Team demonstrerer fungerende prototype af nødudluftning

Et team ledet af University of Illinois ved Urbana-Champaigns Grainger College of Engineering og Carle Health har produceret en prototype nødventilator for at hjælpe med at imødegå den forventede stigning i behovet for åndedrætspleje forbundet med COVID-19-pandemien.

"Vores team lever Apollo 13-filmen, " sagde William King, den overordnede projektleder. "Vi har droppet alt andet for at arbejde døgnet rundt for at hjælpe med at reagere på COVID-19-krisen." King er professor i Mekanisk Videnskab og Ingeniør, som har ansættelser i Grainger College of Engineering og Carle Illinois College of Medicine.

"Vi har et team af strålende og dedikerede mennesker, der lavede noget, der faktisk virker på mindre end en uge. Det er meget inspirerende. Vi håber, at vi kan engagere endnu flere mennesker til at arbejde på den globale reaktion på COVID-19, mens vi fortsætter med at udvikle os. prototypen."

Illinois RapidVent, som nødventilatoren er kendt, ville slutte til den iltkilde, der er tilgængelig i de fleste hospitalsstuer, eller kunne tilsluttes en ilttank. Prototypen har kørt i mere end 75 timer, hvilket er mere end 125, 000 vejrtrækningscyklusser. I løbet af denne tid, enheden leverede den nødvendige mængde ilt og det tryk, som patienterne ville have brug for, når de ikke er i stand til at trække vejret godt nok på egen hånd. Indtil nu, fokuseret test i laboratoriet viser ydeevne svarende til kommercielle produkter - som er en meget mangelvare.

Partnere i Illinois RapidVent-projektet omfatter fakulteter og forskere fra hele University of Illinois i Urbana-Champaign, dets Grainger College of Engineering, dets Siebel Center for Design, dets anvendte forskningsinstitut, Carle Sundhed, Tekmill, og kreative termiske løsninger, Inc.

Holdet samarbejder løbende med læger og medicinske fagfolk for at forfine designet og foretage forbedringer af brugervenlighed - baseret på en evaluering af omkring et halvt dusin eksisterende produkter. En prototype blev skabt ved hjælp af high-end additivt produktionsudstyr og derefter testet ved University of Illinois og hos Creative Thermal Solutions, en champagne, Illinois-baseret virksomhed. Teammedlemmer undersøger også de nødvendige godkendelser til brug af nødventilatoren.

Det næste trin vil være at identificere partnere og ressourcer til at producere Illinois RapidVent i stor skala.

"Sundhedsudbydere skal altid tilpasse sig for at imødekomme patientbehov. Vi bruger de tilgængelige ressourcer og søger forsyninger. Vi erkender, at vi også skal tænke anderledes for at tage os af patienter i fremtiden. Vi tror på at bringe læger, ingeniører og andre partnere sammen er afgørende for at fremme pleje, sagde Charles Dennis, MD, Carle overlæge.

"Denne Coronavirus kan påvirke en patients lunger, og de, der er sygest, kan have brug for hjælp til at trække vejret, " sagde Karen White, MD, Ph.D., en intensivist på Carle Foundation Hospital og et fakultetsmedlem i Carle Illinois College of Medicine. "Ventilatorer er nødvendige for at hjælpe patienter med at få mere ilt. Derfor er vi optimistiske med, at vi ved at videreudvikle Illinois RapidVent kan udvikle flere muligheder for vores sygeste patienter."

Holdet samler ingeniører, læger, læger, designere, brugeroplevelseseksperter, og fremstillingseksperter fra industrien. Mere end 40 mennesker har arbejdet dag og nat på projektet, siden det blev lanceret den 16. marts. 2020.

"Vi har alle set 'flat the curve'-grafikken, der illustrerer, hvordan det at blive hjemme hjælper med at reducere truslen om, at hospitaler bliver overvældet. Den adfærd er helt afgørende, men, i mange fremskrivninger, hospitaler i hele landet kan stadig have fire eller fem gange færre ventilatorer, end de har brug for, " sagde Rashid Bashir, Dekan for Grainger College of Engineering og professor i bioteknik. Bashir er også tilknyttet Carle Illinois College of Medicine.

"Vi så denne massive, akut behov, og vores partnere fra hele staten hoppede på det. Det er præcis, hvad USAs forskningsuniversiteter og deres partnere er unikt rustet til at gøre."

Mens nogle få små grupper har mødtes personligt for at teste enheder, holdet respekterer social distancering og har næsten udelukkende mødtes over videokonferencer.

"Det er meget sandsynligt, at hospitaler rundt om i landet får brug for ekstra respiratorkapacitet, og vi er stolte af at stræbe efter at imødekomme dette behov, " sagde King.