DIY ভেন্টিলেটর সাধারণ চিকিৎসা সরবরাহ ব্যবহার করে: 8 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

এই প্রকল্পটি জরুরী পরিস্থিতিতে ব্যবহারের জন্য একটি মেক-শিফট ভেন্টিলেটর একত্রিত করার নির্দেশনা প্রদান করে যখন পর্যাপ্ত বাণিজ্যিক ভেন্টিলেটর পাওয়া যায় না, যেমন বর্তমান কোভিড -১ pandemic মহামারী। এই ভেন্টিলেটর ডিজাইনের একটি সুবিধা হল যে এটি মূলত একটি ম্যানুয়াল বায়ুচলাচল যন্ত্রের ব্যবহারকে স্বয়ংক্রিয় করে তোলে যা ইতিমধ্যেই চিকিৎসা সম্প্রদায় দ্বারা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত এবং গৃহীত হয়েছে। এছাড়াও, এটি প্রাথমিকভাবে এমন উপাদানগুলি থেকে একত্রিত করা যেতে পারে যা ইতিমধ্যে বেশিরভাগ হাসপাতালের সেটিংসে উপলব্ধ এবং এর জন্য কোনও অংশের কাস্টম ফ্যাব্রিকেশনের প্রয়োজন নেই (যেমন 3 ডি প্রিন্টিং, লেজার কাটিং ইত্যাদি)।

একটি ব্যাগ ভালভ মাস্ক (BVM), যা ম্যানুয়াল রিসুসিটেটর নামেও পরিচিত, একটি হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইস যা রোগীদের শ্বাস -প্রশ্বাসের সহায়তার জন্য ইতিবাচক চাপ বায়ুচলাচল সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়। যান্ত্রিক ভেন্টিলেটর অনুপলব্ধ থাকলে রোগীদের অস্থায়ী বায়ুচলাচল প্রদানের জন্য এগুলি ব্যবহার করা হয়, কিন্তু দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যবহার করা হয় না কারণ তাদের নিয়মিত শ্বাসের ব্যবধানে ব্যাগটি চেপে ধরার প্রয়োজন হয়।

এই DIY ভেন্টিলেটরটি একটি BVM কে চেপে স্বয়ংক্রিয় করে তোলে যাতে এটি একটি রোগীকে অনির্দিষ্ট সময়ের জন্য বায়ুচলাচল করতে ব্যবহার করা যায়। BVM- এর চারপাশে মোড়ানো রক্তচাপ কফ বারবার স্ফীত/ডিফ্লেটিং করে চেপে ধরা হয়। বেশিরভাগ হাসপাতাল সংকুচিত বায়ু এবং ভ্যাকুয়াম ওয়াল আউটলেট দিয়ে সজ্জিত, যা যথাক্রমে রক্তচাপ কফকে স্ফীত এবং অপসারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি সোলেনয়েড ভালভ সংকুচিত বাতাসের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে, যা একটি Arduino মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

BVM এবং রক্তচাপ কফ (উভয়ই ইতিমধ্যেই হাসপাতালে পাওয়া যায়) ছাড়াও, এই নকশাটির জন্য $ 100 মূল্যের কম অংশের প্রয়োজন, যা ম্যাকমাস্টার-কার এবং আমাজনের মতো অনলাইন বিক্রেতাদের কাছ থেকে সহজেই কেনা যায়। প্রস্তাবিত উপাদান এবং ক্রয় লিঙ্ক প্রদান করা হয়, কিন্তু তালিকাভুক্ত অংশগুলি উপলব্ধ না হলে আপনি অন্যান্য অনুরূপ উপাদানগুলির সাথে অনেকগুলি অংশ অদলবদল করতে পারেন।

স্বীকৃতি:

