211service.com
Inde i MITs billige ventilatorprojekt
En version af MIT E-Vent-teamets nødventilatordesign. MIT e-vent Team
Da professor i maskinteknik Alex Slocum Sr. '82, SM '83, PhD '85, og hans søn, Alexander Slocum Jr. '08, SM '10, PhD '13, begyndte at høre rapporterne fra Italien i begyndelsen af marts, de vidste, at en krise var på vej. Så mange italienere indlagt med covid-19 havde problemer med at trække vejret på egen hånd, at medicinsk personale blev tvunget til at rationere deres ventilatorer, de potentielt livreddende enheder, der holder luften strømmer ind i en patient, hvis lunger svigter. Slocum Jr., en maskiningeniør, der nu er kirurgisk bosiddende ved Medical College of Wisconsin, gravede i dataene for at forudsige den potentielle mangel på respirator i dette land.
Tallene er skræmmende, for at sige det ligeud, siger han. Vi anslåede, at en mangel på omkring 100.000 til 200.000 ventilatorer var mulig i april eller maj.
Slocum Sr. trak et udviklet design frem et årti siden som et elevteamprojekt i klassen 2.75 (Medical Device Design) han havde undervist med forsker Nevan Hanumara, SM ’06, PhD ’12. Han og hans anden søn, Jonathan Slocum ’14, SM ’15, ScD ’18, begyndte at skitsere ideer og sendte hurtigt en grov CAD-model til Hobby Shoppen, hvor Coby Unger printede delene. Hanamura and the Slocums samlede hurtigt frivillige med ekspertise inden for mekanisk design, elektronik og kontrol samt læger med erfaring i behandling af luftvejslidelser. Holdet, kaldet E-Vent, begyndte at arbejde nonstop for at forfine designet, som oprindeligt havde kostet omkring 500 USD at bygge (en konventionel ventilator kan koste 30.000 USD), og begyndte at offentliggøre deres forskning online. Inden for fire uger var produktionen af de første enheder baseret direkte på deres arbejde begyndt i New York City.
Den maskine, kaldet Spiro Wave , fik foreløbig FDA-godkendelse i april; konsortiet af virksomheder, der producerer det – som omfatter 10XBeta, grundlagt af Marcel Botha, SM ’06 – forventede hurtigt at levere hundredvis af enheder til hospitaler i New York og i sidste ende rundt om i landet. Fra midten af maj fortsatte E-Vent med at udvikle designet yderligere og dele, hvad de lærte i form af open source-retningslinjer, som lokale teams kan tilpasse til deres materialer og behov.
Princippet bag det originale design er enkelt: Tag en nødoplivningspose (Ambu er et almindeligt mærke), som er designet til at blive klemt i hånden, og automatiser klemmehandlingen ved hjælp af et par buede skovle drevet af en motor. Men der er meget mere i det, siger Hanumara: Kontrollerne er virkelig vanskelige, og de har krævet mange gentagelser, efterhånden som vores forståelse af den kliniske og sikkerhedsmæssige udfordring voksede.
Covid-patienter har ofte brug for ventilation i en uge eller mere, og i længere tilfælde vil det betyde omkring en million vejrtrækninger, tilføjer Slocum Jr., som var med til at lede den indledende opstart af E-Vent. Så padlerne er designet til at minimere slid på tasken.
Holdet omfatter også Daniela Rus, leder af CSAIL; Albert Kwon ’08, HST ’13, anæstesilæge ved Westchester Medical Center i New York; og mange andre.
Selvom vores design ikke kan erstatte en fuldt udstyret ventilator, understreger Hanumara, giver det vigtige ventilationsfunktioner, der vil gøre det muligt for sundhedsfaciliteter under pres at bedre rationere deres ICU-ventilatorer og menneskelige ressourcer.