Začelo se je z naključnim sestankom v kavarni Jet Propulsion Lab (JPL).
Vodilni inženir je na začetku marca naletel na šefa direktorata za inženiring in znanost JPL, med razpravami o aktualnih dogodkih pa so se na glas spraševali, ali lahko JPL na nek način prispeva k boju proti koronavirusu. Poslali so e-poštno sporočilo z vprašanjem, ali ima kdo ideje ali bi prostovoljno pomagal, kmalu pa se je zbrala cela ekipa inženirjev.
Rezultat tega naključnega srečanja je prototip ventilatorja za lažje dihanje pri kritično bolnih bolnikih s COVID-19, zasnovan v samo 37 dneh. Prototip je odobrila Uprava za prehrano in zdravila (FDA), kar pomeni, da ga je zdaj mogoče izdelati in začeti pošiljati, da olajša kronično pomanjkanje ventilatorjev v ameriških bolnišnicah.
Nekateri izmed desetin inženirjev, ki so sodelovali pri izdelavi prototipa ventilatorja, posebej namenjenega bolnikom s COVID-19, v NASA-inem laboratoriju za reaktivni pogon v južni Kaliforniji. Prototip, imenovan VITAL (Ventilator Intervention Technology Accessible Local), je nastal v 37 dneh marca in aprila. NASA / JPL-Caltech Potovanje je bilo za vpletene inženirje čustveno, kot je za Digital Trends povedal Chris Yahnker, eden prvih prostovoljcev, ki se je pridružil projektu.
"Včasih smo vsi potočili solzo," je dejal. "V karieri ni velikokrat, ko resnično lahko rečeš:" Resnično sem spremenil. "
Od vesoljskih robotov do medicinskih ventilatorjev
Yahnker, nadzornik skupine za robotiko ekstremnega okolja pri JPL, običajno dela pri načrtovanju robotov za NASA za raziskovanje surovega okolja Marsa, Venere, Evrope in širše. Ko pa je prejel e-poštno sporočilo o novem projektu - v bistvu vprašal, ali lahko iz delov, najdenih okoli hiše ali v lokalni trgovini s strojno opremo, izdelajo ventilator - je vedel, da se želi vključiti.
Prvi konec tedna se je v svoji garaži premikal in z dvema ali tremi drugimi ljudmi pametoval o vsaki divji ideji, vse od uporabe plastičnih steklenic za vodo do uporabe črpalke na zračni blazini.
V naslednjem tednu je ekipa spoznala, da ima priložnost ustvariti nekaj, kar bi ljudem res lahko pomagalo. In tik preden so zaposlene v družbi JPL poslali domov na daljavo, so se inženirji posvetovali s strokovnjakom za bolezni dihal iz bližnje bolnišnice, ki je razložil podrobnosti o tem, kaj zdravniki potrebujejo za uporabo ventilatorja zlasti za bolnike s koronavirusom.
Inženirji iz NASA-jevega laboratorija za reaktivni pogon v južni Kaliforniji se pripravljajo na odpremo prototipa ventilatorja za bolnike s koronavirusom na Medicinsko fakulteto Icahn na gori Sinaj v New Yorku. NASA / JPL-Caltech To je sprožilo zanimanje drugih inženirjev JPL, ki so ob podpori več deset drugih, ki so presenetljivo hitro delali na oblikovanju novega ventilatorja, oblikovali osrednjo ekipo sedmih ali osmih ljudi.
Narediti razliko
Inženirstvo ventilatorja je ena stvar. Toda oblikovanje nečesa, kar ustreza smernicam FDA in bi ga bilo mogoče hitro odobriti in uvesti, je bilo povsem drugo. Navsezadnje je bil dizajn malo uporaben, če ga ni bilo mogoče takoj dati v bolnišnice.
Druga ključna skrb ekipe je bila, da niso želeli odvzeti dobavne verige obstoječih proizvajalcev ventilatorjev - ne bi bilo smiselno oblikovati novega ventilatorja, če bi konkuriral tradicionalnim ventilatorjem za omejeno dobavo delov. Zato so iskali dele iz panog, kot je varilna industrija, ki so bili poceni in lahko dostopni ter ne bi motili proizvodnje drugih ventilatorjev.
