賓士開發高效能CPAP呼吸器

圖片來源：Nathan Gonthier 透過 Unsplash

由於呼吸輔助設備和其他醫療設備的需求不斷增加，汽車製造商 Mercedes Benz 開發了一種高效的 CPAP 呼吸輔助器，並計畫快速推廣到有需要的醫院。隨著 2020 年初汽車生產放緩，Mercedes 利用其最先進的工程能力轉而專注於醫療設備，生產面罩和 PAP 治療儀器，以在此需求量大的時期為患者提供高效可靠的產品。由於 PAP 治療儀器在某些情況下被用作臨時呼吸機，該公司也希望增加供應將抵消最需要地區的部分短缺。與倫敦大學學院醫院 (UCLH)的研究人員以及一級方程式賽車領域的其他工程師合作，Mercedes-AMG 一級方程式高性能動力總成 (HPP)集團的專家們為「Project Pitlane」創造了該設備，這是一項全行業的努力，旨在為面臨短缺的醫院製造和交付呼吸設備。憑藉其速度和效率的聲譽，該公司以創紀錄的時間開發了該設備，在 3 月首次會議後不到 100 小時內發出了首批訂單，公眾的反應非常積極。 

變化的市場

Mercedes Benz 一級方程式車隊隸屬於母公司戴姆勒股份公司 (Daimler AG)，是屢獲殊榮的高性能引擎製造商，也是世界上最先進的汽車技術公司之一。今年早些時候，戴姆勒決定將其大部分一級方程式生產業務轉用於醫療設備的開發。在重新配置 3D 印表機以完成此任務後，該團隊隨後使用電腦模擬和開源技術來逆向工程標準型 CPAP，增強設計以實現最大效率和快速生產。通常用於生產 F1 活塞和渦輪增壓器的機器現在正用於生產新設備，以確保一級方程式標準和技術的頂級品質。倫敦大學學院醫療工程研究所所長 Rebecca Shipley 教授告訴英國廣播公司新聞 (BBC News)，在正常情況下，醫療設備開發可能需要數年才能完成，但逆向工程過程不到一周就完成了，使團隊能夠快速大規模生產設備。透過拆卸現有的非專利設備，團隊學習了開發新版本並使其適應大規模生產所需的一切。根據戴姆勒股份公司網站上發布的聲明，這些名為UCL-Ventura 呼吸輔助器的設備已通過初步臨床試驗，目前正在歐洲的醫院中使用。作為一個開源專案，開發和製造設備所需的所有知識，例如設計規格、材料以及生產過程中使用的工具，都已在線上提供，供世界各地的其他製造商和醫療專業人員使用。 

高效能解決方案

UCL-Ventura CPAP 是一款高性能的一級方程式產品，是頂尖工程師和學者們集中精力、利用精湛的組裝、快速的原型開發和嚴格的測試程序，在維持快速大量推出之餘，力求打造出最高效率設備的成果。Pitlane 專案並未與市場上其他 PAP 治療產品競爭，而是首先關注即時需求，強調易用性和適應性，而非 BiPAP 或 ASV 等更進階的選項。該專案如此緊急的原因之一是呼吸輔助設備的需求日益增長。在呼吸機供應短缺的情況下，CPAP 機器被用作替代呼吸輔助設備，提供氣流和氧氣，穩定呼吸道，讓患者更容易呼吸並安穩過夜。隨著對呼吸機的需求成為頭條新聞，許多製造商，例如福特和通用汽車，開始開發呼吸機和呼吸機組件，作為滿足需求的協同努力的一部分，但 CPAP 機器也同樣需要，特別是對於病情較輕的患者，或那些希望避免插管的患者。透過增加 CPAP 機器的供應，該專案也希望避免過度使用侵入性更強的呼吸機。

正如我們在之前的文章中提到的，有人擔心使用 PAP 治療設備時會傳播疾病的風險，但這些風險與其他更常見的感染方式相比微乎其微。根據英國國家健康服務的說法，即使在患者可能受到感染的情況下，緊密的密封以及醫療人員的個人防護裝備 (PPE) 也能將風險降至最低。只要採取這些安全措施，CPAP 機器幾乎可以用於任何需要呼吸支持的人，而更具侵入性的呼吸機則留給病情嚴重的患者。為回應這些安全擔憂，Pitlane 團隊確保其 CPAP 型號將採用密封緊密、閉路設計，該設計使用專用於鼻孔吸入的額外管路。這種設計可防止洩漏並將氣流限制在系統內。該專案的另一個目標是使設備既簡單又高效，以便在現場實現快速生產和多功能性。該設計採用簡單、流線型的流量產生器系統，易於使用和調整。這些系統利用所謂的「文丘里效應」從環境中吸入空氣，以產生穩定、高輸出的富氧空氣流。然後使用閥門系統根據患者的需求和偏好調整壓力和氧氣濃度。透過保持設計的簡單性和可靠性，該團隊創造了一種 CPAP 設備，它不僅有效，而且適用於多種用途。透過公開資訊，專案組織者希望將知識傳播給世界各地的醫療保健專業人員，透過確保世界各地的製造商能夠在需要時繼續開發這些重要且拯救生命的設備，幫助改善獲得優質護理和治療的機會。 

資料來源

英國廣播公司新聞 (BBC News) - https://www.bbc.com/news/health-52087002

戴姆勒股份公司 (Daimler AG) - https://www.daimler.com

Mercedesamgf1.com - https://www.mercedesamgf1.com/en/news/2020/04/ucl-uclh-f1-project-pitlane-start-delivery-breathing-aids-nhs-hospitals/

國家健康服務 (National Health Service) - https://www.nhs.uk/

NYTimes.com - https://www.nytimes.com/2020/03/18/business/-ventilator-shortage.html

Plantbasednews.org - https://www.plantbasednews.org/lifestyle/lewis-hamilton-proud-of-mercedes-team-for-creating-breathing-aid

Project Pitlane - https://www.formula1.com/en/latest/article.uk-based-f1-teams-unite-around-project-pitlane-to-assist-with-ventilator.7G8gQu9v8j6aSgqk3P52fp.html

Statnews.com - https://www.statnews.com/2020/04/08/doctors-say-/

UCLB.com - https://research.uclb.com/product/ucl-cpap

華盛頓郵報 (Washington Post) - https://www.washingtonpost.com/business/2020/04/04/ventilators-ford-gm/