शोधकर्ताओं ने विकसित कम लागत है, आसान करने के लिए उपयोग आपात स्थिति के लिए वेंटीलेटर COVID-19 रोगियों — ScienceDaily


इंजीनियरों की एक टीम और चिकित्सकों पर कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के सैन डिएगो विकसित किया गया है एक कम लागत है, आसान करने के लिए उपयोग आपात स्थिति के लिए वेंटीलेटर COVID-19 रोगियों आसपास बनाया गया है कि एक वेंटीलेटर बैग आम तौर पर पाया में एंबुलेंस ।

टीम बनाया गया एक स्वचालित प्रणाली के आसपास बैग और नीचे लाया लागत एक आपात स्थिति के वेंटीलेटर करने के लिए सिर्फ $500 प्रति इकाई-तुलना करके, राज्य के कला चतुराई वर्तमान में लागत कम से कम $50,000. डिवाइस के घटकों हो सकता है तेजी से गढ़े और वेंटीलेटर इकट्ठा किया जा सकता है सिर्फ 15 मिनट में. डिवाइस के इलेक्ट्रॉनिक्स और सेंसर पर भरोसा करते हैं, एक मजबूत आपूर्ति श्रृंखला क्षेत्रों से संबंधित नहीं करने के लिए स्वास्थ्य देखभाल कर रहे हैं कि संभावना नहीं किया जा करने के लिए द्वारा प्रभावित की कमी.

UCSD MADVent मार्क V भी केवल डिवाइस की पेशकश के दबाव नियंत्रित वेंटिलेशन के साथ सुसज्जित है कि अलार्म समायोजित किया जा सकता है कि संकेत करने के लिए दबाव बहुत कम या बहुत अधिक है. यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि अत्यधिक दबाव के कारण कर सकते हैं फेफड़ों की चोट में COVID-19 रोगियों है कि अक्सर अनुभव तेजी से कम हो जाती है में फेफड़ों की क्षमता के रूप में इस रोग की प्रगति.

सबसे अधिक चतुराई की मात्रा को मापने है कि हवा में पंप किया जा रहा रोगी के फेफड़ों की आवश्यकता है, जो महंगा airflow सेंसर. इसके विपरीत, UCSD MADVent मार्क V उपायों और दबाव का उपयोग करता है कि डेटा घटा करने के लिए और नियंत्रण airflow के लिए फेफड़ों. इस कुंजी को कम करने के लिए डिवाइस की कीमत है ।

टीम से tUC सैन डिएगो और उद्योग भागीदारों की मांग की जाएगी अनुमोदन के लिए डिवाइस से खाद्य और दवा प्रशासन. वे विस्तार में अपने काम के एक आगामी अंक के चिकित्सा उपकरणों और सेंसरों.

डिवाइस की योजनाओं और विनिर्देशों उपलब्ध हैं http://MADVent.ucsd.edu/

“के MADVent कर सकते हैं सुरक्षित रूप से विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के COVID-19 रोगियों क्योंकि यह समायोजित कर सकते हैं व्यापक पर्वतमाला के श्वसन मापदंडों की जरूरत के इलाज के लिए तीव्र श्वसन संकट सिंड्रोम कहा,” जेम्स दोस्त, एक प्रोफेसर पर यूसी सैन डिएगो याकूब स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग और कागज की इसी लेखक. “के संयोजन बंद-the-शेल्फ घटकों और आसानी से machined भागों के साथ यंत्रवत् संचालित दबाव को नियंत्रित करता है हमारे डिजाइन दोनों कम लागत और तेजी से manufacturable.”

शोधकर्ताओं ने यह भी चाहता था कि सुनिश्चित करने के लिए डिवाइस के द्वारा इस्तेमाल किया जा सकता स्वास्थ्य कार्यकर्ताओं के साथ सीमित अनुभव के साथ कृत्रिम सांस और कोई अनुभव के साथ इस प्रकार की प्रणाली है, ने कहा कि डा कैस्पर पीटरसन, सह-अध्ययन के लेखक और एक परियोजना वैज्ञानिक के विभाग में एनेस्थिसियोलॉजी में यूसी सैन डिएगो स्कूल ऑफ मेडिसिन के. एक परिणाम के रूप में, के MADVent मार्क वी के लिए सुरक्षित है का उपयोग करने के लिए, इकट्ठा करने के लिए आसान और आसान करने के लिए मरम्मत.

“इस डिवाइस हो सकता है एक महान विकल्प के लिए जहां स्थितियों में इस्तेमाल सामग्री दुर्लभ हैं, इस तरह के रूप में जब सामान्य आपूर्ति श्रृंखला टूट जाती है, या विकासशील देशों में और मुश्किल तक पहुँचने के लिए ग्रामीण क्षेत्रों में है,” डॉ कैस्पर पीटरसन ने कहा.

डिवाइस नहीं है के रूप में मतलब के लिए एक विकल्प के अत्यधिक जटिल चतुराई इस्तेमाल में गहन देखभाल इकाइयों.

“बल्कि, हमारे कम लागत वेंटीलेटर का मतलब है पाटने के लिए एक तत्काल अंतर में स्थितियों की एक बड़ी उछाल रोगियों में जहां हम पर्याप्त नहीं हो सकता है जीवन को बनाए रखने के उपकरणों,” ने कहा कि डॉ लोनी पीटरसन, एक सहायक प्रोफेसर जेम्स स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर UC सैन डिएगो स्वास्थ्य और कागज के अन्य इसी लेखक. “सुरक्षा हमारी मुख्य प्राथमिकता है; जबकि MADVent है एक कम तकनीक और कम लागत वाली डिवाइस है, यह वास्तव में प्रदान करता है, मजबूत और रोगी अनुरूप ventilationThis वास्तव में बढ़ जाती है के लिए सुरक्षा से पीड़ित रोगियों के जटिल फेफड़े के संक्रमण और श्वसन संकट के साथ जुड़े COVID-19.”

