MIT的研究小组种族填充covid-19相关的呼吸短缺



很明显早在展开covid-19大流行,在今后几周和几个月迫切需要将是通风,潜在的救生设备是保持空气流进患者,其呼吸失败的能力。

看到成千上万这样的单位,机械工程亚历克斯·斯洛克姆SR教授的潜在缺口。并在bt365手机其他工程师随即采取行动,迅速,专业知识在机械设计,电子,控制,和一队医生在治疗呼吸系统疾病的临床经验,汇集志愿者团队。他们开始一起工作马不停蹄地开发他们一路上学到的廉价替代品和共享。目标是可以产生足够快的速度,可能在全球,尽在眼前的危机真正改变设计。

在很短的时间内,他们成功了。

仅仅过了一个月,因为球队召集,生产直接基于其工作的首批设备已开始在纽约市。包括10xbeta,博伊斯技术,newlab一组已开始生产版本,称为螺波,与MIT的研究小组密切合作。该财团希望快速交付数百台,能够满足在纽约的医院,并最终在全国各地的其他医院的迫切需要。

最新版的bt365手机电子发泄队的急救呼吸机的设计经历在他们的实验室测试。bt365手机电子发泄队的礼貌

同时,团队,叫bt365手机电子发泄,继续他们的研究,以进一步开发设计。下一次迭代将更加紧凑,有一个稍微不同的驱动系统,并添加一个关键呼吸功能。他们的首要目标是把重点放在安全和简单的功能和制造。 10xbeta,在纽约和约翰内斯堡,与在波士顿地区维克技术和NN生命科学一起,参与这项工作。 10xbeta是由bt365手机校友烫发博沙SM '06成立。

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复杂的设计挑战

亚历山大·斯洛克姆JR。 SB '08,'10平方米,博士'13,机械工程师,谁现在是一个外科住院医师在威斯康星医学院,与他的父亲,斯洛克姆SR密切合作,以及bt365手机的科学家妮娃hanumara毫秒'06博士' 12引领整个初始加速。

“数字是可怕的,说穿了,”斯洛克姆JR。说。 “这个项目周围的意大利描述通风机的新闻报道时开始实行配给因短缺,而当时可用的数据大约covid病人需要重症监护病房的10%的建议。”他的首要任务之一是评估潜在的呼吸不足,使用的重症监护后的资源利用率CDC的流感大流行应对计划资源和文学。 “我们估计大约10万〜20万风扇的短缺是可以通过四,五月份,”他说。

hanumara,谁是电子发泄团队项目领导之一,他表示球队打算提供开源的指导方针,而不是详细的计划或试剂盒,将作为资源,使全国乃至世界各地的经验丰富的团队 - 例如作为医院为基础的工程组,生物医学设备制造企业和产业集团 - 开发自己的特定版本,考虑到当地的供应链。

“还有一个原因,我们没有一个确切的计划[在 网站]” hanumara说。 “我们拥有的信息和参考设计,因为这不是一个家庭的爱好者应该做。我们要强调的是,这是不平凡的创建一个系统,可以安全地提供通风。”

“我们看到所有这些设计被发布到网上,这是真棒,所以很多人想帮助,”斯洛克姆说JR。 “我们认为最好的第一步是确定安全通风的最低临床功能需求,比较,为管理通气患者covid报道的方法,并用它来帮助我们选择的设计。”

现有设备背后的原则肯定是很简单的:采取紧急救生袋(急救是一种常见的品牌),这家医院已经有大量而且其目的是通过手工挤压。自动化挤压 - 使用一对由马达驱动弯曲桨 - 将允许迅速扩大规模。但还有很多更给它,hanumara说:“这些控件是真正棘手,他们也需要许多次迭代作为我们的临床和安全挑战的了解加深。”

斯洛克姆JR。补充说,“covid患者往往需要通风一周以上,较长的情况下,这将意味着约一百万次呼吸。桨叶是专为鼓励以在袋子磨损降至最低滚动接触。”

出发点是一家集设计开发 十年前 在bt365手机类2.75(医疗设备设计),一个学生团队项目,通过教斯洛克姆SR。和hanumara。球队的 给新项目显著头开始在现在解决了设计问题,因为它们使临床从业者密切磋商进展迅速。

临床医师的整体参与“是我们和很多其他人之间的一个主要区别”这个工程问题的工作,称金佰利戎,bt365手机硕士在机械工程专业学生。

金大中 - 谁曾担任五年美国军队,获得了哈佛大学的MBA学位,并开始了香料业务,是目前女性在阿富汗最大的雇主 - 一直充当球队的执行官以及工程团队的一部分。她说,“有很多人,很多小公司谁试图让低成本通风解决方案。的问题是,它们只是没有粘附到临床指南,例如潮气量,灵感到呼气比,每分钟速率,最大压力,以及用于安全关键监测呼吸。开发这些临床需求,并将其转化为工程设计要求,需要花费大量的时间和精力。这是已被凝结成数周长达一年的研发过程“。

