Samedi 31 Octobre 2020

L'équipe de la NASA a développé un ventilateur adapté aux patients atteints de coronavirus en 37 jours


C'est ce qu'on appelle VITAL, ou Ventilator Intervention Technology Accessible Localement. Et après avoir passé un test critique à la Icahn School of Medicine du Mont Sinaï à New York plus tôt cette semaine, la NASA espère que le ventilateur sera approuvé rapidement dans les prochains jours afin qu'il puisse être utilisé pour aider les patients atteints de coronavirus. «Nous sommes très satisfaits des résultats des tests que nous avons effectués dans notre laboratoire de simulation humaine haute fidélité», a déclaré le Dr Matthew Levin, directeur de l'innovation pour le laboratoire de simulation humaine et professeur agrégé d'anesthésiologie, de médecine périopératoire et de la douleur, et de génétique. et les sciences de la génomique à l'École de médecine Icahn, dans un communiqué. "Le prototype de la NASA a fonctionné comme prévu dans une grande variété de conditions simulées pour les patients. L'équipe est convaincue que le ventilateur VITAL sera en mesure de ventiler en toute sécurité les patients souffrant de Covid-19 ici aux États-Unis et dans le monde entier." Le prototype fonctionne comme des ventilateurs traditionnels, où les patients sous sédation comptent sur un tube à oxygène pour les aider à respirer. Mais il est conçu pour durer trois ou quatre mois contrairement aux ventilateurs des hôpitaux qui ont été conçus pour durer des années et aider les patients souffrant d'autres problèmes médicaux. Les ingénieurs espèrent que des ventilateurs plus traditionnels pourront être libérés pour les patients présentant les cas les plus graves de coronavirus si VITAL est mis en place. Le ventilateur innovant a également été conçu pour offrir plus d'oyxgen à des pressions plus élevées que les modèles typiques, car le Dr Levin a déclaré que certains des patients qu'il traitait avaient besoin de cette capacité. "Les unités de soins intensifs voient des patients de Covid-19 qui ont besoin de ventilateurs hautement dynamiques", a déclaré le Dr J.D. Polk, médecin-hygiéniste en chef de la NASA, dans un communiqué. "L'intention de VITAL est de réduire la probabilité que les patients atteignent ce stade avancé de la maladie et nécessitent une assistance plus avancée du ventilateur." Les ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena ont développé le ventilateur, qui peut être construit rapidement en utilisant moins de pièces, la plupart dont sont disponibles dans les chaînes d'approvisionnement actuelles, a indiqué l'agence. Mais il ne sera pas en concurrence avec la chaîne d'approvisionnement existante pour les ventilateurs. Il a également été conçu pour être flexible et facile à entretenir, ce qui signifie qu'il peut être utilisé dans les divers environnements hébergeant des hôpitaux de campagne, y compris des hôtels et des centres de congrès. " pas de fabrication de dispositifs médicaux ", a déclaré Michael Watkins, directeur du JPL, dans un communiqué. «Mais une excellente ingénierie, des tests rigoureux et un prototypage rapide sont quelques-unes de nos spécialités. conduire."