এই প্রকল্পের অর্থায়নের জন্য মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক রাম বাসুদেবনকে বিশেষ ধন্যবাদ এবং ম্যাসাচুসেটস জেনারেল হাসপাতালের হার্ভার্ড অ্যাফিলিয়েটেড ইমার্জেন্সি মেডিসিন রেসিডেন্সি থেকে এমডি মারিয়ামা রুনসি এবং ব্রিঘাম এবং উইমেন্স হাসপাতাল তার চিকিৎসা দক্ষতা ধারনা করার জন্য এবং ধারণাটি সম্পর্কে মতামত প্রদানের জন্য।

আমি ইউটিএমবি থেকে পিএইচডি ক্রিস্টোফার জাহনার, এমডি এবং আইসেন চ্যাসিনকেও চিনতে চাই যারা এই নির্দেশনা পোস্ট করার আগে স্বাধীনভাবে একই ধরনের নকশায় একত্রিত হয়েছিল (সংবাদ নিবন্ধ)। যদিও আমার ডিভাইসটি উপন্যাস নয়, আমি আশা করি এটি কীভাবে তৈরি করা হয়েছিল তার এই বিশদ হিসাবটি ধারণাটির উপর পুনরায় তৈরি বা উন্নতি করতে অন্যদের জন্য দরকারী প্রমাণিত হবে।

সরবরাহ

চিকিৎসা উপাদান:

-ব্যাগ ভালভ মাস্ক, ~ $ 30 (https://www.amazon.com/Simple-Breathing-Tool-Adult-Oxygen/dp/B082NK2H5R)

-রক্তচাপ কফ, ~ $ 17 (https://www.amazon.com/gp/product/B00VGHZG3C)

বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি:

-আরডুইনো ইউনো, 20 20 ডলার (https://www.amazon.com/Arduino-A000066-ARDUINO-UNO-R3/dp/B008GRTSV6)

-3-উপায় ইলেকট্রনিক সোলেনয়েড ভালভ (12V), ~ $ 30 (https://www.mcmaster.com/61975k413)

-12 ভি ওয়াল অ্যাডাপ্টার, ~ $ 10 (https://www.amazon.com/gp/product/B01GD4ZQRS)

-10 কে পোটেন্টিওমিটার, <$ 1 (https://www.amazon.com/gp/product/B07C3XHVXV)

-টিআইপি 120 ডার্লিংটন ট্রানজিস্টার, ~ $ 2 (https://www.amazon.com/Pieces-TIP120-Power-Darlington-Transistors/dp/B00NAY1IBS)

-ক্ষুদ্র ব্রেডবোর্ড, ~ $ 1 (https://www.amazon.com/gp/product/B07PZXD69L)

-সিংগেল কোর ওয়্যার, colors $ 15 বিভিন্ন রঙের সম্পূর্ণ সেটের জন্য (https://www.amazon.com/TUOFENG-Wire-Solid-different-colored-spools/dp/B07TX6BX47)

অন্যান্য উপাদান:

-ব্রাস কাঁটাতাল পায়ের পাতার মোজাবিশেষ 10-32 থ্রেড, ~ $ 4 (https://www.mcmaster.com/5346k93)

-(x2) 1/4 NPT থ্রেড সহ প্লাস্টিকের কাঁটাতারের টিউব ফিটিং, ~ $ 1 (https://www.mcmaster.com/5372k121)

-প্লাস্টিক স্পেসার, <$ 1 (https://www.mcmaster.com/94639a258)

-(x2) ক্রাশ প্রতিরোধী অক্সিজেন টিউব, ~ $ 10 (https://www.amazon.com/dp/B07S427JSY)

ইলেকট্রনিক্স এবং ভালভ হাউজিং হিসাবে কাজ করার জন্য ছোট বাক্স বা অন্যান্য ধারক

ধাপ 1: ইলেকট্রনিক্সের ওয়্যার আপ করুন

সলিড কোর ওয়্যার এবং মিনিয়েচার ব্রেডবোর্ড ব্যবহার করে, ওয়্যারিং ডায়াগ্রামে দেখানো হিসাবে Arduino, TIP 120 এবং potentiometer সংযোগ করুন। আপনি আরডুইনো এবং ব্রেডবোর্ডকে কার্ডবোর্ডের টুকরোতে টেপ বা গরম আঠালো করতে চাইতে পারেন, কারণ এটি তারের উপর আনুষঙ্গিক টগিং সীমাবদ্ধ করতে সহায়তা করবে।

