Приказна за навивачите на респираторна поддршка од делови отпечатени на 3Д печатач - проект
Во март, кога се очекуваше голема криза во романскиот здравствен систем, а цените на основните медицински помагала, како вентилаторите за респираторна поддршка, енормно се зголемија преку ноќ, некои жители на Темишвар излегоа со идеја да произведуваат вакви вентилатори од 3Д печатени делови. . Разговарав со двајца иницијатори на проектот за да видам колку време вентилаторот треба да биде подготвен, колку чини и кој е секој чекор, со неизбежните неуспеси, на неговата реализација.
Раду Тичиу, ментор и поддржувач на ИТ стартап екосистемот во Тимишоара и Колин Брандабур, основач на стартапот Symme3D, компанија што произведува 3Д принтери, за StartupCafe изјавија како идејата за лансирање на Ventila TM - проект за производство на првиот Романски вентилатор за поддршка на дишните патишта и со што е можно повеќе делови за печатење во 3Д.
Од интервјуто:
Раду Тичиу: Во принцип, мислам дека во климата на висока напнатост и со оглед на тоа што беше изопачена перцепција на реалноста, замислувавме дека работите ќе не погодат за една или две недели и ќе бидат тешки за управување. Во суштина, во Темишвар направивме нешто што се случи воопшто во светот, страница на производители, луѓе страствени за технологијата, започнавме предизвик, реков ајде да се обидеме да развиеме локално на што повеќе места, верзии на опрема за поддршка респиратор, користејќи ресурси при рака во најкус можен рок. Јас сум олеснувач на активностите во технолошкиот претприемачки систем, но не можев да направам многу лично во овој поглед, но она што можев да го направам е да ги предизвикам луѓето во локалниот екосистем. И, прилично сè започна со наш удел на глобална страница, на што светот реагираше брзо и изненадувачки решено да биде дел од локалните напори за развој на вентилатор.
Повикот на Хакадеј беше обид за демократизација на производството на системи за вентилација. Гледавме на работите од најтемна перспектива, ако дојдеме до критична точка, на почетокот мислевме дека ако Италијанците ги имаат проблемите што ги имаат, ќе се збуниме.
Колин Брандабур: И започнавме од премисата, добро, да видиме пред сè што значи да се купат овие уреди. Разговорите ги започнавме во вторник попладне, најдовме на страницата за јавни набавки во Азија, вентилаторот посветен на пазарот беше околу 1.500 - 2.000 евра, што беше поврзано со кислородниот систем на болниците, во средата наутро цената за истиот производот беше околу 3.700 евра, во четвртокот наутро беше 8.000, а следната недела добив понуда од локален дистрибутер за 21.000 евра. Значи, за помалку од една недела цените се зголемија повеќе од седум пати.
Затоа, реков дека можеби би било интересно да видиме дали не можеме сами да развиеме уред. Се разбира, почнувајќи од повикот Хакадај, Раду автоматски го мобилизира својот тим и направивме цел список на сопственици на 3Д печатачи за да видиме каква технологија имаме во земјата на која можеме да се потпреме.
Првично мислевме дека целиот проект ќе биде испечатен во 3Д за да можеме многу брзо да направиме скала. Секој знае дека технологијата за 3Д печатење не е најбрза, но ако достигнеме неколку стотици, имавме 450 луѓе со над 700 печатари колку што имавме на располагање, можеме да извадиме производ - како што мислев во тоа време, доста брз И, започнавме да повторуваме.
Практично целата идеја започна да мисли дека немаме ништо, не тргнуваме од идејата дека би имале компримиран воздух и кислород во болниците, дека немаме можност да го потврдиме овој критичен медицински апарат. Или, постапките за сертифицирање од самиот почеток претпоставуваа дека ни требаат 2 години, толку многу е потребно за да се тестираат овие системи, врз луѓе, врз животни, сè додека не успеат да проветрат болен пациент.
Тогаш реков дека е очигледно дека нема да направиме медицински апарат, туку ќе користиме медицински апарат, т.е. овој Амбу торба (види видео), што е медицинско помагало, а не нешто што требаше да го импровизираме. Купив од пазарот и имав помош и од Црвениот крст и болниците да добијам повеќе типови на овие уреди, бидејќи дури и за ова тие почнаа да шпекулираат. Првиот пат кога ја проверив цената на комплетен сет беше 60 леи, за една недела беше 280 леи, нешто смешно.
