【科技防疫】全球13個開源呼吸器專案探索

作者:陸向陽

筆者之前寫了一篇麻省理工學院(MIT)發起的開放原始程式碼(Open Source)的文章:《MIT E-Vent開源平價呼吸器之電子設計剖析》,該專案期望能快速給近期新冠肺炎的重症患者帶來助益。

呼吸器對於新冠肺炎而言近期有一則好消息及一則壞消息:好消息是肺炎在肺泡裡產生黏液而阻礙呼吸,患者如同活活淹死的描述讓人驚心動魄,但YouTuber李永樂老師的呼吸器解說影片中,最後提及呼吸器可以抑制黏液對呼吸的影響。

壞消息則是重症患者在使用呼吸器後仍有很大的機率不治(相關報導),即便如此,我們仍不能放棄平價且快速大量供應呼吸器的計畫。

筆者在撰寫E-Vent已知道有多個開源呼吸器專案,E-Vent只是其一,但在進一步探索後發現,因新冠而前後啟動的開源呼吸器專案非常多,筆者探索到的即有十餘個,且可能更多。筆者嘗試在本文快速掠過各專案,無法如E-Vent那般深入討論電子設計,待日後有機會進一步探討。

1.MIT的E-Vent

已在上篇文章中說明過,在此略過。(註:Vent = Ventilator,呼吸器)

2. 美國太空總署(NASA)的VITAL

Vital的英文意思是指重要的,但在此是Ventilation Intervention Technology Available Locally的簡稱。VITAL更具體而言是NASA位於南加州的噴射推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory, JPL)所發起,且只花37天就開發完成並通過美國食藥署(FDA)核可通過,相關報導可見本文

NASA VITAL(Source

3. 牛津大學與國王學院的OxVent

牛津大學(Oxford University)與倫敦國王學院(King College)合力研發的呼吸器稱為OxVent,2020年3月發起,目標是幾週內通過英國MHRA(Medicines and Healthcare products Regulatory Agency)的核可,數個月內量產,相關報導可見本文

4. Medtronic的PB560

Medtronic(美敦力)本身即是呼吸器製造商,其呼吸器Puritan Bennett 560(簡稱PB560)早於2010年即推出,因應這次新冠危機而釋出成為開放原始碼專案,包含電路跟機構資料都開放,PB560好處為輕便設計,且在開放前已有近10年的實際歷練,是即戰力!(相關報導可見本文

Medtronic PB560(Source

PB560機構圖(Source

5. 終極醫療黑客松

Hakaday為因應新冠危機而發起的終極醫療黑客松(Ultimate Medical Hackathon),期望透過集體密集發想來開發出更低廉快速供應的呼吸器,目前(2020年5月初)進入準決賽階段。

6. OpenLung(開放肺)專案

OpenLung採GPLv3.0方式授權,可在GitHub上找到相關資訊:專案連結在此

7. Ventilator by jcl5m1

一樣是在GitHub上的專案,但似乎還沒有正式名稱,是由帳號jcl5m1所發起。

8. The Pandemic Ventilator

名字就叫「大流行呼吸器」,採CC BY-NC-SA方式授權,目前看起來體積有些大,且需要用可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)去控制,實作教學文章在此

9.哥倫比亞呼吸器

南美的哥倫比亞也缺呼吸器,全國呼吸器不足1萬台,因此哥倫比亞有一組科學家與工程師團隊發起開發低成本的開源呼吸器,該專案先是由史丹佛大學科學家Daniel Kraft發起一個全球性的醫療黑客松而取得低成本開放的呼吸器構想,而後由哥倫比亞Antioquia大學的Mauricio Toro將原型品實現,並持續推進開發中。

10.Urbicum的VentiAid

波蘭Urbicum公司發起的開源呼吸器專案VentiAid,相關資料也可見於GitHub

11. endCoronavirus.org

endCoronavirus.org是由新英格蘭複雜系統研究所(New England Complex Systems Institute,NECSI)維護的專案與組織,該組織內有多個項目與行動均在協助對抗新冠病毒,開發能夠3D列印並通過FDA核准的開源呼吸器專案也在其中(尚無具體名稱)。該機構除了有官網外也運用SlackGitHub與各方志願者聯繫、協作。

12.明尼蘇達大學的Coventor

明尼蘇達(Minnesota)大學的Bakken Medical Device Center所發起的Coventor專案同樣是簡單、低成本、可3D列印、免專利費的呼吸器,只用30天就開發完成並通過FDA批准,並在波斯頓科學(Boston Scientific)公司的產線快速生產。

明尼蘇達的Coventor(Source

13. OP-Vent

由NVIDIA的科學長(Chief Scientist,對岸稱為首席科學長)Bill Dally釋出的開放設計,成本約400美元,只需要5分鐘組裝,目前也在爭取FDA批准中。

小結

除上述之外,還有更多開發案,筆者難以盡數網羅,例如我國經濟部也投入5,000萬新台幣嘗試先開發100台原型品,或有OSCMS(Open-Source COVID19 Medical Supplies)的台灣團隊也正積極開發,或在GitHub有其他相關分支專案,或有個人網站的興趣試做。

也有一些未開源但快速投入生產供貨的,如美國通用汽車(General Motros, GM)與Ventec Life Systems簽訂4.894億美元合約,並招募1,000名以上員工投入產線,期望在2020年8月前生產3萬台V + Pro呼吸器(原正規呼吸器的縮小版),因為Ventec自身每個月只能生產約250台,交由GM可更快量產。

歸結而言,眾人均期望開發出能就地取材、開放設計、免專利授權費、平價實現、各國食藥監管單位核准的呼吸器,無論是從零開始摸索,或直接把已經過歷練的商業機種簡化或直接開放,都期望能儘快消弭新冠危機,讓我們共同加油努力!

(責任編輯:王姵文)

陸向陽

Author: 陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。

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