Andningsverksamheten: Vad krävs för att bygga en ventilator, vem kan göra det?

Vad krävs för att bygga en ventilator, och vem kan göra det? Vilka hinder måste Indien övervinna för att åstadkomma en sådan massiv uppskalning innan pandemin potentiellt kan överväldiga hälsosystemet?

Ett respiratorsystem vid University Medical Center Hamburg-Eppendorf. Efterfrågan är hög över hela världen; avtagande import lägger extra börda på indiska tillverkare. (Reuters foto)

När Indien bereder sig på spridningen av det nya coronaviruset i samhället och en ökning av antalet sjukhusinläggningar, försöker regeringen öka sin kapacitet för ventilatorer. Ett stort antal ventilatorer kan eventuellt behövas snart, och den järnvägsägda Integral Coach Factory (ICF) har gjort ett försök att omvända maskinerna. Privata biltillverkare utan erfarenhet av denna linje har också klättrat på tåget.

Vad är ventilatorer och varför är de viktiga vid utbrottet?

Ventilatorer (eller andningsskydd) är mekaniska enheter som hjälper en patient att andas när de inte kan göra det på egen hand. Sjukhus har ett försörjningssystem för gaser som syre, som används i ventilatorer.

Ventilatorn tar den komprimerade gasen (syre) och blandar den med andra gaser (eftersom det vi andas vanligtvis är 21 % syre från atmosfären). Det låter dig på konstgjord väg trycka in en viss nödvändig mängd syre i patientens lungor och låter dem tömmas, sa en specialist som arbetar på intensivvårdsavdelningen på ett stort sjukhus i Mumbai. Med COVID-19 har patienten ibland interstitiell lunginflammation. Viruset orsakar inflammation i luftvägarna inuti lungorna som kallas bronkioler, vilket orsakar inflammation i detta område och i alveolerna, de små säckarna som luften levereras till. Varje inflammation innebär att luft inte kan komma in eller ut.

Eftersom utrymmet för utbyte av luft i lungorna minskar måste patienten arbeta hårdare för att andas, vilket kanske inte är möjligt på obestämd tid. En patient kan inte andas med hastigheter på 40-45 (andningar) per minut och förvänta sig att upprätthålla livet. Vid denna tidpunkt låter en ventilator dig vila patientens lungor genom att ge dem syre i högre hastigheter. De ger patienten tid att läka på egen hand genom att stödja ett system som annars skulle ha misslyckats, sa specialisten.

DC ung flygbil

Har Indien tillräckligt med fläktar?

Indiens statliga sjukhus har tillsammans 14 220 ICU-ventilatorer för närvarande. Dessutom har statliga (och vissa privata) sjukhus som är dedikerade för hantering av COVID-19-patienter cirka 6 000 ventilatorer.

Från och med måndagen hade Indien 1 251 bekräftade fall av sjukdomen, bara en liten bråkdel av den globala totalen på 7,22 lakh, men antalet infektioner kommer nästan oundvikligen att öka snabbare än för närvarande. Enligt nya matematiska modelleringar av forskare inklusive Dr Raman R Gangakhedkar från Indian Council of Medical Research (ICMR), skulle ungefär hälften av de infekterade och på intensivvården behöva mekanisk ventilation. Med hjälp av denna modell och andra data har tankesmedjan Brookings India uppskattat att Indien i värsta fall kan behöva mellan 1 lakh och 2,2 lakh ventilatorer senast den 15 maj.

Dr Rajesh Chawla, senior konsult för respiratorisk medicin och intensivvård vid Delhis Apollo Hospital, uttryckte optimism om tillgängligheten. När vi pratar med alla våra intensivister, för närvarande finns det ingen brist på ventilatorer eftersom väldigt få patienter behöver dem. De flesta är bara på syre. Detta beror förmodligen också på att andra (icke-COVID-19) patienter har minskat enormt, sa Dr Chawla. I en situation som Italiens (som hade nästan 98 000 infektioner och 11 000 dödsfall fram till måndag) skulle vilket land som helst ha ett problem. Men från och med nu verkar det (situationen i Indien) okej.

Apollo Group har cirka 1 000 fläktar över hela landet, varav de flesta är i bruk.

Läs också | IIT-Kanpur ska göra bärbara ventilatorer för patienter med coronavirus

Vad krävs för att bygga en ventilator?

Olika typer av fläktar levererar luft i olika lägen. Ashok Patel, verkställande direktör för AB Industries, som tillverkar Max-ventilatorer, sa att komponenterna skulle variera beroende på typ.

För att göra en ventilator måste man ha kärnkunskaper om de kliniska aspekterna av ventilatorn och kraven från de läkare som använder dem. Dessa krav måste sedan omvandlas till tekniska komponenter som kan uppnå de nödvändiga resultaten, sa han. Ventilatorer är en kombination av teknologier - inte bara mjukvara och elektronik, utan även pneumatik, eftersom de hanterar gaser. De måste också följa säkerhetsstandarder och inkluderar en mekanism för att minimera risken för patienten i händelse av att enheten inte fungerar.

dan middleton nettovärde

En anställd arbetar på ett respiratorsystem medan spridningen av coronavirussjukdomen (COVID-19) fortsätter, i Buenos Aires, Argentina 27 mars 2020. (Reuters Foto: Agustin Marcarian)

Baserat på mekanismen som används för att leverera luften (flödes-tillförselmekanism) finns det tre huvudklassificeringar för fläktar, sa Patel: bälgdrivna eller kolvfläktar, turbinfläktar och externa tryckluftsdrivna fläktar.

