جهاز التنفس الصناعي “VITAL” التابع لناسا يحصل على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية
تلقى جهاز التنفس الصناعي منخفض التكلفة ومنخفض التعقيد الذي طوره مهندسو ناسا في مختبر الدفع النفاث (JPL) موافقة من إدارة الغذاء والدواء (FDA) هذا الأسبوع.
مع تصريح استخدام الطوارئ لجهاز التنفس الصناعي في 24 مارس ، يمكن للنظام الآن دعم مرضى COVID-19.
يحتوي النظام “VITAL” أو تقنية تدخل أجهزة التنفس التي يمكن الوصول إليها محليًا على أجزاء أقل من جهاز التنفس الصناعي التقليدي المتطور ، وبالتالي يمكن بناؤه بشكل أسرع وصيانته بسهولة أكبر. يتوفر العديد من مكونات VITAL حاليًا للمصنعين المحتملين من خلال سلاسل التوريد الحالية.
قال ليون ألكالاي ، أحد قادة مشروع جهاز التنفس الصناعي ومدير مكتب الشراكة الاستراتيجية في مختبر الدفع النفاث ، والذي تواصل مع Tech ملخصات عبر البريد الإلكتروني.
طلب الدكتور ماثيو ليفين من كلية إيكان للطب في ماونت سيناي في نيويورك قدرة أجهزة التنفس الصناعي على توفير ضغط أعلى وحجم أعلى من تركيز الأكسجين العالي ، وهو ما يحتاجه مرضى COVID-19.
قال القلعي: “لقد قدموا لنا متطلبات محددة لما يحتاجون إليه وصممنا هذه المواصفات”.
واستجابة لذلك، قام فريق مختبر الدفع النفاث ببناء نموذجين أوليين مختلفين من مراوح التهوية: أحدهما يعمل بالهواء المضغوط والآخر ضاغط ، ولكل منهما متطلبات إدخال مختلفة.
يستخدم الجهاز الذي يعمل بالهواء المضغوط أكسجين مضغوطًا أو هواءًا من مصادر المستشفى. يأخذ جهاز الضاغط أيضًا الأكسجين المضغوط، ولكنه يولد ضغطه الخاص ويمزج في الهواء المحيط غير المضغوط.
في 21 أبريل، قبل مراجعة FDA ، اجتاز النموذج الأولي الحيوي VITAL الذي يعمل بالهواء المضغوط اختبارًا حاسمًا في Mount Sinai.
قام مختبر الدفع النفاث بتسليم نموذج أولي للجهاز إلى مختبر المحاكاة البشرية في قسم التخدير وطب الجراحة والألم في Mount Sinai لإجراء اختبارات إضافية.
ليفين، مدير المختبر وأستاذ مساعد في التخدير وطب ما قبل الجراحة وطب الألم وعلم الوراثة وعلوم الجينوم في كلية الطب في إيكان ، كان سعيدًا بالنتائج.
قال ليفين: “تم تنفيذ النموذج الأولي لوكالة ناسا كما هو متوقع في ظل مجموعة متنوعة من حالات المريض المحاكاة”. “يشعر الفريق بالثقة في أن جهاز التنفس الصناعي VITAL سيكون قادرًا على تهوية المرضى الذين يعانون من COVID-19 بأمان هنا في الولايات المتحدة وفي جميع أنحاء العالم.”
مثل جميع أجهزة التنفس الصناعي، تتطلب VITAL تخدير المرضى وإدخال أنبوب أكسجين في مجرى الهواء للتنفس.
لن يحل الجهاز الجديد محل أجهزة التنفس الصناعي الحالية في المستشفيات، والتي يمكن أن تستمر لسنوات ومصممة لمعالجة مجموعة أوسع من المشكلات الطبية. بدلاً من ذلك ، من المفترض أن تستمر VITAL من ثلاثة إلى أربعة أشهر.
تصميم جهاز التنفس الصناعي الثانوي، والذي يتميز الضاغط، ومن المقرر أن يتم اختبارها في مدرسة UCLA الطبي في غضون أقل من 2 أسابيع، في 11 مايو عشر .
كيف بدأ جهاز التنفس الصناعي “VITAL” التابع لناسا
بدأ تطوير النموذج الأولي في منتصف مارس في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا. لم يكن الجهاز قائمًا على أي تقنية موجودة مسبقًا في مختبر الدفع النفاث.
قال Alkalai لـ Tech Briefs: “هناك الكثير من المواهب في مختبر الدفع النفاث والمعرفة التي يمكن أن تفعلها” .
ظهرت الفكرة في الحياة عندما أجرى أعضاء الفريق مثل David Van Buren و Robert Manning محادثات حول النقص الوطني في أجهزة التنفس الصناعي. بدأ العشرات من الباحثين في مختبر الدفع النفاث بالتفكير في طرق يمكن للمختبر أن يساعدها.
في ذلك الوقت، كانت التنبؤات بحدوث نقص على المستوى الوطني رهيبة للغاية، كما قال الكلاي لـ Tech Briefs، الذي شعر بالحاجة إلى جانب فريقه في مختبر الدفع النفاث لمساعدة المرضى المحتاجين إلى المساعدة.
قال الكلاي في الفيديو أدناه: “الشيء الآخر الذي شعرت به وأراه في فريقنا وهو دعوة للواجب”. “لدي هذه الموهبة. أنا مهندس أو عالم. يمكنني فعل شيء.”
يعتبر تفويض إدارة الغذاء والدواء (FDA) معلمًا رئيسيًا في عملية تجسد أفضل ما يمكن أن تفعله الحكومة في وقت الأزمات، وفقًا لمدير ناسا جيم بريدنستين.
قال بريدنشتاين: “جهاز التنفس الصناعي هذا هو أحد الأمثلة التي لا حصر لها على كيفية ترجمة استثمارات دافعي الضرائب في استكشاف الفضاء – المهارات والخبرات والمعرفة التي تم جمعها على مدى عقود من تخطي الحدود وتحقيق الإنجازات الأولى للبشرية – إلى تطورات تعمل على تحسين الحياة على الأرض”.
