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【臉書】MIT E-Vent團隊的呼吸器開源設計小記

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作者：黃豆泥

本文介紹麻省理工MIT E-Vent團隊針對大量複製且安全的呼吸器替代方案開發的詳細臨床需求與設計原則，強調操作安全、監控氣道壓力、HEPA過濾以及簡易生產的重要性。

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昨天在想有沒有人開始在做可大量複製又安全的呼吸器替代方案？

如果有，那方向上應該是設計一台機器可以擠甦醒球（Ambu®），再加上一些氣壓控制、終末吐氣正壓、混合氧氣、空氣過濾等功能，形狀上介於簡單的甦醒球與複雜的呼吸器中間。

那到底這個方案的最低需求有哪些呢？果然其實已經有不少團隊針對這個主題進行開發，還有團隊過去以這個主題打過比賽拿過獎（MIT Sloan’s prize），甚至因為這次疫情進行開源。

其中麻省理工學院 MIT E-Vent 團隊以去年課堂的學生小組成果繼續開發，然後開源，目前進入第二版，所有內容都可以在他們的網站上取得，包含 CAD 檔。

以下是 MIT E-Vent 團隊針對最低臨床需求的列表，簡單翻譯如下，跟我想像的有一點點出入！

  1. 需要有受過訓練的臨床工作者才可以使用在病人身上
  2. 可以操作的部分
    1. 每分鐘呼吸次數(BPM) 8-40下
    2. 潮氣容積(TV) 200-800ml
    3. 呼吸比(I/E) 1:1-1:4，最好1:2
    4. 可以偵測氣道壓力啟動裝置，1-5 cmH2O
  3. 必須監測得到氣道壓力變化
    1. 最大壓力限制在最大 40cmH2O，高原壓力限制在最大 30cmH2O
    2. 被動氣閥 (blow-off valve) 建議固定在 40cmH2O
    3. 必須要讓醫療人員可以讀取高原壓力與終末吐氣正壓(PEEP)參數
    4. PEEP範圍必須在 5-15 cmH2O
  4. 必須要有臨床人力可以隨時接手，以防失靈
  5. 在緊急需求時，其實不一定要有混合氧氣的功能（也就是上調FiO2），當然有最好，不過在 room air 時，有呼吸器總比沒有好。
  6. 一定要有 HEPA 過濾器，避免病毒傳播
  7. 需有加熱與加濕功能
  8. 需有故障警示通知

機構設計的原則如下：

  1. 可以擠甦醒球超過 60 萬次（能使用約兩週）
  2. 需要有安全機制以利人員介入
  3. 盡可能簡單讓其他人可以製造
  4. 盡可能讓可種馬達可以使用

其他的技術細節可以參閱網站的開源文件，還有圖片～連結在留言

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