मरीजों को सुरक्षित और प्रभावी ढंग से ऑक्सीजन पहुंचाना।

बैग वाल्व मास्क, जिन्हें एम्बू बैग (कृत्रिम मैनुअल ब्रीदिंग यूनिट) भी कहा जाता है, उन रोगियों को ऑक्सीजन देने के लिए उपयोग किए जाते हैं जो स्वयं सांस नहीं ले पा रहे हैं। हालांकि इन्होंने कई जानें बचाई हैं, लेकिन ये कोविड-19 कोरोनावायरस से संक्रमित रोगियों के इलाज के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

इस मास्क की मुख्य खामी यह है कि फेफड़ों में ऑक्सीजन पहुंचाने के लिए इसे हाथ से दबाना पड़ता है। यह थोड़े समय के लिए तो ठीक है, लेकिन लंबे समय तक इस्तेमाल के लिए उपयुक्त नहीं है। साथ ही, इससे फेफड़ों में ऑक्सीजन की मात्रा अलग-अलग हो सकती है, इसलिए ऑक्सीजन देने से पहले मरीज की हालत स्थिर करना जरूरी है।

आपातकालीन वेंटिलेटर के लिए ओपन-सोर्स डिज़ाइनों का अध्ययन करने के बाद, टोलोमैटिक के इंजीनियरों की एक टीम ने मिलकर एम्बू बैग से वेंटिलेटर बनाने के कुछ नए विचार विकसित किए। एक सप्ताह के भीतर ही टीम ने कंपनी के स्क्रू-चालित इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स का उपयोग करने वाले दो डिज़ाइन तैयार कर लिए। ये डिज़ाइन हवा की मात्रा और रोगियों को इसकी आपूर्ति की आवृत्ति को स्वचालित रूप से नियंत्रित करते हैं - जो मैन्युअल रूप से संचालित एम्बू बैग की तुलना में एक महत्वपूर्ण सुधार है।

हमारा उद्देश्य इलेक्ट्रिक लीनियर एक्चुएटर्स का उपयोग करके एक पारंपरिक रूप से मैन्युअल प्रक्रिया को स्वचालित बनाना था और यह सुनिश्चित करना था कि मरीजों को कई दिनों या हफ्तों तक हवा मिलती रहे। एक्चुएटर्स नीचे की ओर गति की गति, आवृत्ति और स्ट्रोक की लंबाई को नियंत्रित करते हैं; रुकने की अवधि को नियंत्रित करते हैं; और फिर वापसी की गति की गति, आवृत्ति और स्ट्रोक की लंबाई को नियंत्रित करते हैं।

एक्चुएटर्स डॉक्टरों और नर्सों को मरीज के फेफड़ों में जाने वाली ऑक्सीजन की मात्रा पर पूर्ण नियंत्रण प्रदान करते हैं, जो अन्य ओपन-सोर्स डिज़ाइनों में देखे जाने वाले अधिक पारंपरिक कैमिंग या न्यूमेटिक सिलेंडरों से अलग है। मरीज चाहे युवा हो, बुजुर्ग हो, लंबा हो या छोटा, वे हवा की मात्रा और आवृत्ति को समायोजित कर सकते हैं।

हम या तो इलेक्ट्रिक रॉड एक्चुएटर या रॉडलेस इलेक्ट्रिक एक्चुएटर का उपयोग करते हैं। दोनों ही स्क्रू-चालित लीनियर एक्चुएटर हैं जो सर्वो मोटर से प्राप्त घूर्णी शक्ति को लीनियर गति में परिवर्तित करते हैं। रॉड-प्रकार के एक्चुएटर में एक रॉड होती है जो एक्चुएटर के मुख्य भाग से आगे-पीछे होती है। रॉडलेस एक्चुएटर में रॉड नहीं होती है। इसके बजाय, गति या स्ट्रोक एक्चुएटर के भीतर ही सीमित रहता है। इस अनुप्रयोग के लिए, रॉड एक्चुएटर को एम्बु बैग रखने के लिए एक हाउसिंग की आवश्यकता होती है और एक्चुएटर हाउसिंग पर माउंट किया जाता है। रॉडलेस एक्चुएटर अधिक कॉम्पैक्ट होता है और एम्बु बैग को अपनी रेल के भीतर पकड़ और संपीड़ित कर सकता है।

