هک بحران: دانشجویان مهندسی مهندسی صنایع دستی ونتیلاتور DIY

بنا بر گزارش ها ، نیویورک به تنهایی به هزاران دستگاه تنفس احتیاج دارد که به تعداد کافی در دسترس نیستند. تولید کنندگان پزشکی باعث افزایش تولید شده اند. جنرال موتورز که تحت قانون تولید دفاعی فعالیت می کند ، گفت که تا August آگوست units units 0}} ، 000 واحد تحویل خواهد داد. حتی شرکت هایی مانند Dyson و Tesla در حال پرش از بین می روند.

اما ونتیلاتورهای مورد استفاده در ایالات متحده ماشینهای پیشرفته و بسیار مهندسی هستند که از each 0}} 000 000 تا {0} 0} 0،000 cost هزینه می کنند و آنها از طیف گسترده ای از تأمین کنندگان به قطعات تخصصی زیادی احتیاج دارند - بسیاری از آنها آنها در خارج از ساحل ، پرسنل کوتاه یا در حال حاضر تحت فشار هستند.

به عنوان یک جایگزین عملی ، دانشجویان دانشکده مهندسی براون دانشگاه رایس یک وسیله اساسی را از قطعات خارج از قفسه ایجاد می کنند که تهویه مطبوع بیمارستان را تأمین می کند ، اما فقط قیمت آن چند صد دلار است.

اصول ونتیلاتورها بسیار ساده است. Coronavirus می تواند باعث التهاب در ریه ها شود ، و این غشایی را که باعث انتقال اکسیژن از هوا به داخل خون می شود ، مسدود می کند. دستگاه های تهویه مطبوع در فشار هوا به داخل ریه ها کمک می کند تا آنها را باز کند. بیمار اکسیژن بیشتری دریافت می کند و این فرصت را دارد که ثبات و بهبود یابد.

سال گذشته ، یک تیم ارشد دانشجویان مهندسی زیست و مهندسی مکانیک مشغول به کار در آشپزخانه طراحی مهندسی اوشمن رایس (OEDK) یک دستگاه مقرون به صرفه طراحی کرده و ساخته اند که فشرده سازی ماسک های سوپاپ دستی را بطور خودکار انجام دهد. BVM از یک محفظه هوا منعطف تشکیل شده است که به ماسک صورت وصل شده است. فشردن کیسه هوا را از طریق دریچه یک طرفه و داخل ریه های بیماران داخل لوله دار که به تنهایی در تنفس مشکل دارند مجبور می کند. این ماسک ها تقریباً 3}}} سال مورد استفاده قرار گرفته اند و به طور معمول توسط پرسنل پزشکی اورژانس حمل می شوند. هر ساله بیش از 4}} میلیون پوند BVM در سراسر جهان تولید می شود.

اما فشار ماسک ها به طور همزمان بیش از چند دقیقه با دست مشکل است. سیستم خودکار می تواند ساعت ها این کار را انجام دهد. دانش آموزان از یک موتور استاندارد 25 استاندارد و یک میکروکنترلر 1 {} 1} to برای قدرت و برنامه ریزی سیستم استفاده کردند. "کمپرسور" این دستگاه یک وسیله قفسه و بند است که عمدتا از قطعات پلاستیکی چاپ شده D with 4 pad با دستمال های پیوست شده ساخته شده است که بطور چرخشی کیسه را فشار می دهند. آنها پیش بینی می کردند این دستگاه در بیمارستان های کم مصرف در کشورهای در حال توسعه یا در مواقع اضطراری هنگام استفاده از دستگاه های تهویه مناسب قابل حمل بسیار مفید باشد.

در حال حاضر ، با توجه به بحران COVID-19 ، درخواست ها به دانشگاه می روند و به دنبال برنامه های اولیه برای نمونه اولیه هستند. کارکنان OEDK رایس به سرعت نمونه اولیه دانش آموز را به یک واحد قوی تر ApolloBVM که از نظر درجه پزشکی طراحی شده بود ، ارتقا داده و همچنین به اندازه کافی اقتصادی برای استفاده یکبار مصرف هستند.