Овој медицински уред рачно се управува, тој не прави ништо друго освен пумпање воздух. Но, неопходно е медицинската сестра или лекарот да имаат искуство, да почувствуваат како точно влегува воздухот, колку воздух влегува во белите дробови, какви се вдишувањето и делот за дишење. Тогаш реков дека има шанси да се стигне до пациентот преку асистент за вентилација, односно да не мора да се прави ова рачно, реков да видам како можеме да го автоматизираме ова.
Го зедов предвид и несреќното искуство што го имав со некој во семејството, кој почина и за кого лекарот се потеше 45 минути обидувајќи се да го вентилира рачно со ваков апарат. И тогаш помислив дека ќе има болници во пандемијата, затоа што немаме многу навивачи, тогаш кружеше дека имаме само 200 навивачи во целата земја. Очигледно беше дека ако ја надминеме максималната граница на нашите болници, постојат шанси да завршиме во оваа ситуација (рачно да ги вентилираме пациентите) или да ги оставиме да умрат. Сепак, се сомневам дека ова ќе се случеше, но може да завршиме со луѓе што го прават ова (рачна вентилација) на неконтролиран начин. И во случај на КОВИД-19 притисокот и темпото се извонредни. Моравме да научиме и да прочитаме многу литература за да разговараме со многу лекари за да прашаме и да добиеме мислења од многу лекари. Понекогаш овие мислења беа контрадикторни, некои рекоа дека станува збор за колона вода од 35 см, други тврдат дека е до 100 см, што е апсурдно долго време, но затоа беше побарано.
Потоа продолживме да го развиваме овој прв уред, кој многу брзо го поништивме, моторите беа недоволни.
Што направив јас? Јас во основа го зедов Абу Баг и го затегнав и сакав да проверам каква сила е потребна за целосно затегнување и испумпување на овој Абу Баг. Излезе сила од 1,5 килограми, но ние не ја зедовме во предвид бременоста, односно 1,5 gk без бременост, односно пациентот е многу здрав, а белите дробови се многу еластични, но кога ќе го врземе за вештачко белодробно овој апарат не тој сè уште се справуваше механички. Исто така, мораше да го земеме предвид фактот дека немавме многу достапни ресурси, во основа зборуваме за матична плоча од еден наш 3Д принтер, што го најдовме во практичниот магацин. Очигледно беше дека бидејќи навивачката криза се формираше, ќе дојде до криза со снабдувачки синџири што нема да ни дозволи да ги купиме сите компоненти што ни се потребни. И дури сега работите почнуваат да се стабилизираат во овој поглед, за да може да се купат поквалитетни или поспецифични компоненти.
Првата опција беше брзо неважечка, но тоа беше мини верзија на подоцнежните варијанти. Јас го искористив за да стекнам што е можно повеќе искуство, да разберам дека тоа е прилично сложен процес.
Преминавме на втората опција, која исто така ги зеде предвид повратните информации од заедницата, многу луѓе со искуство во различни области, како што се автомобилската, електрониката, се собраа околу нас, започнавме да соработуваме, дискусии и дебати низ целата земја.
Во третата верзија, ги сменивме извештаите и пристапивме до малку точен извештај. Имавме два мотора, електронскиот дел беше дополнително развиен со партнери во автомобилската индустрија кои исто така ја направија нашата евалуација, но работевме понатаму со оглед на тоа што немаме пристап до многу достапни ресурси и земајќи предвид дека сите овие работи имаат беа направени дома, а јадрото на тимот се состоеше од три лица кои мораа да работат во изолација.
Но, ја достигнавме и верзијата 5, последната верзија, потврдена од механичка гледна точка, тука имаме помала сложеност, но сè е многу подобро пресметано, дури и ако има уште мали дефекти од механичка гледна точка. 3Д-печатените делови се намалија по број (пропорционално на вкупната компонента на уредот), но имаме доста такви компоненти.
Веќе имаме уреди кои работат непрекинато веќе две недели и немавме никакви проблеми, дури ни со запчаниците (произведени од печатачот), кои се загреваа, а дел од тркалата се топеа, но материјалите од кои се направени ги заменивме со многу посилни.