উল্লেখ্য যে 1k প্রতিরোধক alচ্ছিক। এটি বৈদ্যুতিক শর্টসের বিরুদ্ধে বীমা হিসাবে কাজ করে, কিন্তু যদি আপনার চারপাশে মিথ্যা না থাকে তবে এটি কেবল একটি তারের সাথে প্রতিস্থাপন করতে পারে এবং সবকিছু এখনও ঠিকঠাক কাজ করা উচিত।

Arduino সরাসরি ভালভ চালাতে পারে না কারণ এটি Arduino এর আউটপুট পিন সরবরাহ করতে পারে তার চেয়ে বেশি শক্তি প্রয়োজন। পরিবর্তে, Arduino টিআইপি 120 ট্রানজিস্টর চালায়, যা ভালভ চালু এবং বন্ধ করার জন্য একটি সুইচের মত কাজ করে।

পোটেন্টিওমিটার একটি "শ্বাস -প্রশ্বাসের হার সমন্বয় করার জন্য" কাজ করে। পট সেটিং টুইকিং ভোল্টেজ সিগন্যালকে Arduino এর A0 পিনে পরিবর্তন করে। আরডুইনোতে চলমান কোড সেই ভোল্টেজকে "শ্বাস -প্রশ্বাসের হার" -এ রূপান্তরিত করে এবং ভালভ খোলার এবং বন্ধ করার হার নির্ধারণ করে।

ধাপ 2: ইলেকট্রনিক সোলেনয়েড ভালভ আপ ওয়্যার

ইলেকট্রনিক ভালভ এর সাথে সংযুক্ত কোন তারের সাথে জাহাজ করে না, তাই এটি ম্যানুয়ালি করতে হবে।

প্রথমে, ফিলিপস হেড স্ক্রু ড্রাইভার ব্যবহার করে উপরের কভারটি সরিয়ে ফেলুন যাতে তার তিনটি স্ক্রু টার্মিনাল, V+, V-, এবং GND প্রকাশ করা যায় (কোনটি তা নির্ধারণ করতে ছবির সাথে পরামর্শ করুন)

তারপরে, স্ক্রুগুলির সাথে তাদের আটকে দিয়ে তারগুলি সংযুক্ত করুন। আমি V+ (অথবা আগের ধাপে 12V তারের জন্য যে রঙ ব্যবহার করেছি), V- এর জন্য নীল বা কালো, এবং GND এর জন্য কালো (অথবা আপনি GND তারের জন্য যে রঙ ব্যবহার করেন তার জন্য কমলা বা হলুদ তারের ব্যবহার করার পরামর্শ দিচ্ছি) পূর্ববর্তী ধাপ।

একবার তারগুলি সংযুক্ত হয়ে গেলে, কভারটি আবার রাখুন এবং এটি জায়গায় স্ক্রু করুন।

তারপরে, আপডেট করা ওয়্যারিং ডায়াগ্রামে দেখানো হিসাবে তারগুলিকে ব্রেডবোর্ডের সাথে সংযুক্ত করুন।

স্বচ্ছতার জন্য, একটি সার্কিট ডায়াগ্রামও অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, তবে আপনি যদি এই ধরণের স্বরলিপির সাথে অপরিচিত হন তবে আপনি এটি উপেক্ষা করতে পারেন:)

ধাপ 3: Arduino কোড এবং টেস্ট ইলেকট্রনিক্স আপলোড করুন

যদি আপনার ইতিমধ্যে এটি না থাকে, তাহলে Arudino IDE ডাউনলোড করুন অথবা Arduino ওয়েব এডিটর খুলুন (https://www.arduino.cc/en/main/software)।

