolloBVM uchun ochiq manbali rejalar Internetda joylashtirilgan va butun dunyo bo'ylab bepul taqdim etiladi.

Mudofaa vazirligi ApolloBVMga qiziqqan guruhlardan biridir. AQSh Harbiy-dengiz kuchlari bir nechta muassasalarni arzon narxlardagi, mexanik shamollatish tizimini qo'llab-quvvatlash tizimini taklif qilish uchun taklif qilishdi, ular tez mavjud bo'lgan resurslar bilan tezda ishlab chiqarilishi mumkin. "Bu olish mumkin bo'lgan darajada sodda va barcha mavjud qismlarga ega", dedi Danny Bleker, OEDKning muhandislik dizayni bo'yicha rahbari.

Koronavirusning doimiy tarqalishi va butun dunyo bo'ylab shamollatgichlarning etishmasligi bilan, ApolloBVM, og'ir kasal bo'lgan COVID-19 bemorlariga standart kasalxona ventilyatorini olishni kutayotganida yordam berishi mumkin. "Yaqin maqsad - bu tanqidiy bo'lmagan COVID-19 bemorlarini barqaror ushlab turish uchun etarli darajada ishlaydigan va ko'proq tanqidiy bemorlarga katta shamollatgichlarni bo'shatish", - dedi OEDK ijrochi direktori Emi Kavalevits.

"Ventilyatsiya tugaydigan kasalxonalarda bu o'zgarishga olib keladi", dedi doktor Roxit Malya, Baylor tibbiyot kollejining favqulodda tibbiy yordam professori va guruch muhandislik guruhining maslahatchisi. "Tez ishlab chiqaradigan ishlab chiqarish ob'ekti bilan aloqada bo'lganlar, FDA favqulodda holatlarida foydalanish uchun ruxsat olishlari kerak. Buni amalga oshirish uchun biz mahalliy ishlamoqdamiz. "

Sun'iy o'pka bilan o'tkazilgan laboratoriya sinovlarida, asbobning o'chirilishiga qadar so'nggi prototip 24 soat davomida uzluksiz havo etkazib berdi. Keyingi bosqichlar Texasdagi Tibbiy markaz bilan hamkorlikda inson bemorlarini sinab ko'rish va kasalxona darajasidagi asbob-uskunalarni ishlab chiqarishni kengaytirishga intilayotgan ishlab chiqaruvchilar bilan ishlash.