ถามจริงจัง ช่างไทยสามารถสร้างเครื่องช่วยหายใจเองได้ไหมครับ

ตอนนี้ผมเริ่มกังวลละ

จากข้อเท็จจริงเรื่อง covid-19

ถ้าติดเชื้อ ป่วยเล็กน้อย 80% ป่วยหนัก 15% วิกฤต 5%


ที่ผมกังวลคือ คนไข้วิกฤต5% นี่แหละ หมายถึง คนไข้กลุ่มนี้จำเป็นต้องใช้ เครื่องช่วยหายใจ หรือ respiratory ventilatorที่ผมพูดถึง

หน้าตาแบบนี้ครับ




แต่ประเด็นคือเครื่องที่ว่านี้ปัจจุบันถึงไม่มีcovid19มันก็ไม่พอใช้อยู่แล้ว จำนวนเครื่องว่างเรียกได้ว่าติดลบ
ถ้าใครเคยไปเยี่ยมคนไข้ในโรงบาลรัฐ อาจจะเคยเห็นเค้างัดเครื่องแบบนี้มาใช้ หน้าตาประมานนี้





เค้าเรียกว่า bird ventilator ครับ เทคโนโลยีสมัยสงครามโลก กลไลล้วน ไม่ใช้ไฟฟ้า


เข้าสู่คำถามครับ

ช่างไทยทำได้ไหมครับ มีใครคิดถอดแบบเลียนแบบรึยัง ผลิตเร่งด่วนกี่วันเสร็จ?
สุดยอดความคิดเห็น
ความคิดเห็นที่ 4
ที่มา https://th-th.facebook.com/JarvisChaisiriLancelotWipat1412/posts/546393818901051/

ความรู้พื้นฐานที่ควรรู้เกี่ยวกับ Bird (วิหคแห่งความหวัง)

Bird เป็น Ventilator ที่ไม่ใช้ไฟฟ้านะคะ ดังนั้นถ้าไฟดับ Bird จะสามารถทำงานต่อได้ค่ะ Bird มีการสร้างและนำมาใช้ตั้งแต่ปี ค.ศ.1958 โดย Dr. Forest Bird กลไกการทำงานของเครื่องใช้ pressure-cycled, flow control ซึ่งก็คือการทำงานแต่ละครั้งเมื่อจ่ายก๊าซถึง pressure target ที่ตั้งไว้ เครื่องจะ cycled เป็น expiratory phase ทันที (inspiratory valve จะปิด, expiratory valve จะเปิด) และมีการตั้งค่า inspiratory flow rate ก่อนการใช้งานด้วย แต่ก่อนที่เราจะ set ค่าต่างๆ เรามาทำความรู้จักกับปุ่มต่างๆของ Bird กันก่อนค่ะว่าแต่ละปุ่มหมุนไปแล้วจะเปลี่ยนแปลงส่วนใดของ setting เพื่อจะได้เลือกปรับให้ได้ parameter ต่างๆตามความต้องการได้ค่ะ ซึ่งเท่าที่มีการใช้งานอยู่และจากที่เห็นใน comment มักจะเป็น Bird Mark 7 ซึ่งเป็น Second generation ของ Bird นะคะ (second generation ของ Bird จะมี Mark 7 และ Mark 7A) ปุมต่างๆที่จะอธิบายจึงเป็นของ Mark 7 นะคะ ส่วน Mark 7A จะมีบางปุ่มเพิ่มขึ้นมาแต่ไม่มีผลต่อการปรับตั้งเครื่องจึงขอไม่กล่าวถึงนะคะ

1. Gas inlet: ขั้วต่อเข้ากับแหล่งจ่ายก๊าซ

2. Ambient compartment: ห้องสำหรับอากาศภายนอก

3. Rotary switch: ปุ่มเปิด-ปิด เครื่อง ซึ่งจะมีให้หมุนไปที่ On กับ Off

4. Inspiratory flow rate: เพื่อปรับอัตราความเร็วในการไหลเข้าของก๊าซ จากรูปจะเห็นว่าถ้าหมุนทวนเข็มนาฬิกา จะมีตัวหนังสือเขียนกำกับลูกศรว่า “Increase” สรุปก็คือ หมุนทวนเข็ม Inspiratory flow rate จะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจะทำให้ inspiratory time สั้นนะคะ เพราะลมเข้าไปได้เร็วก็จะถึง target ที่ตั้งได้เร็ว (หมุนทวนเข็ม → Increase inspiratory flow rate → Decrease inspiratory time)

