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美呼吸機短缺持續 開發團隊各出奇謀

[新科技速遞] [新冠肺炎][醫療科技 Biological Technology] [Fitbit] [急救] [呼吸機]
[Johns Hopkins University]

霍普金斯大學更研究出以醫院原有的加壓輸氣和氧氣管驅動的無氣泵呼吸機,可以簡化呼吸機的部署。(圖片來源:霍普金斯大學)

新科技速遞

全球新冠肺炎缺乏呼吸機,全球的研究室和科技公司紛紛響應呼籲,研究開發呼吸機,較早前NVIDIA首席科學家Bill Dally,上載了呼吸機開源設計。

美國約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)研究人員開發了3D 列印的呼吸機分岔管(Splitter),一部呼吸機可供多人使用,同時控制不同的輸氣量。美國的不少呼吸機分岔管設計,已上載網上,供3D 列印愛好者在家中列印,並供醫院使用。

霍普金斯大學研究人員Helen Xun開發3D 列印的呼吸機分岔管(splitter),同一呼吸機可以緩解兩名病人的呼吸困難,不少人在家中幫助打印。(圖片來源:霍普金斯大學)

約翰·霍普金斯大學工程學院亦研究以醫院原有加壓輸氣和氧氣管,驅動供氧的無氣泵呼吸機;電子零件分銷商RS Components推出可供開發呼吸機電子配件,向全球創客供應零件。

FDA緊急批准設備

FDA緊急批准了全球多種呼吸機,部分屬於「緊急使用授權」 (EUA),即僅供新冠肺炎期間公共醫療系統緊急情況下使用。

根據FDA的官方網頁,3月25日至6月1日止,獲批呼吸機及急求呼吸機超過60種,不少為原有睡眠窒息正壓呼吸機廠商,亦有從大學、研究機構,甚至是穿戴式廠商等研發。

https://www.fda.gov/media/136528/download

6月1日,FDA批准了美國太空總署NASA資助,並由加州理工學院管理,位於帕薩迪納(Pasadena)的「噴射推進實驗室」(Jet Propulsion Laboratory,JPL)開發的第二個緊急呼吸機(Emergency Ventilator)。JPL為全球頂尖太空實驗研究室,開發多項無人太空探測任務;包括正於火星工作的「好奇號」(Curiosity)探測車。

JPL開發的緊急呼吸機(Emergency Ventilator)VITAL Compressor,最左為領導開發的Tisha Wang醫生(圖片來源:美國太空總署/加大理工JPL)

FDA共向JPL,頒發兩個VITAL呼吸機的緊急批准,上述呼吸機由加大洛杉磯分校胸肺及深切治療科病房主管醫生Tisha Wang團隊開發,已向8家美國廠商發出免費生產授權,可以即時投產,稍後向國際其他廠商發出許可授權。VITAL呼吸機只須傳統呼吸機的約七分之一零件,就能裝組完成。

Fitbit呼吸機

同一天,FDA也批准Fitbit所開發「急救呼吸機」(Emergency  Resuscitator)Fitbit Flow予緊急使用授權 (EUA),亦可於疫情期間緊急使用。

Fitbit Flow適用於成年病人的連續機械呼吸支援,支援傳統氣閥控制和壓力控制的呼吸模式,支援患者觸發的呼吸的「輔助控制」功能,不過僅可疫症期間,無法取得FDA 批准臨床呼吸機的機構,才可在醫生指導下供合格、經培訓人員使用。在缺乏商用呼吸機情況下,Fitbit Flow可以作為暫時替代品。

Fitbit將內部用於感應器開發和硬件設計的專業知識,應用在研發Fitbit Flow,該自動呼吸機受麻省理工學院E-Vent 設計工具箱所啟發。Fitbit Flow開發過程諮詢了俄勒岡健康及科技大學(OHSU)臨床醫生,與Mass General Brigham Center for COVID Innovation工作小組一同設計。

 Fitbit共同創辦人兼行政總裁James Park表示:「Fitbit結合感應器開發、生產和全球供應鏈專業知識,以解決呼吸機持續需求。」 

Fitbit Flow建立在醫護人員使用的標準復甦袋,內置精密儀器、感應器和警報器,Fitbit深信以上同等價格,沒有同樣產品可及Fitbit Flow所有功能。

 Fitbit Flow建立在醫護人員使用的標準復甦袋,內置精密儀器、感應器和警報器,支援自動按壓及患者監測,設計直接易用,可助減輕需要操作商用呼吸機的專業人員壓力;其他類似急救呼吸機功能各有不同,Fitbit深信以同等價格,沒有產品可及Fitbit Flow所有功能。

OHSU小兒急症醫藥助理教授兼急症臨床創新聯合董事David Sheridan表示:「 Fitbit Flow為學術和業界攜手,以應用問題為本的創新方式,迅速回應的絕佳例子。我們須建立方案,以確保醫療系統擁有需要的設備。」

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