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El ventilador simplificado para los pacientes COVID-19 diseñó por los físicos de la partícula

Las personas internacionales de los físicos de la partícula se han detenido brevemente su búsqueda para que la materia oscura se centre en las necesidades de víctimas del pandémico global -- particularmente, su necesidad de respirar.

En casos graves, COVID-19 puede llevar a la pulmonía que requiere la ventilación mecánica, pero el abastecimiento del mundo de ventiladores ha probado demasiado pequeño para la demanda exponencial cada vez mayor.

“El sistema sanitario público en Lombardía es quizás el más fuerte de Europa, pero estaba cerca del punto de abrochar,” dijo a Cristian Galbiati, profesor de la física en la Universidad de Princeton que ha llevado el diseño de un ventilador mecánico simplificado que puede ser producido en serie usando componentes fácilmente disponibles.

Él y sus colaboradores -- más de 250 físicos, ingenieros, médicos y otros a partir de 12 países en todo el mundo -- llame su dispositivo el ventilador mecánico Milano (MVM). Su operación requiere solamente electricidad y una fuente de oxígeno comprimido (o una mezcla del oxígeno y del aire médico), y el mando y la unidad de supervisión en su corazón se está desarrollando y programado por “los mejores reveladores” de laboratorios nacionales de la física de partículas en los E.E.U.U., Canadá, Italia y muchas otras naciones, dijo a Galbiati.

Mientras que puede sonar impar para que un investigador de la materia oscura tome la fabricación médica, tiene más sentido cuando está puesto otra manera: un experto en construir los instrumentos sensibles para el argón comprimido decidía experimentar con de oxígeno comprimido y nitrógeno.

Galbiati y sus colegas en el proyecto de DarkSide-20k han pasado 15 años que diseñaban y que refinaban el equipo que utiliza una forma líquida altamente a presión del gas noble para descubrir una partícula de la materia oscura. Giraron de la astrofísica al remedio apenas en las últimas semanas.

Después de que el viaje de la investigación a Italia consiguiera Galbiati adherido en el país, él texted a un amigo cuya familia posee a una compañía importante de la distribución del gas para felicitar a la familia en su donación para una sala rápidamente construida para los pacientes COVID-19 en Milán. Lo chocaron para aprender que la pedido de la familia para los ventiladores en apoyo de la sala fue cancelada. Galbiati entonces habló con su hermano Filippo, doctor de la sala de urgencias en el hospital de Niguarda en Milán, cuya práctica para entonces había restringido solamente a los pacientes COVID-19. El otro Dr. Galbiati explicó al profesor de la física la situación cada vez más difícil que hacía frente a los médicos italianos que necesitaron tratar a pacientes oxígeno-hambrientos con los ventiladores limitados en el pico de la epidemia local.

“Estamos haciendo tan muchos proyectos complejos con los gases técnicos,” dijo a profesor Galbiati. Él quiso utilizar su experiencia “para encontrar la mejor manera -- una manera que es más escalable -- para poner el oxígeno en los pulmones de la gente cuando lo necesitan.”

Galbiati alcanzó fuera al mismo amigo, cuya compañía también comercializa y repara los ventiladores, y a la autorización obtenida del gobierno italiano de realizar pruebas en la instalación de su amigo. Una vez que tenían un diseño, él aseguró la autorización del gobierno de construir y de probar un prototipo. Entonces él alcanzó fuera a las personas de DarkSide-20k.

Los “físicos de la partícula son un manojo extraño de gente,” dijo a Fernando Ferroni, presidente del instituto nacional italiano para la física nuclear y de un colaborador de cabeza en el MVM, así como el director de la comunicación para el proyecto. “Tenemos una afinidad determinada para los problemas intelectuales. ¿Tenemos un problema? Tenemos que resolverlo.” Además, él agregó, una ventaja a una colaboración global debe que alguien está siempre despierto, guardar el proyecto el moverse adelante 24 horas al día.

Las personas buscaron la entrada de anesthesiologists italianos.

Pasaron las cuatro semanas pasadas en las líneas de frente, cuidando para los pacientes, apenas siendo devastado por esto. Traen experiencia increíble. Saben exactamente qué necesidades de ser hecho para salvar a los pacientes -- y para ayudarles para recuperarse.”

Cristian Galbiati, profesor de la física, Universidad de Princeton

Una característica que los doctores sugirieron es acceso del único-botón a los procedimientos para medir los parámetros que han probado crucial para fijar el mejor camino de la recuperación para los pacientes COVID-19. “En la mayoría de las máquinas tradicionales, diseñadas para un uso más general, estos procedimientos requieren prensar cinco o seis o siete botones, o cambiando entre diversas maneras de mando,” dijo a Galbiati.

“Según lo recomendado por el Dr. [José] Foti y el Dr. [Giacomo] Bellani del hospital de San Gerardo en Monza, estamos trabajando para ejecutar las características avanzadas tales como medición del único-botón de la presión del platillo, la presión alcanzadas dentro de los alvéolos en el final del ciclo inspiratorio, y “del AutoPEEP, “designado normalmente la aire-interceptación en la fase de la exhalación, que puede ser cero para la mayoría de los pacientes sanos o importante diferente a partir de la cero para los pacientes que tienen obstrucciones en el canal de la exhalación, como sea posible generado por secreciones,” él dijo.

Las personas MVM han compartido su diseño vía el arXiv de fuente abierta de los depósitos de la ciencia (pronunciado “archivo”) y el medRχiv (“archivo del MED”), para diseminar el diseño conceptual ampliamente y para apresurar la reacción de la comunidad científica y médica. A este punto, han avance a partir de la fase de diseño, con la fase del prototipo, y en las preparaciones para la fabricación en masa. Los materiales para los primeros 1.000 MVMs deben llegar en una semana. Están trabajando de cerca con la fuerza aérea de Estados Unidos, los E.E.U.U. Food and Drug Administration, la salud Canadá, y las dependencias reguladoras italianas para asegurar aprobaciones.

“Crear algo que se construye de piezas fácilmente disponibles, de que es simple pero capaz de hacer todo que se necesita en la manera de un ventilador -- ésa era la visión original de Cristian, y pienso que está criticando fuera muy bien,” dijo a Arturo McDonald, miembro clave de las personas MVM y de un beneficiario del Premio Nobel 2015 En la física. Él es profesor emeritus de la física en la universidad de reina en Canadá que estaba en la facultad de Princeton a partir de 1982 a 1989.

Los primeros ventiladores irán directamente a los hospitales italianos, seguidos corto por ésos en los E.E.U.U. y el Canadá, dijeron a McDonald, pero las personas también esperan asegurar el financiamiento para construir y para distribuir MVMs en los países que no pueden permitirse construir sus los propio, dijeron a McDonald. “Somos todos muy conscientes del hecho que a más largo plazo, las partes menos desarrolladas del mundo van a ser pegadas difícilmente por esta epidemia, y va a ser gran necesidad en todo el mundo.”