ApolloBVM از برخی قطعات-{0}} چاپ شده و برش لیزری ساخته شده است ، اما اکثر قطعات به راحتی از طریق خرده فروشان آنلاین و فروشگاه های سخت افزار قابل دستیابی می باشند. این شامل موتورهای goBilda از شهر Servo ، چرخ دنده ها و اتصال دهنده های McMaster-Carr و قطعات الکتریکی Mouser می شود. Ambu BVM اساسی را ایجاد می کند. تابلو آردوینو که از آمازون خریداری شده است ، برنامه نویسی را تسهیل می کند که به کاربران امکان تنظیم میزان تحویل هوا به بیماران را می دهد.

واحد اتوماتيك BVM با كمتر از {{0} $ ساخته شده است ، هزينه قابل توجهي كمتر از آن كه حتي هواي هاي تجاري تجاري سطحي نيز داشته باشد.

دستگاه از طریق درگاه ورودی استاندارد با فشار کم ، اکسیژن دیواری یا مخزن مستقر می کند. یک صفحه نمایش LCD به شما امکان می دهد پارامترهای عملیاتی را تنظیم کرده و فشرده سازی را شروع یا متوقف کنید. کنترل ها دارای تنظیمات مربوط به بزرگسالان ، کودکان و کودکان هستند که در حال حاضر میزان تنفس از 2}}} تا 3}} bpm (با افزایش} 4 p p دقیقه در دقیقه) ، حجم از {5}} تا 6 permit } میلی لیتر (با افزایش 7}}} میلی لیتر) ، فشار مثبت متغیر و الهام بخش قابل تنظیم: نسبت های بازدم. ApolloBVM تقریباً 8 {8}} × {9} × {{10} در داخل است. از نظر اندازه و وزن آن كمتر از 11 {11} پوند ، و آن را برای استفاده در یک میز تخت خواب قابل حمل مناسب است. این نیرو از 12 {12 ac Vac با 13 {} t lt ؛ 15 ترسیم قدرت استفاده می شود.

از آنجایی که رایس تکمیل نمونه اولیه جدید تیم را در ماه مارس {0} March اعلام کرد ، صدها پزشک ، مهندس ، تولیدکننده و خودتان از بیش از 3 {{information کشورها اطلاعاتی درباره این پروژه درخواست کرده اند. برنامه های منبع باز برای ApolloBVM بصورت آنلاین ارسال شده و در سراسر جهان آزادانه در دسترس هستند.

وزارت دفاع یکی از گروههایی است که به ApolloBVM علاقه مند است. نیروی دریایی ایالات متحده از چندین موسسه دعوت به ارائه پیشنهادات برای توسعه یک سیستم پشتیبانی از تهویه مکانیکی کم هزینه ، کرد که می تواند به سرعت با منابع گسترده تولید شود. دنی بلک ، سرپرست طراحی مهندسی OEDK گفت: "این کار به همان راحتی که می تواند دریافت کند ، با تمام قطعات موجود است."

با گسترش مداوم کروناویروس و کمبود روزافزون دستگاههای تهویه مطبوع در سراسر جهان ، ApolloBVM می تواند به بیماران COVID-19 که در هنگام انتظار در دسترس بودن از یک دستگاه تهویه مطبوع استاندارد بیمارستان هستند ، به بیماران COVID که کمتر مبتلا به بیماری بحرانی هستند کمک کند. ایمی کاوالوویتز ، مدیر اجرایی OEDK گفت: "هدف فوری وسیله ای است که به اندازه کافی کار کند تا بیماران COVID-19 غیر بحرانی پایدار بماند و تهویه های بزرگتر را برای بیماران بحرانی تر کند."

دکتر روهیت مالیا ، استادیار طب اورژانس در کالج پزشکی بیلور و مشاور تیم مهندسی رایس گفت: "این امر باعث ایجاد تفاوت در بیمارستان هایی خواهد شد که از تهویه هوا استفاده نمی کنند." "کسانی که با یک مرکز تولید ارتباط دارند و می توانند به سرعت آنها را تولید کنند ، باید به دنبال مجوز استفاده اضطراری از FDA باشند. ما در حال کار محلی هستیم تا این کار را انجام دهیم. "

در آزمایشگاه های دارای ریه مصنوعی ، آخرین نمونه اولیه هوای بدون توقف را برای ساعت {0}} ساعت تحویل داده ، تا زمانی که دستگاه خاموش شود. مراحل بعدی آزمایش با بیماران انسانی با همکاری مرکز پزشکی تگزاس و همکاری با تولیدکنندگان است که به دنبال تقویت تولید دستگاه بیمارستانی هستند.