5. Expiratory time control: ใช้ในการปรับเวลาในการหายใจออกซึ่งจะมีผลในการกำหนดอัตราการหายใจต่อนาที (Respiratory rate: RR) จากรูปจะเห็นว่าถ้าหมุนทวนเข็มนาฬิกาตามลูกศร จะมีอักษรกำกับ “Decrease” สรุปก็คือ หมุนทวนเข็มคือลด Expiratory time (E-time) เมื่อการหายใจ 1 ครั้ง E-time สั้น ดังนั้นใน 1 นาที จะมีจำนวนครั้งของการหายใจได้หลายครั้ง (หมุนทวนเข็ม → Decrease E-time → Increase RR)

6. Mainstream hose connection: ข้อต่อไว้ต่อสายหายใจไปสู่คนไข้

7. Power drive line connection: ข้อต่อไว้ต่อสายไปยัง humidifier และ exhalation valve (รูปที่ 2)

8. Pressure relief valve: แท่งเล็กๆสีแดงๆ เป็น valve ที่ช่วยป้องกันแรงดันที่สูงเกิน ซึ่งอาจทำให้เกิด Barotrauma ต่อคนไข้ได้

9. Pressure compartment: ห้องความดันสำหรับก๊าซที่คนไข้ใช้หายใจ

10. Manometer: มาตรวัดค่าความดันในการหายใจ ซึ่งคือหน้าปัดบนตัวเครื่องนั่นเองซึ่งจะมี scale ตัวเลขให้ และหน่วยของความดันจะเป็น cmH2O (แถวบน) และ kPa (แถวล่าง)

11. Air filter: ตัวกรองอากาศภายนอกก่อนเข้าเครื่อง ซึ่งมีผลต่อค่า FiO2 กล่าวคือ

a. ถ้าตัวกรองใหม่ที่เพิ่งเปิดใช้งาน จะมีอากาศภายนอกผ่านเข้าไปผสมกับ O2 ทีต่อเข้ากับ Bird ได้ดี ค่า FiO2 ที่ได้จะประมาณ 0.4

b. ถ้าถอด Air filter ออกแล้วใช้ฝาปิด หรือทำให้เป็น Closed system กับ Bird เช่น เอาถุงมาครอบ จะไม่มีอากาศภายนอกเข้าไปผสมกับ O2 ที่ต่อเข้าเครื่อง FiO2 ที่ได้จะใกล้เคียง 1.0

c. ถ้าตัวกรองใช้มานานมีฝุ่นเกาะ หรืออากาศภายนอกผ่านเข้าไปในตัวเครื่องได้ไม่ดีเหมือนแรกใช้ จะมีผลกับ FiO2 ซึ่งจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 0.4 เนื่องจากอากาศจากภายนอกเข้ามาผสมได้น้อย

12. Pressure selector: ก้านปรับตั้งความดันในการหายใจเข้า ซึ่งมีผลต่อ Tidal volume คือถ้าเพิ่ม Pressure ก็จะได้ Tidal volume เพิ่มขึ้นด้วยทั้งนี้ทั้งนั้น Tidal volume ที่ได้เพิ่มเท่าไหร่นั้น อาจจะต้องดู Inspiratory time ประกอบด้วยนะคะ(เดี๋ยวขออธิบายเรื่องนี้จากกราฟ Flow-time curve ในวันพรุ่งนี้อีกทีนะคะ)

