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O ventilador simplificado para os pacientes COVID-19 projectou por físicos da partícula

Uma equipe internacional de físicos da partícula pausou sua busca para que a matéria escura centre-se sobre as necessidades de vítimas da pandemia global -- em particular, sua necessidade de respirar.

Em casos severos, COVID-19 pode conduzir à pneumonia que exige a ventilação mecânica, mas a fonte do mundo dos ventiladores provou demasiado pequeno para a procura exponencial crescente.

“O sistema de saúde público em Lombardy é talvez o mais forte em Europa, mas estava perto do ponto da dobra,” disse Cristian Galbiati, um professor da física na Universidade de Princeton que conduziu o projecto de um ventilador mecânico simplificado que pudesse ser utilização produzida em massa prontamente - componentes disponíveis.

Ele e seus colaboradores -- mais de 250 físicos, coordenadores, médicos e outro de 12 países em todo o mundo -- chame seu dispositivo o ventilador mecânico Milão (MVM). Sua operação exige somente a electricidade e uma fonte de oxigénio comprimido (ou uma mistura do oxigênio e do ar médico), e o controle e a unidade de monitoração em seu coração está sendo desenvolvida e programado “pelos melhores reveladores” dos laboratórios nacionais da física de partículas nos E.U., Canadá, Itália e muitas outras nações, disse Galbiati.

Quando puder soar impar para que um pesquisador da matéria escura pegue a fabricação médica, faz mais sentido quando posto uma outra maneira: um perito em construir instrumentos sensíveis para argônio comprimido decidiu experimentar com o de oxigénio comprimido e o nitrogênio.

Galbiati e seus colegas no projecto de DarkSide-20k passaram 15 anos que projetam e que refinam o equipamento que usa um formulário líquido altamente pressurizado do gás nobre para detectar uma partícula da matéria escura. Giraram da astrofísica à medicina apenas nas últimas semanas.

Depois que o curso da pesquisa a Itália obteve Galbiati colado no país, texted um amigo cuja a família possuísse uma empresa principal da distribuição do gás para felicitar a família em sua doação para uma divisão ràpida construída para os pacientes COVID-19 em Milão. Foi chocado para aprender que o pedido da família para os ventiladores a favor da divisão estêve cancelado. Galbiati falou então com seu irmão Filippo, um doutor das urgências no hospital de Niguarda em Milão, cuja a prática até lá tinha constringido somente aos pacientes COVID-19. O outro Dr. Galbiati explicou ao professor da física a situação cada vez mais difícil que enfrenta os médicos italianos que necessário para tratar pacientes oxigênio-esfomeados com os ventiladores limitados no pico da epidemia local.

“Nós estamos fazendo tão muitos projectos complexos com gáss técnicos,” disse o professor Galbiati. Quis usar sua experiência “para encontrar a melhor maneira -- uma maneira que seja mais evolutiva -- para pôr o oxigênio nos pulmões do pessoa quando o precisarem.”

Galbiati alcançou para fora ao mesmo amigo, cuja a empresa igualmente comercializa e repara os ventiladores, e à permissão obtida do governo italiano realizar testes na facilidade do seu amigo. Uma vez que tiveram um projecto, fixou a permissão do governo construir e testar um protótipo. Então alcançou para fora à equipe de DarkSide-20k.

Da “os físicos partícula são um grupo estranho dos povos,” disse Fernando Ferroni, presidente do instituto nacional italiano para a física nuclear e de um colaborador principal no MVM, assim como director de uma comunicação para o projecto. “Nós temos uma afinidade particular para problemas intelectuais. Nós temos um problema? Nós temos que resolvê-lo.” Além, adicionou, uma vantagem a uma colaboração global deve que alguém está sempre acordado, manter o projecto mover para a frente 24 horas um o dia.

A equipe procurou a entrada dos anesthesiologists italianos.

Passaram as últimas quatro semanas nas linhas da frente, importando-se com pacientes, apenas sendo devastado por este. Trazem a experiência incrível. Sabem exactamente que necessidades de ser feito para salvar os pacientes -- e para ajudá-los a recuperar.”

Cristian Galbiati, professor da física, Universidade de Princeton

Uma característica que os doutores sugeriram é acesso do único-botão aos procedimentos para medir os parâmetros que provaram crucial para ajustar o melhor trajecto da recuperação para os pacientes COVID-19. “Em a maioria de máquinas tradicionais, projetadas para um uso mais geral, estes procedimentos exigem a pressão de cinco ou seis ou sete botões, ou comutando entre modos de funcionamento diferentes,” disse Galbiati.

“Como recomendado pelo Dr. [Giuseppe] Foti e pelo Dr. [Giacomo] Bellani do hospital de San Gerardo em Monza, nós estamos trabalhando para executar as características avançadas tais como a medida do único-botão da pressão do platô, a pressão alcançadas dentro dos alvéolos no fim do ciclo inspiratory, e “do AutoPEEP, “referido normalmente como a ar-caça com armadilhas na fase da exalação, que pode ser zero para a maioria de pacientes saudáveis ou significativamente diferente de zero para os pacientes que têm obstruções no canal da exalação, como gerado possivelmente por secreções,” disse.

A equipe MVM compartilhou de seu projecto através do arXiv dos repositórios da ciência do open source (pronunciado “ficheiro”) e do medRχiv (do “ficheiro MED”), para disseminar amplamente o projecto conceptual e para apressar o feedback da comunidade científica e médica. Neste momento, avançaram da fase de projecto, com a fase do protótipo, e em preparações para a fabricação em massa. Os materiais para os primeiros 1.000 MVMs devem chegar em uma semana. Estão trabalhando pròxima com a força aérea de Estados Unidos, os E.U. Food and Drug Administration, saúde Canadá, e entidades regulares italianas para fixar aprovações.

“Criando algo que é construído de prontamente - as peças disponíveis, de que são simples mas capazes de fazer tudo que é necessário na maneira de um ventilador -- aquela era a visão original de Cristian, e eu penso que está filtrando para fora muito bem,” disse Arthur McDonald, um membro chave da equipe MVM e de um receptor do prémio nobel 2015 na física. É um professor emeritus da física na universidade de rainha em Canadá que estava na faculdade de Princeton desde 1982 até 1989.

Os primeiros ventiladores irã0 directamente aos hospitais italianos, seguidos logo por aqueles nos E.U. e no Canadá, disseram McDonald, mas a equipe igualmente espera fixar o financiamento para construir e distribuir MVMs nos países que não podem ter recursos para construir seus próprios, disse McDonald. “Nós somos todos muito conscientes do facto que no longo prazo, as partes menos desenvolvidas do mundo estão indo ser batidas duramente por esta epidemia, e está indo estar uma grande necessidade em todo o mundo.”