Začalo to náhodným setkáním v kavárně Jet Propulsion Lab (JPL).
Na začátku března narazil vedoucí inženýr na vedoucího technického a vědeckého ředitelství JPL a při diskusích o aktuálních událostech nahlas přemýšleli, jestli existuje nějaký způsob, jak by JPL mohla přispět k boji proti koronaviru. Rozeslali e-mail s dotazem, zda má někdo nápady nebo dobrovolně pomůže, a brzy se shromáždil celý tým inženýrů.
Výsledkem náhodného setkání je prototyp ventilátoru, který pomáhá dýchat kriticky nemocné pacienty s COVID-19, navržený za pouhých 37 dní. Prototyp byl schválen Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA), což znamená, že jej lze nyní vyrobit a začít odesílat, aby se usnadnil chronický nedostatek ventilátorů v amerických nemocnicích.
Někteří z desítek inženýrů podílejících se na vytvoření prototypu ventilátoru speciálně zaměřeného na pacienty COVID-19 v laboratoři Jet Propulsion Laboratory NASA v jižní Kalifornii. Prototyp s názvem VITAL (Ventilator Intervention Technology Accessible Locally) byl vytvořen za 37 dní v březnu a dubnu. NASA / JPL-Caltech Tato cesta byla pro zúčastněné inženýry emotivní, jak řekl Digital Trends Chris Yahnker, jeden z prvních dobrovolníků, kteří se do projektu zapojili.
"Jsou chvíle, kdy jsme všichni ronili slzu," řekl. "Ve vaší kariéře není mnohokrát, kdy můžete skutečně říci:" Udělal jsem skutečný rozdíl. ""
Od vesmírných robotů po lékařské ventilátory
Yahnker, vedoucí skupiny pro robotiku extrémního prostředí ve společnosti JPL, obvykle pracuje na navrhování robotů pro NASA, aby prozkoumali drsné prostředí Marsu, Venuše, Evropy a dalších zemí. Ale když dostal e-mail o novém projektu - v podstatě se zeptal, jestli by mohli postavit ventilátor z částí nalezených v okolí domu nebo v místním železářství - věděl, že se chce zapojit.
Během prvního víkendu se rozběhl ve své garáži a s dvěma nebo třemi dalšími lidmi vymyslel brainstorming každého divokého nápadu, na který si mohl vzpomenout - vše od používání plastových lahví s vodou až po použití pumpy ze nafukovací matrace.
Do příštího týdne si tým uvědomil, že mají příležitost vytvořit něco, co by lidem mohlo skutečně pomoci. A těsně předtím, než byli zaměstnanci JPL posláni domů pracovat na dálku, konzultovali inženýři s odborníkem na respirační onemocnění z nedaleké nemocnice, který vysvětlil podrobnosti o tom, co lékaři potřebují zejména pro pacienty s koronaviry, aby provedli ventilátor.
Inženýři v laboratoři Jet Propulsion Laboratory NASA v jižní Kalifornii se připravují na dodání prototypu ventilátoru pro pacienty s koronaviry na lékařskou školu Icahn v Mount Sinai v New Yorku. NASA / JPL-Caltech To odstartovalo pozemní zájem dalších inženýrů JPL a vytvořilo základní tým sedmi nebo osmi lidí s podporou desítek dalších, kteří pracovali na konstrukci nového ventilátoru úžasnou rychlostí.
Dělat rozdíl
Inženýrství ventilátoru je jedna věc. Ale navrhnout něco, co splňuje pokyny FDA a co lze rychle schválit a zavést, bylo něco úplně jiného. Koneckonců, design byl málo užitečný, pokud by nemohl být okamžitě uveden do nemocnice.
Dalším klíčovým zájmem týmu bylo, že nechtěli odvést dodavatelský řetězec stávajících výrobců ventilátorů - nemělo by smysl navrhovat nový ventilátor, pokud by konkuroval tradičním ventilátorům o omezenou dodávku dílů. Hledali tedy díly z průmyslových odvětví, jako je svařovací průmysl, které byly levné a snadno dostupné a které by nezasahovaly do výroby jiných ventilátorů.
