加州大学圣地亚哥分校(University of California San Diego)的一个工程师和医生团队为COVID-19患者开发了一种低成本、易于使用的紧急呼吸机，这种呼吸机安装在救护车上常见的呼吸机袋周围。
该团队在这个袋子周围建立了一个自动化系统，将紧急呼吸机的成本降到了每台500美元——相比之下，最先进的呼吸机目前的成本至少为5万美元。该设备的组件可以快速组装，通风机只需15分钟即可组装完成。该设备的电子和传感器依赖于强健的供应链，供应链来自不太可能受到短缺影响的医疗保健领域。
UCSD MADVent Mark V也是唯一一款提供压力控制通风设备的设备，该设备配有报警器，可以根据压力过低或过高进行调节。这一点尤为重要，因为过度的压力可导致COVID-19患者的肺损伤，随着病情进展，患者的肺活量往往会迅速下降。
大多数呼吸机都是测量被泵入患者肺部的空气量，而这需要昂贵的气流传感器。相比之下，UCSD的MADVent Mark V则测量压力，并利用这些数据来控制进入肺部的气流。这是降低设备价格的关键。
来自圣地亚哥tUC和行业合作伙伴的团队将寻求食品和药物管理局对该设备的批准。他们在即将出版的《医疗设备和传感器》中详细介绍了他们的工作。
“COVID-19 MADVent可以安全地满足多样化需求的病人因为它可以调整呼吸广泛范围的参数需要治疗急性呼吸窘迫综合征,”詹姆斯的朋友说,加州大学圣地亚哥分校教授雅各布斯工程学院和论文的两个相应的作者之一。“结合了现成的组件和容易加工的部件与机械驱动的压力控制，使我们的设计既低成本和快速制造。”
研究人员还想确保有限的卫生保健工作者所使用的设备可以通风,没有经验与这种类型的系统,它彼得森博士说,这项研究的作者之一系的项目科学家在加州大学圣地亚哥分校医学院的麻醉学。因此，MADVent Mark V使用安全，组装方便，维修方便。
Casper Petersen博士说:“在物资匮乏的情况下，比如正常的供应链中断，或者在发展中国家和难以到达的农村地区，这种设备可能是一个很好的选择。”
该设备并不是用来替代重症监护病房中使用的高度复杂的呼吸机。
“相反,我们的低成本的通风机是一个紧急的桥梁在大病人激增的情况下,我们可能没有足够的维持生命的设备”,朗尼彼得森博士说,雅各布斯工程学院的助理教授、兼职教授在加州大学圣地亚哥分校卫生和其他论文的通讯作者。“安全是我们的首要任务;虽然MADVent是一种低技术和低成本的设备，但它实际上提供了强大的、为患者量身定制的呼吸系统，这确实增加了受COVID-19相关的复杂肺部感染和呼吸窘迫患者的安全性。
UCSD MADVent Mark V
加州大学圣地亚哥分校的研究小组在一个呼吸机袋周围制造了他们的设备，这个呼吸机袋通常在救护车上使用，可以手动按压来帮助病人呼吸。在UCSD的MADvent Mark V，一个机械桨挤压袋代替。划桨由一系列压力传感器控制，以确保病人肺部有适当的空气流动。该团队有意将尽可能多的标准医院用品融入设计中，因为这些物品已经经过了安全性、寿命和兼容性方面的严格测试。
为了测量压力，研究人员开发了一种算法，可以根据设备的马达转了多少圈来推断出袋子被压缩了多少，并以此计算进入患者肺部的空气量。
“肺部的弹性变化非常快，所以能够感受到病人的反馈非常重要，杏耀代理”朗尼彼得森(Lonnie Petersen)博士说。
研究人员在一个肺模拟器上对他们的系统进行了200多次、连续几天的测试，以遵守国际标准组织(International standards Organization)和美国食品药品管理局(FDA)的标准，以确保其正确运行。该设备还在医用人体模型模拟器上进行了测试。
节省成本的关键之一是开发救护车袋压缩时通过其输送的空气量的计算机模型。这使得研究人员可以摆脱昂贵的气流传感器和控制它们的复杂算法。
通风机上的材料可用1.5%的双氧水、70%的乙醇等常规消毒剂消毒。
”系统,在其当前状态的发展,可以很容易地适应新模块,使更复杂的功能,如流量监控,这可以使额外的通风模式和提供医疗保健运营商更多的信息关于病人的呼吸,“Aditya Vasan说,在朋友的研究小组和博士生论文的第一作者。
跨领域合作
在临床医生和工程师的密切合作下，该团队仅用三天时间就完成了一个粗略的原型。然后，
杏耀挂机软件 ，杏耀连接他们花了数不清的时间来改进和测试呼吸机。很多工作都是为了确保它是安全的，并且可以用简单的部件大规模生产。
加州大学圣地亚哥高通学院原型实验室的工程师提供工程设计和制造支持。电子工程师Mark Stambaugh开始研究微控制器，帮助调整中风周期，控制按压的速度和体积，以帮助病人呼吸。机械工程师Alex Grant提供设计支持和指导。
