Всередині гонки NASA на створення вентилятора за 37 днів

Це почалося з випадкової зустрічі в їдальні лабораторії реактивного руху (JPL).

На початку березня провідний інженер зіткнувся з керівником дирекції інженерії та науки JPL, і, обговорюючи поточні події, вони вголос замислювались, чи є якийсь спосіб, який JPL може сприяти боротьбі з коронавірусом. Вони розіслали електронний лист із запитанням, чи є у когось ідеї чи бажають допомогти, і незабаром зібралася ціла команда інженерів.

Результатом цієї випадкової зустрічі є прототип вентилятора для полегшення дихання у важкохворих пацієнтів з COVID-19, розроблений всього за 37 днів. Прототип був схвалений Управлінням з контролю за продуктами та ліками (FDA), що означає, що його тепер можна виготовляти та розпочати відправляти, щоб полегшити хронічну нестачу вентиляторів у лікарнях США.

Інженери JPL VITAL Деякі з десятків інженерів, задіяних у створенні прототипу вентилятора, спеціально орієнтованого на пацієнтів з COVID-19, в лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії. Під назвою VITAL (Ventilator Intervention Technology, доступна локально) прототип був створений за 37 днів у березні та квітні. NASA / JPL-Caltech

Подорож була емоційною для залучених інженерів, як розповів Кріс Янкер, один з перших добровольців, які долучились до проекту, Digital Trends.

"Бувають випадки, коли ми всі проливали сльози", - сказав він. "У вашій кар'єрі не так багато разів, коли ти можеш по-справжньому сказати:" Я зробив справжню зміну "."

Від космічних роботів до медичних вентиляторів

Янкер, керівник групи робототехніки в екстремальних умовах в JPL, зазвичай працює над розробкою роботів для NASA для дослідження суворих середовищ Марса, Венери, Європи та за їх межами. Але коли він отримав електронний лист про новий проект, поцікавившись, по суті, чи можуть вони побудувати вентилятор з частин, знайдених навколо будинку чи в місцевому магазині техніки, - він знав, що хоче взяти участь.

Протягом перших вихідних він роздумував у своєму гаражі та обмірковував усі дикі ідеї, про які міг подумати, ще з двома-трьома людьми - від використання пластикових пляшок з водою до використання насоса з надувного матраца.

На наступному тижні команда зрозуміла, що у них була можливість створити щось, що справді могло б допомогти людям. І безпосередньо перед тим, як працівників JPL відправили додому на віддалену роботу, інженери проконсультувались із експертом із захворювань дихальних шляхів із сусідньої лікарні, який пояснив подробиці того, що лікарям потрібно робити апарат штучної вентиляції легенів, зокрема для пацієнтів з коронавірусом.

Інженери лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії готуються поставити прототип вентилятора Інженери лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії готуються доставити прототип вентилятора для пацієнтів з коронавірусом до Медичної школи Ікана на горі Синай у Нью-Йорку. NASA / JPL-Caltech

Це спричинило зацікавлення інших інженерів JPL, створивши основну команду із семи чи восьми людей за підтримки десятків інших, які працювали над розробкою нового вентилятора з дивовижною швидкістю.

Внесення змін

Створення вентилятора - це одне. Але розробити щось, що відповідає керівним принципам FDA, і що можна було б швидко схвалити та впровадити, було зовсім іншим. Зрештою, конструкція мала користі, якщо її не можна було відразу покласти в лікарні.

Ще одним ключовим занепокоєнням команди було те, що вони не хотіли відриватись від ланцюга поставок існуючих виробників вентиляторів - не було б сенсу розробляти новий вентилятор, якщо він конкурував із традиційними вентиляторами за обмежену поставку деталей. Тому вони шукали деталі таких галузей, як зварювальна промисловість, які були дешевими та легкодоступними, і які не заважали б виробництву інших вентиляторів.

Вони також хотіли переконатись, що вентилятор можна використовувати з подачею газу в лікарні або без неї, тому вони створили дві конструкції - одну для використання в лікарнях із наявними газовими трубопроводами та одну автономну для використання в аварійних установках.

І, хоча спочатку їхня увага була приділена вентиляторам для США, вони також хотіли переконатись, що вентилятори можуть використовуватися на міжнародному рівні, тому конструкція повинна була враховувати різні електричні напруги та частоти, знайдені у всьому світі.

Вентилятор NASA VITAL VITAL (Ventilator Intervention Technology Accessible Locally) - це новий апарат штучного дихання високого тиску, розроблений НАСА та призначений для лікування хворих на коронавірус. NASA / JPL-Caltech

Отже, як підійти до такого виклику? Як би не відрізнялося проектування роботів для вивчення крижаних супутників Юпітера та проектування медичного обладнання для сприяння диханню, певним чином подібний підхід може бути застосований до обох. Основні питання - Що цього пристрою потрібно робити? Які вимоги? - залишаються незмінними.

"Ми застосували дуже подібний підхід до того, як ми зазвичай займаємося розробкою речей", - пояснив Янкер. “JPL - великий розробник систем. Це те, що ми робимо дуже добре. Ми думаємо над проблемою, думаємо про всі взаємодії, думаємо про підкомпоненти системи та про те, як вони працюють разом, а потім пишемо надійний набір вимог. Ми дотримувались того ж самого процесу тут ».

Особистий вплив

Однак найбільшою різницею між типовим проектом JPL і цим був тимчасовий масштаб. Проекти NASA, як правило, плануються протягом десятиліть, з великою обережністю, включаючи звільнення, резервні резервні умови та довгострокове планування. Вентилятори потрібно було створити якомога швидше, що означало радикальний перехід до ітеративного мислення.

"Більшість з нас зайнялися інженерною роботою, тому що хотіли змінити ситуацію, - сказав Янкер, - і працювати на JPL у дослідженні космосу - це круто, і ти робиш величезну різницю у світі. Але це може зайняти десятиліття, щоб здійснитися. Це був зовсім інший досвід. Він рухається дуже швидко, і потреба справжня. Те, що ви робите сьогодні, має найшвидший вплив у світі ".

Лікарі піднімають великі пальці вгору після тестування прототипу вентилятора Лікарі медичної школи Ікана на горі Синай у Нью-Йорку піднімають великі пальці після тестування прототипу вентилятора, розробленого лабораторією реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії. Школа медицини Ікана на горі Сінай, Нью-Йорк

Зокрема, розмови з лікарями на передовій по-справжньому довели до важливості забезпечення обладнання та того, як створення більш ефективного дизайну може справді врятувати життя. “Ви справді добре почуваєтесь від того, що робите. Це робить довгі години від 10 до 12 годин на день приємнішими не тільки для мене, але й для моєї родини, яка запитує, скільки часу я буду проводити в хаті у своєму домашньому офісі. Коли ви показуєте їм роботу, яку ви робите, і різницю, яку ви робите у світі, це відчуває себе добре ".

Допомога людству в цілому

Завдяки вентилятору, затвердженому FDA, NASA пропонує дизайн як безкоштовну ліцензію. Тепер команді просто потрібно знайти виробника, який би почав виготовляти вентилятори та надавати їх лікарням.

Пристрої зараз корисні та важливі, але вони також є показником того, що може зробити невелика група рішучих людей у ​​кризовий час.

Якщо потреба знову виникне, такі інженери, як Янкер та його колеги з JPL, бажають і можуть допомогти.

"Якщо ми зможемо бути готовими, якщо, не дай Бог, у майбутньому станеться ще щось подібне, це те, заради чого ми всі в грі - переконаємось, що можемо допомогти людству в цілому", - сказав Янкер.

Останні повідомлення

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found