Želeli so tudi zagotoviti, da se ventilator lahko uporablja z oskrbo s plinom v bolnišnici ali brez nje, zato so ustvarili dva modela - enega za uporabo v bolnišnicah z razpoložljivimi plinovodi in enega samostojnega za uporabo v sili.
In čeprav je bil njihov poudarek najprej na zagotavljanju ventilatorjev za ZDA, so se tudi želeli prepričati, da bi se ventilatorji lahko uporabljali na mednarodni ravni, zato je morala zasnova omogočati različne električne napetosti in frekvence po vsem svetu.
VITAL (Ventilator Intervention Technology Accessible Locally) je nov visokotlačni ventilator, ki ga je razvila NASA in je zasnovan za zdravljenje bolnikov s koronavirusom. NASA / JPL-Caltech Torej, kako pristopiti k takšnemu izzivu? Kakor drugače kot načrtovanje robotov za raziskovanje ledenih lun Jupitra in oblikovanje medicinske opreme za pomoč pri dihanju, lahko na nek način podoben pristop uporabimo za oba. Osnovna vprašanja - Kaj mora ta naprava narediti? Kakšne so zahteve? - ostati enak.
"Upoštevali smo zelo podoben pristop do tega, kako se običajno lotimo oblikovanja stvari," je pojasnil Yahnker. »JPL je velik razvijalec sistemov. To počnemo res dobro. Razmišljamo o težavi, razmišljamo o vseh interakcijah, razmišljamo o podkomponentah sistema in o tem, kako delujejo skupaj, nato pa napišemo trden sklop zahtev. Veliko istega postopka smo sledili tudi tukaj. "
Osebni vpliv
Največja razlika med tipičnim projektom JPL in tem pa so bili časovni okviri. NASA-jevi projekti se običajno načrtujejo v desetletjih, pri čemer je bilo veliko pozornosti vključeno v odpuščanje, varnostne rezerve in dolgoročno načrtovanje. Ventilatorje je bilo treba ustvariti čim prej, kar je pomenilo korenit prehod v ponavljajočo se miselnost.
»Večina od nas se je ukvarjala z inženiringom, ker smo želeli kaj spremeniti,« je dejal Yahnker, »in delo za JPL pri raziskovanju vesolja je v redu in v svetu resnično naredite veliko. Toda te stvari lahko trajajo desetletja, da se uresničijo. To je bila povsem drugačna izkušnja. Premika se zelo hitro in potrebe so resnične. To, kar počnete danes, ima neposreden vpliv na svetu. "
Zdravniki na Medicinski fakulteti Icahn na Mount Sinai v New Yorku pokažejo palce po preizkusu prototipa ventilatorja, ki ga je razvil NASA-in laboratorij za reaktivni pogon v južni Kaliforniji. Medicinska šola Icahn na Mount Sinai v New Yorku Zlasti pogovori z zdravniki na fronti so resnično odpeljali domov, kako pomembno je zagotoviti opremo in kako lahko učinkovitejša zasnova resnično reši življenja. »Resnično se počutiš dobro, kar počneš. Dolge ure od 10 do 12 ur na dan so bolj prijetne, ne samo zame, ampak tudi za mojo družino, ki sprašuje, kako dolgo bom preživela v domači pisarni. Ko jim pokažeš delo, ki ga opravljaš, in razlike, ki jih ustvariš v svetu, se počutijo dobro. "
Pomoč človeštvu kot celoti
Z ventilatorjem, ki ga je odobrila FDA, NASA ponuja zasnovo kot brezplačno licenco. Zdaj mora ekipa samo najti proizvajalca, ki bo začel proizvajati ventilatorje in jih zagotavljati bolnišnicam.
Naprave so zdaj uporabne in pomembne, a so tudi pokazatelj, kaj lahko stori majhna skupina odločnih ljudi v času krize.
Če se bo potreba spet pojavila, so inženirji, kot sta Yahnker in njegovi kolegi iz JPL, pripravljeni in sposobni pomagati.
"Če smo lahko pripravljeni, če se, ne daj Bože, v prihodnosti zgodi še kaj takega, je to tisto, za kar smo vsi v igri - poskrbimo, da lahko pomagamo človeštvu kot celoti," je dejal Yahnker.