จากรูปที่ 1 และ 3 จะเห็นว่ามีลูกศรทึบเป็น marker บางเครื่องเป็นเลข 20 หรือบางเครื่องไม่มีสัญักษณ์ใดๆเลยเนื่องจากใช้งานมานานมากจนทุกอย่างเลือนลางไปถ้าเป็นเช่นนั้นจริงก็กำหนด marker เป็นที่จุด 12 นาฬิกานะคะ ซึ่งหมายถึง เมื่อเราดันก้านมาที่ลูกศรนี้หรือเลข 20 หรือที่ 12 นาฬิกา เครื่องจะจ่ายความดันให้ผู้ป่วยช่วงหายใจเข้าเท่ากับ 20 cmH2O ถ้าอยากดูว่าได้ตามที่ตั้งหรือไม่ ก็สามารถไปดูที่ Manometer หรือหน้าปัดหน้าตัวเครื่องว่าแต่ละครั้งที่เครื่องตี เข็มหมุนไปที่เลข 20 cmH2O หรือไม่ เลข 20 ที่เราตั้ง ก็คือ pressure target นั่นเอง เมื่อเครื่องสามารถตีได้ถึง target ที่เราตั้ง ก็จะทำการตัด cycle การหายใจนั้นให้เป็น Expiratory phase เราจึงเรียกการทำงานของ Bird ว่าทำงานแบบ Pressure-cycled ดังที่ได้กล่าวไปข้างต้นแล้วนะคะ ทีนี้ถ้าจะปรับความดันลดลงก็ให้ดันก้านมาด้านหน้า อยากปรับความดันเพิ่มก็ให้ดันก้านไปด้านหลัง การปรับแต่ละครั้งควรดูหน้าปัด Manometer ด้วยนะคะโดยเฉพาะเมื่อดันไปด้านหลังเพราะความดันจะเข้าปอดเพิ่มขึ้นหากไม่ระวังจะมี Barotrauma ต่อปอดได้ค่ะ เพราะส่วนใหญ่จะไม่มี scale บอกบน Pressure selector ว่าดันไปเท่าไหร่ความดันเป็นเท่าไหร่ค่ะ ต้องค่อยๆปรับ ค่อยๆดูไปค่ะ (พยายามหลีกเลี่ยงการปรับความดันไปถึง 30-35 cmH2O นะคะ)

13. Starting effort: เป็นก้านปรับความไวในการกระตุ้นเครื่อง หรือการตั้ง trigger sensitivity ในเครื่องโดยใช้แรงดึงในการหายใจเข้าของคนไข้เป็นตัวกระตุ้นเครื่องให้จ่ายความดันนั่นเอง

14. PEEP จะไม่สามารถตั้งได้โดยใช้ Bird นะคะ ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษมาต่อ ดังนั้นกรณีที่คนไข้จำเป็นต้องใช้ PEEP ควรเลือกใช้ Ventilator รุ่นอื่นจะดีกว่าค่ะ

เมื่อเข้าใจพื้นฐานการทำงานของเครื่องทั้งหมดแล้ว พรุ่งนี้เราจะมาเรียนวิธีการตั้งเครื่อง Bird แบบจับมือสอน step-by-step

แชร์ไปให้ทั่วพระนคร วนไปค่ะ

WWP (นามปากกา)

ความคิดเห็นจาก Expert Account
ความคิดเห็นที่ 25
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
.....
New innovation could help solve ventilator shortage. Sky News. Mar 25, 2020.
.....
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
.....
How Iceland Tested The Most People For COVID-19 Per-Capita In The World | NBC News NOW. NBC News. Mar 27, 2020. - https://youtu.be/IgKRdwX07Ts
.....
วิกฤติ เป็น โอกาสแห่งการ วิจัย-พัฒนา
ม.ออกซ์ฟอร์ด UK
ทำ เครื่องช่วยหายใจ แบบง่าย
ทดลอง กับ หุ่นจำลองแล้ว

บ. Sony บอกจะ
ทำ แผงวงจรให้ได้ หลายพันเครื่องต่อสัปดาห์
.....

หลักการสำคัญของ U Oxford
คือ ให้เครื่องปล่อยลมแรงดันสูง เป็นระยะๆ
(ตั้งค่า ได้)

แล้ว นำแรงดันนั้น
ไปกดด้านนอกของ ชุดช่วยหายใจแบบมือบีบ (Ambu Bag)
.....

การ วิจัย-พัฒนา เครื่องช่วยหายใจขึ้นใหม่ ดีในระยะยาว
ทว่า... การ ค้นหา
เครื่องช่วยหายใจ ที่ไม่จำกัดลิขสิทธิ์ (open source)

ก็ เป็นทางเลือกที่ น่าจะทำได้เร็ว เช่นกัน
.....

.....
From - https://opensource.com/article/20/3/open-hardware-covid19
From - https://gitlab.com/open-source-ventilator/OpenLung
.....
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
.....
Automatic Bag Valve Mask Concept. SamRaisbeck. Oct 15, 2019.
.....

.....
From - MIT Emergency Ventilator (E-Vent) Project. https://e-vent.mit.edu/
From - MIT E-Vent | MIT Emergency Ventilator. - https://e-vent.mit.edu/clinical/key-ventilation-specifications/
From - AI Williams. MIT VENTILATOR DESIGNED WITH COMMON MANUAL RESUSCITATOR; SUBMITTED FOR FDA TESTING. https://hackaday.com/2020/03/23/mit-ventilator-designed-with-common-manual-resuscitator-submitted-for-fda-testing/
.....