一个团队组装

作为项目憋足了他人得到了拉入队。 COBY昂格尔,工业设计师和教师在MIT爱好店,开始建设在机械加工车间的第一个原型。戎找来她的同学和邻居,沙克蒂萨利格拉姆SM '19,帮,带加工,也带来了迈克尔detienne的斜角makerspace的电气工程师和成员。两名学生在bt365手机商研讨会帮助与股票从bt365手机的实验室借来的制造和生产力店最初的制造。寻找压力传感器,hanumara伸手戴维·哈根博士'20,bt365手机分拆一家名为quantaq的首席执行官,而他加盟球队。该网站迅速由埃里克·诺曼,谁曾与hanumara另一个bt365手机项目合作通信专家部署。

意识到反馈和控制系统对于设备的安全运行至关重要,球队早早就决定他们需要帮助,从该领域的专家。丹妮拉RUS,bt365手机计算机科学和人工智能实验室的负责人,建议从事研究的科学家穆拉德·阿布 - kalaf和研究生玩具ORT和布兰登荒木,谁所有急切地同意加入志愿者队伍。 ORT的室友,阿马多·安东尼尼SM '18,也加入了这个团队,以协助电机控制。

同时,校友阿尔伯特权SB '08,'13 HST在威彻斯特医疗中心和纽约医学院麻醉学系助理教授麻醉师,被斯洛克姆JR招募。尽早加入该项目。权在威彻斯特准许她从他的工作投入时间对项目,对各种设备所需工作安全控制和安全系统提供临床指导。 “威医疗中心给他了,这是非常特殊的,他一直工作到技术转化为临床,并解释说,像这样一个精简的系统适合的场景,” hanumara说。杰伊·康纳,在MT一名外科医生。医疗器械设计课程教学团队的赤褐色医院和部分,克里斯托夫nabzdyk,心胸麻醉和重症监护医生在权的梅奥诊所和长期的同事,和德克varelmann,来自布莱根妇女医院另一麻醉师等许多临床医生建议bt365手机电子发泄队。

火花帮助他人填补了国内空白

“而我们的设计不能代替一个全功能的呼吸机,” hanumara讲,“它确实提供了关键的通风功能,将允许在压力下的医疗设施,以更好地配给他们的ICU呼吸机和人力资源,在一个糟糕的情景。”

在某种程度上,他说,“我们正在开倒车,要回通风的核心参数。”在今天之前的电子传感器和控制器可用,“医生被训练来调整基于直接在病人的生理反应看通风机。所以,我们知道这是可行的。 ...患者本人是一个合理的传感器“。

而联邦政府已建立了大型制造企业合同,开始生产通风设备,以帮助满足的迫切需要,这个过程需要时间,荣格说,留下的东西显著的差距,以满足在此期间的需求。 “最快的这些大厂商可以旋转起来是大约两个月,”她说。

“这种需求可能会被更多的新兴市场显着,” hanumara补充道。

球队并不打算直接推出自己的产品,甚至提供一个单一的,一套详细的计划。 “我们的目标是要拿出一个真正可靠的参考设计,” hanumara说:“和在有限范围内帮助大集团扩展它。我们与当地的产业合作者共同学习收获很大“。这将是最多的本地团队,以适应设计到原材料和零部件,他们可以可靠地获得和他们医院的特殊需求。

他说,“你的机械和电气工程团队将不得不以询问什么是他们的供应链和制造是什么方法,他们很容易就会向他们提供适应的设计。底座的设计意图是真正适应,但它可能需要修改。什么电动机可他们来源?什么电机驱动器和控制器做电器的团队需要看?什么级别的控制和安全装置做他们的医生需要为他们的患者人群和如何把这个在代码中反映出来?所以,我们不能把出准确的包,说:” hanumara。

希望是提供一个火花,开始到处队伍进一步发展和适应的概念,hanumara说。 “提供的临床安全性所示,我们可能会看到很多这样的在世界各地,从我们的一些共享DNA,以及当地风味。我认为,这将是美丽的,因为这将意味着,人们都在努力工作,以帮助他们的社区。”

“我很自豪的超级球队,”戎说,“对于我们每个人如何已加紧板和与它卡住,尽管内部和外部的挑战。我们所有人心目中,这是拯救生命一个使命,那是什么力量让我们一起把我们变成了一个古怪的MIT家庭“。