自动拍摄的医疗设备和防护齿轮燃料战斗，反对Covid-19

这是一场违背时间的参与者比赛，其中一些参与者比赛是Apollo 13，这是工程师从哪些工程师从可用零件中提升了空气净化系统，从月球上获得三个宇航员。

然而，在这种情况下，比赛是即将呼吸机，面部护罩，呼吸器，外科礼服，消毒剂擦拭物和其他医疗保健齿轮，帮助数十万人预计将散发出危害Covid-19疾病的波浪的医院接下来几周。仅对呼吸者的需求可能比已经提供的一定的医院提供了四倍。

采用3-D印刷零件，塑料衬里桌布，用于生日派对，激光齿轮和类似替代，两大大学的研究团队正在竞争，以发展“自己动手”的医疗保健装备组装在本地可用的组件所需的位置。团队成员人物他们有大约两周的时间来获得设计，并与任何可以帮助满足需求的人分享。

“我们正试图弄清楚如何在我们在我们的时间里缩放这些东西，”格鲁吉亚科技乔治教授乔治机械工程学院的副教授Shannon Yee表示，他们正在研究呼吸机问题，伴随着半场 -在格鲁吉亚理工学院和其他大学的十几名同事。“我们正在寻找很快的事情，这就是与成熟制造来源的联系人会有所帮助的地方。”

向医学界提供面部盾牌

华莱士H.Coulter emory和格鲁吉亚科技的生物医学工程系是医疗保健需求与Georgia Tech的广泛技术诀窍之间的一座桥梁，而格鲁吉亚科技研究人员则定期与医院系统讨论其需求。到目前为止，手动消毒剂，消毒擦拭物，面罩，呼吸器面具和呼吸机已被确定为关键需求。使用鲜花发明的资源 - 如3-D印刷 - 该组已经生产了1,000个面罩，并准备以医院可以组装的套件的形式制作数千个。

格鲁吉亚科技教师，学生和全球医疗创新中心（GCMI）在多面盾牌设计上工作，与亚特兰大的儿童医疗保健和皮埃蒙特医疗保健的临床医生交谈，评估和迭代。结果是在医院设施中用于特定用途的两种不同的设计，其中面部盾牌保护临床医生免受溅，并帮助延长旨在过滤输出病毒颗粒的软呼吸器的寿命。

伍德拉夫机械工程学院(Woodruff School of Mechanical Engineering)主席萨姆·格雷厄姆(Sam Graham)表示:“该团队努力寻找材料供应商，并定义简单、可扩展的解决方案，以应对这一挑战。”“我们很幸运，有合作伙伴准备与我们合作，帮助解决一些不足医疗器材医院正在经历。“

为了扩大乔治亚州科技校园之外的制造，该团队专注于可以通过访问制造商和主要制造商的个人分享和生产的简单设计，这些团队专注于可以与注塑能力的制造商和主要制造商共享和生产。该团队计划为具有激光切割或3-D打印功能的任何人提供设计。

“最初，我们只是在考虑满足亚特兰大的需求，但各地的城市需要他们，”一位专门从事“节俭科学” - 创建廉价实验室设备的化学和生物分子工程学院助理教授Saad Bhamla说。“我们创建了伟大的模型，可以用于创建其他人可以使用的指令的管道。面部屏蔽将在可用时为其他设备模型设置舞台。”

本集团正在利用佐治亚州理工大学与公司联系，以识别供应商的供应商，以便进入其“Apollo 13”设备的替代材料。包括Christopher Saldana，包括伍德拉夫学校的副教授Christopher Saldana，正在使用GCMI，在那些在佐治亚理工学院的制造商空间和其他地方使用设备。

“格鲁吉亚科技机械工程团队正在努力修改开源面部屏蔽设计，因此可以在Covid-19所需的快速响应环境中为高卷制造，“伍德拉夫学校副教授克里斯托弗·萨尔达纳说。”我们的团队使用了这些设计一系列产品和过程优化方法，包括消除某些功能和标准化工具使用。通过致力于跨职业和跨学科团队，直接涉及医疗保健从业者和大批量制造商，我们将能够以所需的规模和速度响应这项努力。“

将佐治亚理工大学的专业知识共同解决挑战 - 在亚特兰大儿科技术中心的儿童医疗中心的儿童医疗保健的首席运营和战略官员等人员落后于景象。

“担任主要战略官员，我的作品是帮助弥补差距，将团队，集团团队的焦点集中起来，并做出关键的联系，”她说。“这样做需要深入了解谁在校园和私营部门的强大网络。”

供应链挑战

该团队正在推出一个网站(www.research.gatech.edu/rapid-response.）既可量化面部屏蔽和征求材料的需求。由于世界供应链无法运送传统的PPE组件，因此他们正在寻找现在可能不是该生产的一部分的替代方案。

挑战是，每个人都在争先恐后地寻找在国际供应链中的设备和材料，这些供应链已经耗尽了几个月的各国，这些国家的需求早些时候的国家：中国，意大利和韩国。随着医疗保健要求在美国加速，医院将不得不在满足其传统来源可能无法提供的需求方面更具创造力。