Chtěli také zajistit, aby bylo možné ventilátor používat s nemocničním přívodem plynu nebo bez něj, a proto vytvořili dva návrhy - jeden pro použití v nemocnicích s dostupnými plynovými linkami a jeden samostatný pro použití v nouzových zařízeních.
Ačkoliv se nejprve zaměřili na poskytování ventilátorů pro USA, chtěli také zajistit, aby mohly být ventilátory používány mezinárodně, takže konstrukce musela počítat s různými elektrickými napětími a frekvencemi po celém světě.
VITAL (Ventilator Intervention Technology Accessible Locally) je nový vysokotlaký ventilátor vyvinutý NASA a šitý na míru pro léčbu pacientů s koronaviry. NASA / JPL-Caltech Jak tedy přistupovat k takové výzvě? Jakkoli odlišné může být navrhování robotů pro zkoumání ledových měsíců Jupitera a navrhování lékařského vybavení na pomoc s dýcháním, v některých ohledech lze podobný přístup použít na oba. Základní otázky - Co musí toto zařízení dělat? Jaké jsou požadavky? - zůstat stejný.
"Použili jsme velmi podobný přístup k tomu, jak obvykle postupujeme při navrhování věcí," vysvětlil Yahnker. "JPL je velký vývojář systémů." To je to, co děláme opravdu dobře. Přemýšlíme o problému, přemýšlíme o všech interakcích, přemýšlíme o dílčích složkách systému a o tom, jak fungují společně, a pak napíšeme robustní sadu požadavků. Sledovali jsme zde hodně stejného procesu. “
Osobní dopad
Největším rozdílem však mezi typickým projektem JPL a tímto byl časový harmonogram. Projekty NASA jsou obvykle plánovány na desetiletí, přičemž je třeba věnovat velkou pozornost propouštění, záložním událostem a dlouhodobému plánování. Ventilátory musely být vytvořeny co nejrychleji, což znamenalo radikální posun do iterujícího myšlení.
"Většina z nás se pustila do inženýrství, protože jsme chtěli něco změnit," řekl Yahnker, "a práce pro JPL v průzkumu vesmíru je skvělá a ve světě děláte obrovský rozdíl." Ale tyto věci se mohou dostavit až po desetiletích. Byla to velmi odlišná zkušenost. Pohybuje se velmi rychle a potřeba je skutečná. To, co děláte dnes, má bezprostřední dopad na svět. “
Lékaři na Lékařské fakultě Icahn na Mount Sinai v New Yorku dávají palec nahoru po testování prototypu ventilátoru vyvinutého laboratoří Jet Propulsion Laboratory NASA v jižní Kalifornii. Lékařská fakulta Icahn na Mount Sinai v New Yorku Zejména rozhovory s lékaři v první linii skutečně přivedly domů důležitost poskytování vybavení a toho, jak může vytvoření efektivnějšího designu skutečně zachránit životy. "Opravdu se cítíš dobře z toho, co děláš." Díky tomu jsou dlouhé hodiny 10 až 12 hodin denně chutnější, a to nejen pro mě, ale i pro moji rodinu, kteří se ptají, jak dlouho budu trávit zalezlý ve své domácí kanceláři. Když jim ukážete práci, kterou děláte, a rozdíl, který ve světě děláte, cítí se dobře. “
Pomáháme lidstvu jako celku
S ventilátorem schváleným FDA nabízí NASA design jako bezplatnou licenci. Nyní tým potřebuje najít výrobce, který by začal vyrábět ventilátory a poskytovat je nemocnicím.
Zařízení jsou nyní užitečná a důležitá, ale jsou také ukazatelem toho, co může malá skupina odhodlaných lidí udělat v době krize.
Pokud by znovu vznikla potřeba, jsou inženýři jako Yahnker a jeho kolegové z JPL ochotni a schopni pomoci.
"Pokud můžeme být připraveni, pokud se, nedej bože, v budoucnu stane taková věc, o to jsme ve hře všichni - ujistěte se, že můžeme pomoci lidstvu jako celku," řekl Yahnker.