En pneumatisk extern tryckluftsdriven ventilator i en intensivvårdsmiljö skulle vara idealisk för COVID-19-patienter. Turbinfläktar, även om de är mindre effektiva, är det näst bästa alternativet - de har färre komponenter, och det skulle förmodligen vara lättare att skala upp dem, sa Patel. En COVID-19-patients lungor är relativt stela och luftvägarna är svullna. Lågflödesgas hjälper inte. Du skulle behöva högre tryck och högt flöde, sa han. Tanken är att säkerställa snabb behandling för att säkerställa att lungcellerna inte skadas permanent.

Express förklaratär nu påTelegram. Klick här för att gå med i vår kanal (@ieexplained) och håll dig uppdaterad med det senaste

Och vad kommer det att krävas för att skala upp Indiens ventilatorkapacitet?

Enligt industrikällor tillverkas endast cirka 10 % av de fläktar som används i Indien i landet. Pandemin har påverkat globala leveranskedjor, även när efterfrågan har ökat överallt. När importen avtar, ligger nu en ökad börda på indiska tillverkare, som har begränsad kapacitet att skala upp produktionen.

Data från indiska tillverkare beräknar att deras totala månatliga kapacitet kommer att vidröra cirka 6 000 ventilatorer inom en månad från nu. Företag som AB Industries säger att de kan skala upp månadsproduktionen till cirka 350-400 under de kommande två månaderna. Bengalurubaserade Skanray Technologies, som har hävdat att de har för avsikt att tillverka 100 000 ventilatorer, har för närvarande kapacitet att bygga endast 5 000 i en batch. Resten av dess produktion skulle behöva komma genom samarbeten.

j coles nettovärde

Läs | Inte tillräckligt med fläktar, så PSU:er och företag börjar öka produktionen

Det är också frågan om råvara. Minst 40 % av en ventilators fysiska komponenter importeras från länder som USA, Kina, Frankrike och Tyskland, enligt Patel från AB Industries. Dessa inkluderar flera viktiga komponenter som sensorer och displayer. (Se ruta)

Skanrays verkställande direktör Vishwaprasad Alva sa: I en vanlig situation har regeringen en epidemi- och katastrofhanteringscell, som är tänkt att lagra ventilatorer i 'live'-läge, igång och övervakade. Vår regering har inte gjort detta, trots så mycket kommunikation och möten med dem. Vi har pratat med dem sedan 2012-13. Den förra regeringen gjorde inte heller detta.

Läkare får instruktioner för ett respiratorsystem på intensivvårdsavdelningen vid University Medical Center Hamburg-Eppendorf i Hamburg, Tyskland, den 25 mars 2020, eftersom spridningen av coronavirussjukdomen (COVID-19) fortsätter. (Källa: Axel Heimken/Pool via Reuters)

Så vad görs för att komma till rätta med situationen nu?

Bharat Electronics Ltd (BEL), en PSU under försvarsministeriet, är i färd med att tillverka 30 000 ventilatorer. Health Ministry PSU HLL Lifecare Ltd har lämnat ett anbud på 20 000. ICF Chennai, tillverkare av Train 18, försöker tillverka ventilatorer.

Inom den privata sektorn samarbetar Skanray med BEL och Mahindra & Mahindra för att förenkla designen av ventilatorer och skulle kunna starta ett samarbete med Tata också. Att förenkla designen skulle hjälpa till att övervinna hinder som att köpa importerade komponenter. Maruti Suzuki Indien har tillkännagett ett avtal med Noida-baserade AgVa Healthcare för att snabbt skala upp produktionen till 10 000 per månad.

Experiment pågår också för att hitta alternativ till importerade elektroniska komponenter som sensorer och displayer. Vi kan göra oss av med displayen. Vi kan gå till ett totalt, enkelt användargränssnitt utan knappar, som kan programmeras utan display, sa Skanrays Alva. Han sa att Tata och M&M, som designar sina produkter från grunden, kan leta efter vissa fordonskomponenter som kan användas för medicinska ändamål i en nödsituation som denna.

Skanray och dess medarbetare tittar på en tidslinje på 5-6 veckor för att trycka ut dessa ventilatorer. Med de åtgärder som regeringen vidtar... kan det platta till kurvan. Du kan ge dig själv tid att vara redo, sa han.

Här är en snabb Coronavirus-guide från Express Explained för att hålla dig uppdaterad: Vad kan få en covid-19-patient att återfalla efter tillfrisknande? |Covid-19 lockdown har rensat upp luften, men det här kanske inte är goda nyheter. Här är varför|Kan alternativ medicin arbeta mot coronaviruset?|Ett fem minuters test för covid-19 har gjorts klart, Indien kan också få det|Hur Indien bygger upp försvar under lockdown|Varför bara en bråkdel av de med coronavirus lider akut| Hur skyddar vårdpersonal sig från att bli smittad? | Vad krävs för att inrätta isoleringsavdelningar?

Dela Med Dina Vänner: