Безопасная и эффективная доставка кислорода пациентам.

Маски с клапанами, также называемые мешками Амбу (аппаратами искусственной вентиляции лёгких), используются для подачи кислорода пациентам, которые не дышат самостоятельно. Однако, несмотря на то, что они спасли множество жизней, они не подходят для лечения пациентов с коронавирусом COVID-19.

Главный недостаток маски заключается в том, что для подачи кислорода в лёгкие её необходимо сжимать вручную. Это эффективно на короткие периоды, но не для длительного лечения. Кроме того, объём кислорода в лёгкие может варьироваться, и перед подачей кислорода необходимо стабилизировать состояние пациента.

Изучив открытые проекты аппаратов ИВЛ для экстренной помощи, команда инженеров компании Tolomatic собралась и предложила несколько новых идей по созданию аппаратов ИВЛ на основе мешков Амбу. В течение недели команда разработала две конструкции, использующие винтовые электроприводы компании. Эти конструкции автоматически контролируют объём и частоту подачи воздуха пациентам, что является значительным улучшением по сравнению с ручными мешками Амбу.

Наш подход заключался в автоматизации традиционно ручного процесса с помощью электрических линейных приводов, чтобы обеспечить пациентам непрерывное поступление воздуха в течение нескольких дней или недель. Приводы управляют скоростью, частотой и длиной хода при движении вниз, длительностью паузы, а также скоростью, частотой и длиной хода при движении назад.

Эти приводы позволяют врачам и медсестрам полностью контролировать поток кислорода, поступающего в лёгкие пациента, в отличие от более традиционных кулачковых или пневматических цилиндров, которые мы видели в других открытых системах. Независимо от возраста пациента, возраста, комплекции или роста, они позволяют регулировать объём и частоту подачи воздуха.

Мы используем либо электрический штоковый, либо бесштоковый электропривод. Оба типа представляют собой линейные приводы с винтовым приводом, преобразующие вращательное движение серводвигателя в линейное. Штоковые приводы имеют шток, который выдвигается и втягивается из основного корпуса привода. Бесштоковые приводы не имеют штока. Вместо этого перемещение или ход осуществляется внутри привода. В этом случае штоковому приводу требуется корпус для размещения мешка Амбу, и привод крепится к корпусу. Бесштоковый привод более компактен и может удерживать и сжимать мешок Амбу в своих направляющих.

Оптимальная длина хода для обоих прототипов составляет 2,5 дюйма (6,7 см), с минимальным усилием на выходном валу 25 фунтов (11,7 кг). Оба рассчитаны на усилие не менее 100 фунтов (45,7 кг). Конфигурация двигателя с прямым приводом (или линейным) упрощает конструкцию и снижает затраты. Добавление зубчатой передачи позволит использовать её с более широким спектром двигателей.

Эти новые конструкции, по-видимому, представляют собой усовершенствование по сравнению с модификациями мешков Амбу, которые автоматизировали процесс с помощью однонаправленного кулачкового механизма или пневматического привода. Они не позволяют медицинским работникам регулировать длину вдоха, а только частоту дыхания. В результате всем пациентам доставляется одинаковый объём воздуха, и результирующий профиль движения не похож на типичный дыхательный цикл.

Линейные приводы, с другой стороны, могут быстро разгоняться и поддерживать скорость на заданном расстоянии, обеспечивая более непрерывную подачу воздуха за одно сжатие и более типичный цикл дыхания. Полный контроль движения линейного привода также позволяет регулировать расход воздуха в зависимости от возраста, телосложения или текущих потребностей пациента.

Конструкции обеспечивают надежную долгосрочную работу и предусматривают возможность добавления сигнализации на случай неисправности двигателя, а также датчиков для контроля количества и качества воздушного потока.

Мы не являемся производителем медицинских изделий, и данная конструкция не была одобрена никакими регулирующими органами. Однако эти концепции ограничивают контакт с пациентом только уже одобренным мешком Амбу. Наша цель — обратиться к другим партнёрам, вызвать интерес и обсудить возможности совместной работы над утверждённой конструкцией, которая поможет медицинскому персоналу спасать жизни.

На сегодняшний день мы вели переговоры с несколькими компаниями, работающими над другими концепциями, и заинтересованы в дополнительных преимуществах, которые может обеспечить электропривод. Наша компания готова предложить свой опыт в области управления движением для решения этих критически важных задач. Компаниям следует обращаться к нам за помощью в решении их задач.