À l'intérieur du projet de ventilateur à faible coût du MIT

Une version de la conception du ventilateur d'urgence de l'équipe MIT E-Vent. Équipe e-vent du MIT

Lorsque le professeur de génie mécanique Alex Slocum Sr. '82, SM '83, PhD '85, et son fils, Alexander Slocum Jr. '08, SM '10, PhD '13, ont commencé à entendre les rapports d'Italie début mars, ils savaient qu'une crise se dirigeait vers nous. Tant d'Italiens hospitalisés avec covid-19 avaient du mal à respirer par eux-mêmes que le personnel médical a été contraint de rationner leurs ventilateurs, les appareils potentiellement vitaux qui maintiennent l'air circulant dans un patient dont les poumons sont défaillants. Slocum Jr., un ingénieur en mécanique qui est maintenant résident en chirurgie au Medical College of Wisconsin, a creusé les données pour prédire la pénurie potentielle de ventilateurs dans ce pays.

Les chiffres sont effrayants, pour le dire franchement, dit-il. Nous avons estimé qu'une pénurie d'environ 100 000 à 200 000 ventilateurs était possible d'ici avril ou mai.

Slocum Sr. a sorti un design développé il y a une décennie en tant que projet d'équipe d'étudiants dans la classe 2.75 (Medical Device Design), il avait enseigné avec le chercheur scientifique Nevan Hanumara, SM '06, PhD '12. Lui et son autre fils, Jonathan Slocum '14, SM '15, ScD '18, ont commencé à esquisser des idées et ont rapidement envoyé un modèle CAO approximatif au Hobby Shop, où Coby Unger a imprimé les pièces. Hanamura et les Slocums ont rapidement réuni des volontaires ayant une expertise en conception mécanique, électronique et contrôles, ainsi que des médecins expérimentés dans le traitement des affections respiratoires. L'équipe, appelée E-Vent, a commencé à travailler sans arrêt pour affiner la conception, qui avait coûté à l'origine environ 500 $ à construire (un ventilateur conventionnel peut coûter 30 000 $), et a commencé à publier son rechercher en ligne. En quatre semaines, la production des premiers appareils basés directement sur leur travail avait commencé à New York.

Cette machine, appelée le Vague Spiro , a reçu l'approbation préliminaire de la FDA en avril ; le consortium d'entreprises qui le produisent - qui comprend 10XBeta, fondé par Marcel Botha, SM '06 - devrait livrer rapidement des centaines d'unités aux hôpitaux de New York et, éventuellement, dans tout le pays. À la mi-mai, E-Vent continuait à développer davantage la conception et à partager ce qu'ils avaient appris sous la forme de directives open source que les équipes locales peuvent adapter à leurs matériaux et à leurs besoins.

Le principe de la conception originale est simple : prenez un sac de réanimation d'urgence (Ambu est une marque courante), conçu pour être pressé à la main, et automatisez l'action de pressage à l'aide d'une paire de palettes courbes entraînées par un moteur. Mais il y a beaucoup plus que cela, dit Hanumara : Les contrôles sont vraiment délicats, et ils ont nécessité de nombreuses itérations à mesure que notre compréhension du défi clinique et de sécurité augmentait.

Les patients de Covid ont souvent besoin d'une ventilation pendant une semaine ou plus, et dans les cas plus longs, cela signifierait environ un million de respirations, ajoute Slocum Jr., qui a aidé à diriger la montée en puissance initiale d'E-Vent. Ainsi, les palettes sont conçues pour minimiser l'usure du sac.

L'équipe comprend également Daniela Rus, responsable de CSAIL ; Albert Kwon '08, HST '13, anesthésiste au Westchester Medical Center à New York; et plein d'autres.

Bien que notre conception ne puisse pas remplacer un ventilateur complet, souligne Hanumara, elle fournit des fonctions de ventilation clés qui permettront aux établissements de soins de santé sous pression de mieux rationner leurs ventilateurs de soins intensifs et leurs ressources humaines.

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