随着在设计本地采购的设备上的重大努力，医疗设备原型和批准的专业知识是需要的。这是一个由校友、当地公司和GCMI组成的网络，GCMI是佐治亚理工学院(Georgia tech)的附属机构，与世界各地的设备制造商合作，将设计转化为能够快速、低成本生产的设备。

“现在的目标是开发可以在本地源地源的解决方案，我们现在可以生产，”GCMI的首席执行官Tiffany Wilson说。“我们正在与佐治亚理工学院和其他人合作，我们如何建议修改设计，以优化当前环境。我们帮助确保设计在临床上验证，并以可扩展性为目的。”

除了与医疗设备的经验之外，GCMI还在帮助源材料和组件，并与FDA的监管机构合作，帮助降低响应的风险。

威尔逊说：“FDA的一些标准和新指导发生了更改，以实现更快的生产，以便开辟供应链以获得更多的面具和呼吸器进入市场，”威尔逊说。“我们需要专注的控制和风险减轻策略的级别仍然存在。我们留在这些变化之上。”

对其他短缺的可能解决方案研究

虽然面部盾是球队正在开发的最成熟的项目，但研究人员也在寻找医学界的其他需求。其中包括呼吸机，消毒擦拭巾和呼吸器。

Apollo 13项目的一个例子可能是呼吸机，用于帮助危重病人呼吸。传统设备制造商尽可能快地工作，但这可能不够快。为了实现全球可扩展的临时呼吸机，需要最大限度地减少零件的数量和关于机械简单的思考。

Cranfield大学竞技创意设计中心首都Leon Williams正在与格鲁吉亚科技研究人员合作，以袋阀面膜（BVM）创建临时呼吸机 - 也称为AMBU包 - 手持式机械复苏设备已在医院提供。

通过激光切割齿轮和其他部件的系统，初步概念将使用简单的三伏电机压缩袋子并将空气推入批判性病人的肺部。在挑战中，延伸了袋的寿命，这些袋子不设计用于长期使用。

“我们需要了解有关已经使用的呼吸机的一切，”乔治亚理工学院和埃默里大学的生物医学工程系的华莱士H.Coulter系。“通过了解一切如何运作，我们可以修改设计以使用我们可以获得的组件。”

与面罩一样，本集团预计将为其他群体广泛提供其计划来迭代和生产。“这里有很多活动将会向前迈进，”Devesh Ranjan，伍德鲁夫机械工程学院的研究副主席，他正在协调校园内的几个佐治亚科技快速反应项目。

另一种鉴定的需要是用于消毒湿巾，这似乎是一种简单的产品：非织造材料和基于醇或漂白剂的溶液。材料和解决方案似乎有可用;问题是定位工业大小的容器以保持它们。

“我们一直在寻找用于商业用途的纸巾容器，”格雷厄姆说。“我们发现问题出在集装箱上，但我们也在寻找其他解决方案。”他正在与化学与生物分子工程学院主席David Sholl合作，以确定潜在的供应商。

呼吸器，拭子和礼服

保护冠状病毒的医疗保健工人需要一种特殊类型的呼吸器，软脸面膜，可从空气中去除病毒颗粒。由于病毒颗粒如此小，直径数百纳米，因此该保护需要高效的过滤材料，直到最近在中国大多数生产。

“过滤器未按所需的费率产生，因此我们一直在考虑我们可以放在一起，这近似于保护医疗保健工人所需的N95过滤器，”化学学院副教授瑞安热闹和生物分子工程。“我们需要做出可以从自制商品中生产的东西，然后验证它是否可以进行过滤。”

活泼一直在尝试替代方案，例如用于HVAC系统制造的高效过滤材料，这些材料可以在织物袋内缝制。他说：“存在杂志，显示不像N95仍然有效地仍然有效地抑制病毒颗粒仍然有效的过滤材料。”

如果这些工作需要，莱弗利可以在他的实验室产生有限的数量。他说:“我们估计，利用研究用的试点生产线，我们每周可以生产700个口罩，并将其用于制造疏水纤维介质。”“这不能解决问题，但将有助于满足一个非常关键的需求。”

用于COVID-19检测的拭子和用于保护医护人员的防护服也供不应求。可再生生物制品研究所(Renewable Bioproducts Institute)所长卡森·梅雷迪思(Carson Meredith)正在从乔治亚理工学院(Georgia Tech)跨学科研究所的众多制造商中寻找替代来源。

“这个想法是采取针对不同功能的基本材料，并将其转化为我们需要的产品，”他说。一个例子是一侧为派对桌布制造的材料，以防止溢出，并在另一个上纸张进行节日设计。“我们正在探望产生那些生产的机器可以迅速变成临时的礼服。”

研究团队每天通过电话见面，互相更新已经完成的工作，并分享想法。他们关注国际Slack频道，了解美国和世界各地的其他类似组织在做什么。

他们知道他们的原型生产设备无法满足世界的需求，因此他们与其他可能具有能力的其他人分享计划。最终，主要制造商将赶上，但可能需要数月 - 对于预期的Covid-19感染曲线可能太长了。

“我们能做的最好的事情就是广泛地分享这些信息，试图找到使用本地零件的解决方案，”Yee说，他指的是通风设备项目。“使用人们可以在任何地方使用的电动机、可以3d打印的结构和可以用锯子手工切割的材料等简单解决方案可能会帮助我们解决这个问题。”

---

---