持續升溫武漢肺炎疫情造成全球防疫物資短缺,隨著疫情持續延燒,重症患者仰賴的呼吸器開始成為各國關注的重點,因應可預期的全球呼吸器短缺困境,麻省理工(MIT)緊急成立了團隊,設計出成本低廉、能夠簡易使用的呼吸器 MIT E-Vent,正在等待美國食藥局(FDA)批准,一但獲准,預期將可幫助全球缺乏呼吸器的地區度過危機。

據了解,MIT E-Vent 其實是十年前學生團隊所設計的舊計畫,當時學生團隊與當地醫生合作,設計出一種簡單的呼吸機設備可以用約 100 美元的零件製成,在發表論文詳細介紹設計和測試後,作品就如同多數學生設計作品一樣被擺在一旁。直到近期疫情出現,MIT E-Vent 才再度回到人們的目光焦點。

隨著各國對呼吸器需求攀高,MIT 工程師、醫生、電腦科學和相關人員很快就組成志願者團隊,重新拾起 MIT E-Vent 的研究,嘗試改良、實用化原本的架構設計使其可以更符合現實需求。

透過視訊討論所有細節,合作建模、編碼到追蹤患者生命體數據,在不到一週的時間裡,新團隊就順利打造出第一台原型機並進行了首次實際測試。

但 MIT E-Vent 的原理究竟是什麼?其實這項設備的概念相當簡單,就是使用機械系統來按壓「人工急救甦醒球」(Ambu bag)。所謂的「甦醒球」,是經常會在醫療電視影劇中看到的氣球型裝置,被設計為可由醫療、急診人員手動操作,在心臟驟停的情況下為患者提供呼吸,直到可以使用呼吸機或採取相關措施介入為止。

甦醒球在使用上並不複雜,操作者只需適時擠壓和放鬆,便能將空氣泵入肺部達到與呼吸器類似的效果。然而因為必須評估患者情況並適當調整泵送的時機和壓力,傳統上甦醒球仍得由培訓熟練的醫療技術人員才可進行操作,同時因為必須保持專注,並無法由同一人長時間進行。

▲ MIT E-Vent 的初期版本。

MIT E-Vent 的目標便是設計一種機械系統來取代這項人工。但要達成同樣的效果,系統必須不能損壞甦醒球,同時得維持可控,才能為不同患者量身設定要輸送的空氣量和壓力,最重要的是,設備必須非常可靠,因為任何意外故障都可能致命。

在初步改良設計製造後,團隊已經打造出基本的 MIT E-Vent 原型機,在系統操作的同時也可立即轉換為手動操作,裝置目前正在等待 FDA 的批准,團隊也已製造出更新版本,正在準備進行其他功能測試。

儘管因為時間不同產生的物價差異,MIT E-Vent 的成本微幅提升到 400-500 美元(約台幣 1.2-1.5 萬元),與動輒達 3 萬美元(約台幣 90 萬元)的傳統呼吸器相比,簡易、廉價的 MIT E-Vent 仍不失為呼吸器短缺時期可普及化的選擇。

MIT 團隊已開放相關規格與安全資訊,鼓勵全球有能力的臨床工程團隊運用當地資源打造,但他們同時也提醒,這並不是典型的「DIY」計畫,製作者必須對醫療及相關技術有專門的理解,還得嚴格遵守 FDA 的規範和指南才能運作。

據了解,這個全由志願者組成的團隊目前並沒有募資,由於擔心會被器材的相關詢問淹沒,團隊保持完全匿名運作,但仍十分歡迎相關人士對設備提供任何意見,如果想要進行交流,也可以透過網站與團隊聯繫。

(圖片來源:MIT

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