Relever le défi

Des ingénieurs comme Stacey Boland sont intervenus, poussés à faire tout ce qu'ils pouvaient pour aider. Les 40 derniers jours ont pris tout ce qu'ils avaient pour faire de VITAL. L'équipe a travaillé de longues heures chaque jour, qui se sont transformées en week-ends inexistants.Boland est un ingénieur système de projet développant l'instrument MAIA, le Multi-Angle Imager for Aerosols qui caractérisera les particules dans la pollution de l'air. L'instrument pourrait fournir les données qui aident les professionnels de la santé à déterminer quels types de pollution sont en corrélation avec les résultats négatifs pour la santé. Sur MAIA, Boland a travaillé avec des épidémiologistes pour déterminer les données dont ils auraient besoin de la mission. Sur VITAL, Boland a agi comme le chef de file des opérations pour créer une voie de communication entre les ingénieurs, les concepteurs et les spécialistes de la visualisation avec les médecins, les infirmières, les inhalothérapeutes et les intensivistes (médecins certifiés par le conseil d'administration prodiguant des soins spéciaux aux patients gravement malades). Traduire entre les différentes professions pour mettre tout le monde sur la même page était un défi, mais elle l'aimait. Opérer pendant une pandémie signifiait qu'ils comptaient sur les appels, envoyaient des images et des vidéoconférences pour fabriquer un produit en temps réel. Les professionnels de la santé ont appelé à leurs pauses déjeuner, toujours en gommage, décrivant ce qu'ils voyaient chez les patients et ce qu'ils auraient besoin de VITAL pour faire. Un personnel limité a travaillé en personne sur le matériel, tandis que le reste de l'équipe a effectué une vidéoconférence. Boland a littéralement écrit le manuel d'instructions pour savoir comment faire fonctionner VITAL pendant sa construction. Pour Boland, c'est personnel. Sa sœur est hospitaliste au Memorial Hospital de Gulfport en Louisiane. Elle appelait sa sœur, lui envoyait des photos et posait des questions pendant qu'ils travaillaient sur l'appareil, et sa sœur envoyait des commentaires en temps réel.Boland appelle cela l'expérience de toute une vie, travaillant sur une équipe qui a pu trouver la camaraderie grâce à leur désir singulier de créer quelque chose d'utile pendant une période aussi difficile. Quand ils ont rencontré des obstacles pendant qu'ils travaillaient sur VITAL, il n'y avait pas de sommeil sur les décisions qui devaient être prises, a déclaré Boland. Les mécanismes d'adaptation normaux ont été jetés par la fenêtre et ils ont résolu les problèmes en temps réel pour surmonter le prochain défi. Ça a été une montée d'adrénaline, travailler sur un ventilateur en si peu de temps, et l'équipe aurait souhaité que ce soit dans de meilleures circonstances. Mais l'équipe VITAL était déterminée à aider. "Je ne suis pas ingénieur en dispositifs médicaux, mais quand j'entends quelqu'un en première ligne avoir besoin de quelque chose, je veux qu'il l'ait", a déclaré Boland. "Nous voulons être là pour eux. Ce fut une bénédiction et un privilège d'avoir quelque chose de si stimulant et pourtant si pertinent à travailler." Leon Alkalai, technicien au JPL, gère le bureau des partenariats stratégiques. Ces dernières années, il a mené un petit effort pour établir des relations avec la communauté du génie médical. Il a rejoint l'équipe VITAL dans un rôle de leadership et a aidé à établir la communication entre le JPL et le mont Sinaï, la FDA et le département américain de la Sécurité intérieure.Alkalai a déclaré que la FDA était extrêmement favorable. Et les médecins du mont Sinaï étaient intéressés à s'associer sur VITAL après avoir tendu la main et partagé l'idée. La collaboration entre la NASA et la FDA et les professionnels de la santé est un exemple de la façon dont les institutions ayant différents domaines d'expertise se réunissent pour créer des solutions à la pandémie. "Nous sommes des scientifiques et des ingénieurs de fusées, nous savons comment atterrir sur la Lune et Mars", a déclaré Alkalai. "Mais la construction d'un dispositif médical est nouvelle. Nous avons été humiliés par ce défi de faire quelque chose que nous n'avions jamais fait auparavant pour une bonne cause. Cela va à l'encontre de notre culture de faire quelque chose rapidement dans un domaine où nous ne sommes pas des experts. Mais cela correspond au mantra du JPL: "Dare Mighty Things". "Actuellement, le California Institute of Technology, qui gère le JPL, mène des activités de sensibilisation pour trouver des fabricants pour VITAL.

L'équipe de la NASA a développé un ventilateur adapté aux patients atteints de coronavirus en 37 jours

Un coup de main

De plus, la NASA tente de combler les lacunes dues à la pénurie d'autres équipements médicaux dans les communautés locales, comme Antelope Valley, en Californie. Un nouveau dispositif est le casque à pression positive Aerospace Valley, qui peut être utilisé pour aider à traiter les patients atteints de coronavirus présentant des symptômes mineurs afin qu'ils n'aient pas à utiliser de ventilateur. Il fonctionne plus comme une machine à pression positive continue, ou CPAP, couramment utilisée pour traiter l'apnée du sommeil, a déclaré l'agence, qui a déjà été testée avec succès et soumise à la FDA pour autorisation d'utilisation d'urgence. Pendant ce temps, 500 sont actuellement en production. L'appareil est le résultat d'une collaboration entre le Armstrong Flight Research Center de la NASA en Californie, en partenariat avec Antelope Valley Hospital, la ville de Lancaster, Virgin Galactic et The Spaceship Company, Antelope Valley College et des membres du groupe de travail Antelope Valley. et le casque sont le résultat de l'appel à l'action de la NASA lancé le 1er avril, appelé le défi NASA @ Work. En deux semaines, les employés de la NASA avaient soumis 250 idées. Le NASA Glenn Research Center dans l'Ohio s'était auparavant associé à Emergency Products and Research, une société de l'Ohio, pour travailler sur de petits appareils portables qui décontaminent les ambulances rapidement et beaucoup moins cher que les systèmes actuels appelés AMBUStat. Ils cherchent également la meilleure façon d'appliquer cela pendant la pandémie.En effet, "la force de la NASA a toujours été notre capacité et notre passion - collective et individuelle - à résoudre les problèmes", a déclaré l'administrateur de la NASA, Jim Bridenstine, dans un communiqué. "Tout le travail accompli montre comment la NASA est particulièrement bien équipée pour aider à la réponse fédérale au coronavirus en tirant parti de l'ingéniosité de notre main-d'œuvre, en mobilisant les investissements réalisés dans l'agence spatiale américaine pour lutter contre cette maladie et en travaillant avec des partenariats publics et privés pour maximiser les résultats. . "