UCSD MADVent मार्क V

यूसी सैन डिएगो टीम का निर्माण अपने डिवाइस के चारों ओर एक वेंटीलेटर बैग में आमतौर पर एंबुलेंस और बनाया जा करने के लिए मैन्युअल रूप से निचोड़ा मदद करने के लिए रोगियों को सांस लेते हैं । में UCSD MADvent मार्क V, एक machined चप्पू निचोड़ बैग के बजाय. चप्पू नियंत्रित किया जाता है की एक श्रृंखला के द्वारा दबाव सेंसर सुनिश्चित करने के लिए रोगियों को पाने के लिए उचित हवा का प्रवाह उनके फेफड़ों में. टीम जानबूझ कर के रूप में एकीकृत कई मानक अस्पताल आइटम संभव के रूप में डिजाइन में, क्योंकि उन लोगों को पहले से ही आया कठोर परीक्षण के लिए सुरक्षा, दीर्घायु और संगतता.

दबाव मापने के लिए, शोधकर्ताओं ने विकसित एक एल्गोरिथ्म है कि deduces कितना बैग संकुचित था कि कैसे के आधार पर कई बदल जाता है डिवाइस की मोटर के साथ बनाया गया है और गणना करता है हवा की मात्रा में भेजा रोगी के फेफड़ों के रूप में एक परिणाम.

“लोच के फेफड़ों में परिवर्तन बहुत जल्दी है, तो यह महत्वपूर्ण है करने के लिए सक्षम होना करने के लिए समझ के साथ प्रतिक्रिया से रोगी ने कहा,” डॉ लोनी पीटरसन.

शोधकर्ताओं ने अपने सिस्टम का परीक्षण 200 से अधिक बार, और अंत पर दिनों के लिए पर एक फेफड़े सिम्युलेटर का पालन करने, मानकों के लिए अंतरराष्ट्रीय मानक संगठन और एफडीए के दिशा निर्देशों में सुनिश्चित करने के लिए यह कार्य सही ढंग से. डिवाइस भी था परीक्षण पर एक चिकित्सा पुतला सिम्युलेटर है ।

कुंजी में से एक लागत बचत के लिए विकसित किया गया था कंप्यूटर मॉडल की हवा की मात्रा के माध्यम से वितरित एम्बुलेंस बैग जब यह संकुचित है । यह अनुमति दी करने के लिए शोधकर्ताओं के साथ दूर करना महंगा airflow सेंसर और जटिल एल्गोरिदम है कि उन पर नियंत्रण.

सामग्री वेंटीलेटर पर साफ हो सकते हैं के साथ पारंपरिक कीटाणुनाशक के रूप में इस तरह 1.5% हाइड्रोजन पेरोक्साइड और 70% इथेनॉल.

“प्रणाली, की अपनी वर्तमान स्थिति में विकास कर सकते हैं, आसानी से समायोजित नए मॉड्यूल को सक्षम है कि और अधिक परिष्कृत सुविधाओं के साथ, इस तरह के रूप में प्रवाह की निगरानी कर सकते हैं, जो सक्षम अतिरिक्त वेंटिलेशन मोड और स्वास्थ्य सेवा उपलब्ध कराने के ऑपरेटरों के बारे में अधिक जानकारी के लिए एक रोगी के श्वास ने कहा,” आदित्य वासन, एक पीएच. डी छात्र में दोस्त के अनुसंधान समूह और कागज के पहले लेखक.

सहयोग के विषयों में

एक करीबी के बीच सहयोग चिकित्सकों और इंजीनियरों को सक्षम करने के लिए टीम को एक साथ रखा एक कच्चे प्रोटोटाइप में सिर्फ तीन दिनों के लिए । वे तो अनगिनत घंटे बिताए शोधन और परीक्षण वेंटीलेटर. काम का एक बहुत में चला गया है बनाने यकीन है कि यह सुरक्षित था और निर्मित किया जा सकता है के साथ सरल भागों के एक बड़े पैमाने पर.

इंजीनियरों के साथ यूसी सैन डिएगो क्वालकॉम संस्थान प्रोटोटाइप प्रयोगशाला प्रदान की इंजीनियरिंग डिजाइन और निर्माण का समर्थन. इलेक्ट्रिकल इंजीनियर मार्क Stambaugh में कदम रखा पर काम करने के लिए microcontroller और को समायोजित करने में मदद स्ट्रोक चक्र और गति को नियंत्रित करने और मात्रा के compressions में मदद करने के लिए रोगियों को सांस लेते हैं । यांत्रिक इंजीनियर एलेक्स ग्रांट प्रदान की डिजाइन का समर्थन और मार्गदर्शन.

बीज परियोजना के लिए अनुदान से आया कई संगठनों: San Diego-आधारित Kratos रक्षा और सुरक्षा के समाधान, इंक., विकसित करता है जो खेतों प्रणाली, प्लेटफार्मों और उत्पादों के लिए राष्ट्रीय सुरक्षा और संचार की जरूरत है; हमारे कार्यालय की नौसेना अनुसंधान के रक्षा विभाग में; और उत्प्रेरक पहल पर यूसी संस्थान के लिए वैश्विक संघर्ष और सहयोग.



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