国际学科团队开发价格便宜且制造简单的呼吸机

   生物医药前沿        

科学家们在过去的一年中一直在努力寻找方法来遏制冠状病毒大流行的影响。尽管这超出了他们的典型研究领域,但是物理学家在有关大流行及其对人的影响的研究的许多方面一直发挥着重要作用。

国际学科团队开发价格便宜且制造简单的呼吸机

粒子物理学家对气体处理系统的敏锐理解使它们处于开创低成本,可大量生产的呼吸机的前沿,从而帮助解决了全球范围内的短缺问题。由普林斯顿大学物理学教授和格兰萨索科学研究所的克里斯蒂安·加尔比亚蒂(Cristian Galbiati)领导的国际跨学科团队,即米兰机械通风设备(MVM)协作牵头,并在AIP出版的《流体物理》杂志上介绍了该设计。


该项目于2020年3月开始,这是在意大利陷入封锁后不久。仅仅一周后,MVM合作就有了一个可行的原型。


呼吸机由进气阀和排气阀以及一系列控制和警报器组成,以确保对每个患者进行适当的监视和自定义。该设计由容易获得的零件制成,并以公开许可的形式展示,从而使发展中国家能够快速,轻松地制造自己的设备。


Galbiati说,设计背后的想法是要有一个尽可能简单的系统,通过单个阀输送空气,通过单个阀排放空气。


因为MVM是专门为冠状病毒感染患者开发的,所以与典型的呼吸机相比,它的功能有所降低。但是这种更简单的设计将生产成本降低了五倍,达到每单位10,000美元以下。

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皇后大学物理学奖获得者,论文的共同作者之一,诺贝尔物理学奖获得者亚瑟·麦克唐纳(Arthur McDonald)说,这种流行病的到来,作为非医学物理学家的人,您会感到有些无助。我们与来自国家实验室,学术界和工业界的粒子物理学家,工程师和软件专家的合作,利用他们现有的才能来创建新的,易于使用的设计,并在国际上提供新的制造能力,以应对大流行期间最严重的情况。


对于致力于基础研究(例如寻找宇宙暗物质)的科学家而言,投入时间和经验来构建有助于改善人们健康的设备非常重要,该实验室的高级科学家Walter Bonivento说。


MVM已获得美国食品和药物管理局的紧急使用授权,并已获得加拿大卫生部医疗器械局的授权。迄今为止,根据加拿大政府的合同,已经交付了约6,000单位的储存库存,如果有要求,则有可能增加库存。


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