ฝั่งสหรัฐอเมริกา...
MIT
ก็ ออกแบบ เครื่องช่วยหายใจ แบบไม่มีลิขสิทธิ์
ให้ คนทั่วโลก นำไปใช้ เช่นกัน

หลักการสำคัญ ของ เครื่องช่วยหายใจ...

U Oxford
ใช้ การปล่อยแก๊สแรงดันสูงเป็นช่วงๆ
ไปกด ชุดช่วยหายใจแบบมือบีบ (Ambu Bag)

ให้ แฟบ สลับ คลายตัว
แล้ว นำอากาศด้านใน Ambu
ไปต่อกับท่อช่วยหายใจ
.....

MIT สหรัฐฯ
ใช้ แท่นกด เลียนแบบ การใช้มือกด
มี มอเตอร์ และ วงจร ควบคุม การทำงาน
.....

เรียนเสนอ วิศวกร นักวิทยาศาสตร์ ช่าง หรือ ท่านผู้สนใจ
นำไป วิจัย-พัฒนา ต่อยอด

จุดสำคัญ คือ
การวิจัยแบบนี้...

น่าจะมี แพทย์-พยาบาลวิสัญญี (ดมยา)
หรือ นักเทคโนโลยีหัวใจ-ทรวงอก
เป็น ที่ปรึกษา

เพราะ การสื่อสารกัน ช่วยกัน
จะ ทำให้ได้เครื่องที่ ตรงต่อ ความต้องการ ตั้งแต่ต้น
.....

ข้อดี ของการทำจาก open source
หรือ ของที่เปิดให้เป็นสมบัติสาธารณะ
ไม่จำกัดลิขสิทธิ์
(และ ห้ามไปจดสิทธิบัตรภายหลัง)

คือ ไม่ต้องเริ่มจาก 0
มี ต้นทุนความรู้เก่า อยู่แล้ว
.....
ถ้า เป็น เครื่องช่วยหายใจ แบบเบื้องต้น ดังภาพ
ช่างไทย น่าจะ ทำได้

เชื่อมั่น ใน ประเทศไทย
ขอให้ ทุกๆ ท่านมีสุขภาพดี
และ ขอขอบคุณ ครับ...
ความคิดเห็นที่ 38
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
.....
Can Tesla, GM And Ford Help Solve The Coronavirus Ventilator Shortage?
CNBC. Mar 27, 2020. ขอให้ดูที่เวลา 13:10 นาที (13 นาที 10 วินาที)
.....

อีกตัวอย่าง จาก ออสเตรเลีย
ใช้ เครื่องมือบีบ Ambu Bag

คล้ายๆ กับของ MIT สหรัฐอเมริกา
แต่ ดูจะทำเป็น ลูกสูบ
.....

ถ้า ดูข่าวคนไทยประกวดหุ่นยนต์ชนะหลายครั้ง
เชื่อว่า

แบบ ใช้แผ่นบีบ ชุดช่วยหายใจมือบีบ
(ถุง Ambu Bag)
หรือแบบ ลูกสูบ กดเข้า-ปล่อยออก
น่าจะ ทำได้

และ "ช่างไทย"
(= วิศวกร ช่าง นักวิทยาศาสตร์
พยาบาล-แพทย์วิสัญญี
นักเทคโนโลยีหัวใจ-ทรวงอก)
ช่วยกัน น่าจะทำได้
.....

ลองดูหลายๆ แบบ
เผื่อจะได้ ไอเดีย
.....

ผู้เชี่ยวชาญสหรัฐฯ ให้ความเห็น ว่า
การพัฒนาเครื่องมือแบบนี้

ควรมี กฎหมาย
คุ้มครอง นักวิจัย-พัฒนา
ไม่ให้ ถูกฟ้องร้อง ได้ด้วย
.....

เพราะ
เป็น การวิจัย-พัฒนา ที่จำเป็นต่อสังคม

โดยเฉพาะ
ถ้ามี สงคราม หรือ โรคระบาดใหญ่
มี สำรองไว้
ดีกว่า ไม่มีอะไรให้ใช้ แน่นอน
.....

ขอบคุณ ครับ...
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่