Ова е последната верзија на самиот вентилатор, но потоа продолживме со подетални спецификации. На пример, во Велика Британија, каде што започнаа да детализираат штанд, бидејќи зборуваме за можностите на овој робот за вентилација, да ги вентилира и интубираните пациенти кои се во бесознание, но исто така и пациенти кои не се во несвест, но користат маска, најчесто нуркачка маска што се поврзува со вентилаторот и ја прави вентилацијата неинвазивна, а пациентот може да се движи. Ова го натера да се создаде количка, штанд, што ќе му овозможи на пациентот да се движи со уредот. Почнавме да додаваме UPS-от што го земаме од пазарот, за да не го сториме делот од напојувањето, што е направено на 220, и тука повторно ќе имавме проблеми со сертификација и времето беше кратко.
Има контролен дисплеј, комерцијална таблета што ја добив од романски малопродажник, чија улога е да ги следи и конфигурира, сите параметри на притисок и ритам се прикажуваат и следат на таблетот и лекарите што можат поврзете се од далечина со овие таблети. Сега сме на последниот дел каде се обидуваме да ги финализираме последните детали за делот со софтвер. За жал, вчера го поништив процесорот што го користев. Јас ви велев дека ние користиме сет на сензори за притисок и проток, и еве неколку моменти што го отстапуваат синусоидот што го создаваме за движење на моторите и моторите одат несигурни. Но, ние сме кај моделот што ги помина сите внатрешни тестови, сигурноста е многу добра, а единствените проблеми што сè уште можат да се појават се механичките, без софтвер.
Првиот проект го започнавме на 20 март, во 7 часот наутро.
Раду Тичиу: Надвор од ентузијазмот на тимот кој работеше на овој проект, моравме да се справиме со дискусии, полемики, па дури и спорови и разбирливо е кога зборуваме за десетици вклучени луѓе. Спектакуларниот дел е тоа што од овој проект, веројатно поради инфлација на вклученост, успеавме да извлечеме други тимови кои работеа на правење слушалки со позитивен притисок, друг тим работеше на 3Д-отпечатена маска со компоненти што може да се користат, луѓе кои тие се обидоа да развијат секакви работи што во тоа време изгледаа крајно неопходни. Тоа беше дел од оваа локална коалиција која отпечати илјадници визири, на пример.
Друг тим, кој откако се насели во областа на здравството, презеде едукативна улога - проектот „ЕдукатиМе“, кој има за цел да ја собере опремата што се користи за повторно наплата и да се дистрибуира на деца кои немаа пристап до образование. преку Интернет поради недостаток на хардвер. Во суштина, роден е разновиден екосистем, кој се обидува да развие решенија за општеството, за проблемите генерирани од оваа КОВИД криза.
Беше потребно, сепак, да се задржи светот рационален, така што тој нема да започне да печати составни делови од втората недела, без потреба да биде крајно јасна. Имаше многумина кои сакаа да започнат со печатење на 30 март. Интересно беше како изградивме дел од вклученоста во областа на набавките. Имаше луѓе што го скенираа Интернетот за да најдат компоненти што ги бараа инженерите. Успеавме некако да ги поминеме чудните периоди, на пример, католичкиот Велигден кога давателите на услуги на електронска табла ни рекоа дека не работат 4 дена. Но, тоа продолжува да биде убава авантура, но работите се смирија и се повеќе под контрола.
Што друго треба да направите?
Колин Брандабур: Сè уште треба да го завршиме софтверот, да го потврдиме процесорот, матичната плоча е потврдена, механиката е потврдена, сензорите - тука се обидовме да импровизираме, бидејќи не можевме да најдеме сензори за проток на пазарот или ако ги најдеме ќе достигнеме 40 денови, затоа имам залихи на турбини, спирометри, кои го мерат истечениот проток. Се обидовме да најдеме начин да ги прочитаме за да можеме да го измериме протокот. Импровизиравме, се обидовме да најдеме решенија за многу кратко време, обидувајќи се да ги поврземе податоците што ги добиваме од оваа турбина, со податоците на дидактичкиот вентилатор од Општинската болница. Сензорите за притисок исто така не се точни сензори за притисок, бидејќи тие се барометриски, и тука сè уште имаме грешки што можеме да ги компензираме за софтверот. Но, сега работите се вратија во нормала во светот и можеме да преминеме на вистински сензори, кои се направени специјално за медицинскиот свет и каде што нема потреба да се менува нешто, да се прават корелации или софтверски надоместоци.