दोनों प्रोटोटाइपों के लिए इष्टतम स्ट्रोक लंबाई 2.5 इंच है, जिसमें आउटपुट शाफ्ट पर न्यूनतम 25 पाउंड का बल आवश्यक है। दोनों की रेटिंग कम से कम 100 पाउंड बल के लिए है। डायरेक्ट-ड्राइव (या इन-लाइन) मोटर कॉन्फ़िगरेशन डिज़ाइन को सरल बनाता है और लागत कम करता है। डिज़ाइन में गियरिंग जोड़ने से यह अधिक प्रकार की मोटरों के अनुकूल हो जाएगा।

ये नए डिज़ाइन एम्बू बैग के उन संशोधनों से बेहतर प्रतीत होते हैं जो एकल-दिशा कैमिंग या वायवीय एक्चुएटर का उपयोग करके प्रक्रिया को स्वचालित करते थे। इनमें स्वास्थ्यकर्मी स्ट्रोक की लंबाई को समायोजित नहीं कर सकते, केवल सांस लेने की आवृत्ति को ही समायोजित कर सकते हैं। परिणामस्वरूप, सभी रोगियों को समान मात्रा में ऑक्सीजन दी जाती है और परिणामी गति प्रोफ़ाइल एक सामान्य श्वास चक्र के समान नहीं होती है।

दूसरी ओर, लीनियर एक्चुएटर्स तेजी से गति बढ़ा सकते हैं और एक निश्चित दूरी तक गति बनाए रख सकते हैं, जिससे प्रति संपीड़न अधिक निरंतर मात्रा में हवा मिलती है और एक अधिक सामान्य श्वास चक्र सुनिश्चित होता है। लीनियर एक्चुएटर द्वारा गति पर पूर्ण नियंत्रण होने से रोगी की उम्र, आकार या वर्तमान आवश्यकताओं के अनुसार हवा की मात्रा को समायोजित किया जा सकता है।

यह डिजाइन विश्वसनीय दीर्घकालिक प्रदर्शन प्रदान करता है और इसमें मोटर की खराबी की स्थिति में अलार्म लगाने और वायु प्रवाह की मात्रा और गुणवत्ता की निगरानी के लिए सेंसर लगाने की सुविधा भी उपलब्ध है।

हम चिकित्सा उपकरण निर्माता नहीं हैं, और इस डिज़ाइन को किसी भी नियामक निकाय द्वारा अनुमोदित नहीं किया गया है। हालांकि, ये अवधारणाएं रोगी के संपर्क को पहले से अनुमोदित एम्बू बैग तक सीमित करती हैं। हमारा उद्देश्य अन्य भागीदारों से संपर्क करना, उनमें रुचि जगाना और इस बात पर चर्चा करना है कि हम कैसे एक अनुमोदित डिज़ाइन पर सहयोग कर सकते हैं जो जीवन बचाने के प्रयासरत चिकित्सा कर्मियों की मदद करेगा।

अब तक, हमने कई ऐसी कंपनियों से बात की है जो अन्य डिज़ाइन अवधारणाओं पर काम कर रही हैं और इलेक्ट्रिक एक्चुएशन से मिलने वाले अतिरिक्त लाभों में रुचि रखती हैं। हमारी कंपनी इन महत्वपूर्ण चुनौतियों को हल करने में मदद करने के लिए अपनी मोशन कंट्रोल विशेषज्ञता प्रदान करने के लिए तैयार है। कंपनियां अपने अनुप्रयोगों के लिए सहायता हेतु हमसे संपर्क कर सकती हैं।