मरीजों तक ऑक्सीजन की सुरक्षित एवं कुशल आपूर्ति।

बैग वाल्व मास्क, जिन्हें एम्बू बैग (कृत्रिम मैनुअल ब्रीदिंग यूनिट) भी कहा जाता है, उन मरीज़ों को ऑक्सीजन पहुँचाने के लिए इस्तेमाल किए जाते हैं जो खुद साँस नहीं ले पा रहे हैं। हालाँकि इन मास्क ने कई लोगों की जान बचाई है, लेकिन ये COVID-19 कोरोनावायरस के मरीज़ों के इलाज के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

मास्क की मुख्य कमी यह है कि फेफड़ों में ऑक्सीजन पहुँचाने के लिए इसे हाथ से दबाना पड़ता है। यह थोड़े समय के लिए तो काम करता है, लेकिन दीर्घकालिक देखभाल के लिए नहीं। यह फेफड़ों में अलग-अलग मात्रा में ऑक्सीजन भी भेज सकता है और ऑक्सीजन देने से पहले मरीज़ को स्थिर करना ज़रूरी है।

आपातकालीन वेंटिलेटर के लिए ओपन-सोर्स डिज़ाइनों पर विचार करने के बाद, टोलोमैटिक के इंजीनियरों की एक टीम ने मिलकर एम्बू बैग से वेंटिलेटर बनाने के कुछ नए विचार विकसित किए। एक हफ़्ते के भीतर ही टीम ने दो डिज़ाइन तैयार कर लिए जो कंपनी के स्क्रू-चालित इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स का इस्तेमाल करते हैं। ये डिज़ाइन हवा की मात्रा और मरीज़ों को कितनी बार हवा दी जाती है, इसके नियंत्रण को स्वचालित करते हैं—हाथ से संचालित एम्बू बैग की तुलना में यह एक महत्वपूर्ण सुधार है।

हमारा प्रयास पारंपरिक रूप से मैन्युअल प्रक्रिया को इलेक्ट्रिक लीनियर एक्चुएटर्स का उपयोग करके स्वचालित करना और यह सुनिश्चित करना था कि मरीजों को कई दिनों या हफ़्तों तक हवा मिलती रहे। एक्चुएटर्स नीचे की ओर जाने की गति, आवृत्ति और स्ट्रोक की लंबाई को नियंत्रित करते हैं; कितनी देर रुकना है; और फिर वापस लौटने की गति, आवृत्ति और स्ट्रोक की लंबाई को नियंत्रित करते हैं।

ये एक्ट्यूएटर्स डॉक्टरों और नर्सों को मरीज़ के फेफड़ों में जाने वाली ऑक्सीजन के प्रवाह पर पूरा नियंत्रण देते हैं, जबकि पारंपरिक कैमिंग या न्यूमेटिक सिलेंडरों में हमने अन्य ओपन-सोर्स डिज़ाइन देखे हैं। मरीज़ चाहे युवा हो, बूढ़ा हो, बड़ा हो या छोटा, वे यह समायोजित कर सकते हैं कि मरीज़ को कितनी हवा और कितनी बार दी जाए।

हम या तो इलेक्ट्रिक रॉड एक्ट्यूएटर या रॉडलेस इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर का इस्तेमाल करते हैं। दोनों ही स्क्रू-चालित रैखिक एक्ट्यूएटर हैं जो सर्वो मोटर से प्राप्त घूर्णी शक्ति को रैखिक गति में परिवर्तित करते हैं। रॉड-प्रकार के एक्ट्यूएटर में एक रॉड होती है जो एक्ट्यूएटर के मुख्य भाग से बाहर निकलती और सिकुड़ती है। रॉडलेस एक्ट्यूएटर में रॉड नहीं होती। इसके बजाय, यात्रा या स्ट्रोक एक्ट्यूएटर के भीतर ही होता है। इस अनुप्रयोग के लिए, रॉड एक्ट्यूएटर को एम्बू बैग को धारण करने के लिए एक आवरण की आवश्यकता होती है और एक्ट्यूएटर आवरण पर लगा होता है। रॉडलेस एक्ट्यूएटर अधिक सघन होता है और एम्बू बैग को अपनी रेल के भीतर धारण और संपीड़ित कर सकता है।

दोनों प्रोटोटाइप के लिए इष्टतम स्ट्रोक लंबाई 2.5 इंच है, जिसमें आउटपुट शाफ्ट पर न्यूनतम 25 पौंड बल लगाया जाता है। दोनों कम से कम 100 पौंड बल के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। डायरेक्ट-ड्राइव (या इन-लाइन) मोटर कॉन्फ़िगरेशन डिज़ाइन को सरल बनाता है और लागत कम करता है। डिज़ाइन में गियरिंग जोड़ने से यह विभिन्न प्रकार की मोटरों को समायोजित कर सकेगा।

ये नए डिज़ाइन उन एम्बू बैग संशोधनों की तुलना में बेहतर प्रतीत होते हैं जो एकल-दिशा कैमिंग या न्यूमेटिक एक्चुएटर का उपयोग करके प्रक्रिया को स्वचालित करते थे। ये स्वास्थ्य कर्मियों को स्ट्रोक की लंबाई को समायोजित करने की अनुमति नहीं देते, केवल सांस की आवृत्ति को समायोजित करते हैं। परिणामस्वरूप, सभी रोगियों को समान मात्रा में साँस दी जाती है और परिणामी गति प्रोफ़ाइल एक सामान्य श्वास चक्र जैसी नहीं होती है।

दूसरी ओर, लीनियर एक्ट्यूएटर एक निश्चित दूरी पर तेज़ी से गति बढ़ा सकते हैं और गति बनाए रख सकते हैं, जिससे प्रति संपीड़न हवा की अधिक निरंतर मात्रा और एक अधिक विशिष्ट श्वास चक्र प्राप्त होता है। लीनियर एक्ट्यूएटर से गति का पूर्ण नियंत्रण रोगी की आयु, आकार या वर्तमान आवश्यकताओं के अनुसार हवा की मात्रा को समायोजित करने की भी अनुमति देता है।

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

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

अब तक, हमने कई कंपनियों से बात की है जो अन्य कॉन्सेप्ट डिज़ाइनों पर काम कर रही हैं और इलेक्ट्रिक एक्चुएशन से मिलने वाले अतिरिक्त लाभों में रुचि रखती हैं। हमारी कंपनी इन महत्वपूर्ण चुनौतियों का समाधान करने में मदद के लिए अपनी गति नियंत्रण विशेषज्ञता प्रदान करने के लिए तैयार है। कंपनियों को अपने अनुप्रयोगों में सहायता के लिए हमसे संपर्क करना चाहिए।