Сè уште треба да ги интегрираме цилиндрите за кислород затоа што започнавме од премисата дека иако имаме компресиран воздух и кислород во болниците, установата нема да се справи ако има голем број пациенти поврзани со системот за кислород и компримиран воздух. Затоа тргнавме на идеја да бидеме независни, овие навивачи може да бидат однесени и во шатор, како што се шаторите во Букурешт, каде што не знам дали се исцртуваа линии за кислород и компримиран воздух.
Цилиндрите се нарачани од Германија и имаме локални добавувачи на кислород за да ги наполнат тука. Ние не го контролираме протокот на кислород, тоа е одобрен медицински апарат, бидејќи тука постои голем ризик од експлозија.Се плашев да направам систем за контрола на проток и затоа не правиме ништо друго освен да ја набудуваме количината на кислород што му се доставува на пациентот., и ова набудување е направено со сензор за кој сметавме дека е многу тежок, медицински сензор за кислород, особено за медицински помагала и вентилатори, кои ги интегрираме и ги поврзуваме со нашиот дел од софтверот, следејќи му го на докторот: сега ја испорачувате концентрацијата на кислород X, ако сакате повеќе, го свртувате регулаторот во друга позиција. Лекарите се навикнати на такви системи. И ние во реално време го пресметуваме нивото на испорачан кислород и можеме да откриеме дали сте во параметрите или не.
Се обидовме да се држиме што подалеку од критичните уреди, што ќе создадеше огромен ризик затоа што немаме искуство во такво нешто.
Колку достигнува производствената цена на таков уред?
Колин Брандабур: Еве една многу поширока дискусија. Дури и од страната на бојата има одредени стандарди, таа мора да биде сребрена јонска боја, имав минимум искуство во производство на био-печатачи, но првично реков да се обидам да го направам што е можно поевтино, да биде добро направено, но прифатливо . И затоа побаравме 3Д-печатени компоненти од луѓето во нашата група. Претпочитавме да не печатиме, иако испечативме и неколку за прототипот, на принтерите што ги направивме. Но, претпочитавме да не го правиме ова, бидејќи ниедна машина не е совршена, секој печатач има карактеристики за димензионирање и печатење, има многу параметри. Претпочитавме да им даваме на другите луѓе да ги печатат со други видови печатачи и навистина да се обидеме да ги демократизираме, само со спецификација дека треба да постигнеме одредени униформни димензионални параметри. Но, за сертификација треба да се грижиме за склопот и да се осигураме дека сите делови се усогласени.
Конечната цена на производството се смени многу пати. Најскапите делови беа сензори за кислород. Единствен сензор за кислород чини колку два такви вентилатори, таблетите се трошоци, но сепак може да бидат донирани. Во моментов, ние сме нешто повеќе од 1.000 евра.
Ние сме по иста цена како добро воспоставен вентилатор на пазарот пред кризата, но вентилатор поврзан со кислородот и компримираниот воздух на болницата. Независен навивач надминува 6.000 - 7.000 евра.
Срамежливо започнавме да ја правиме документацијата за сертификација МАПН, сепак треба да испратиме писмо за намери, спецификациите, техничката документација на уредот, проследено со презентација во Букурешт, по што одиме во техничка медицинска комисија во Брашов, а потоа и во Мурес за тестови на луѓе. Во меѓувреме, разговаравме и со истражувачки центар во Темишвар и тие понудија да ги направат тестовите на свињите од почеток, и доколку е потребно, ќе ги направиме и овие тестови. Во меѓувреме, направив тестови на себе, обидувајќи се да го разберам дишењето што е можно повеќе.
Beе можете масовно да произведувате и колку време ќе треба да се направат уредите?
Калин: Ако ги имаме сите парчиња на масата, собранието трае околу 45 минути. Ако имаме волонтери, мислам дека не е проблем да се соберат 20-30 уреди дневно, да се тестираат и да се испраќаат во болници, но сепак се надеваме дека тоа нема да биде случај, дека нема да помогнеме ако има потреба и дека системот Нашата болница ќе се соочи и со вториот бран.
Во која фаза се слични проекти однадвор?
Колин Во Италија, еден од проектите успешно го помина сертифицирањето, во Шпанија, исто така, проект заснован на Абу Баг, а во Израел, исто така, ги помина сите сертификати и ги помина тестовите на луѓе. Постојат најмалку 3 проекти во Европа што ги познавам лично и соработував со тимовите таму и разменив искуство.