আপনি যদি Arduino Create web editor ব্যবহার করেন, তাহলে আপনি এই প্রকল্পের স্কেচ এখানে অ্যাক্সেস করতে পারেন। আপনি যদি আপনার কম্পিউটারে স্থানীয়ভাবে Arduino IDE ব্যবহার করেন, তাহলে আপনি এই নির্দেশাবলী থেকে স্কেচ ডাউনলোড করতে পারেন।

স্কেচটি খুলুন, একটি USB প্রিন্টার কেবল ব্যবহার করে আপনার কম্পিউটারের সাথে Arduino সংযুক্ত করুন এবং Arduino এ স্কেচ আপলোড করুন। যদি আপনার স্কেচ আপলোড করতে সমস্যা হয়, তাহলে সাহায্য পাওয়া যাবে এখানে।

এখন 12V পাওয়ার সাপ্লাই লাগান। ভালভটি পর্যায়ক্রমে একটি ক্লিক করার শব্দ তৈরি করতে হবে এবং ভিডিওতে দেখানো হয়েছে। যদি আপনি পোটেন্টিওমিটার ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘুরিয়ে দেন তবে এটি দ্রুত স্যুইচ করা উচিত, এবং যদি আপনি এটিকে ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘুরিয়ে দেন। যদি আপনি এই আচরণটি না দেখেন তবে ফিরে যান এবং পূর্ববর্তী সমস্ত পদক্ষেপগুলি পরীক্ষা করুন।

ধাপ 4: ভালভে কাঁটাতাল টিউব সংযোগকারী সংযুক্ত করুন

ভালভের তিনটি পোর্ট রয়েছে: এ, পি এবং এক্সস্ট। যখন ভালভ নিষ্ক্রিয় হয়, A এক্সহস্টের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং P বন্ধ থাকে। যখন ভালভ সক্রিয় থাকে, A P এর সাথে সংযুক্ত থাকে এবং নিষ্কাশন বন্ধ থাকে। আমরা পি কে একটি সংকুচিত বায়ু উৎসের সাথে সংযুক্ত করতে যাচ্ছি, রক্তচাপ কফের সাথে A এবং একটি ভ্যাকুয়ামের সাথে নিষ্কাশন। এই কনফিগারেশনের সাথে, ভালভ সক্রিয় হলে রক্তচাপ কফ স্ফীত হবে, এবং ভালভ নিষ্ক্রিয় হলে ডিফ্লেট হবে।

নিষ্কাশন পোর্টটি কেবল বায়ুমণ্ডলের জন্য উন্মুক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, তবে আমাদের এটিকে একটি ভ্যাকুয়ামের সাথে সংযুক্ত করতে হবে যাতে রক্তচাপ কফ আরও দ্রুত হ্রাস পায়। এটি করার জন্য, প্রথমে এক্সহাস্ট পোর্টকে coveringেকে রাখা কালো প্লাস্টিকের ক্যাপটি সরান। তারপর উন্মুক্ত থ্রেডের উপরে প্লাস্টিকের স্পেসার রাখুন এবং উপরে ব্রাস কাঁটাতারের সংযোগকারী সংযুক্ত করুন।

প্লাস্টিকের কাঁটাতারের সংযোগকারীগুলিকে A এবং P বন্দরগুলিতে সংযুক্ত করুন যাতে কোন ফাঁস না হয় তা নিশ্চিত করতে একটি রেঞ্চ দিয়ে শক্ত করুন।

ধাপ 5: ইলেকট্রনিক্সের জন্য হাউজিং তৈরি করুন

যেহেতু তারের কোনটিই জায়গায় সোল্ডার করা হয় না, তাই তাদের দুর্ঘটনাক্রমে টগ এবং সংযোগ বিচ্ছিন্ন হওয়া থেকে রক্ষা করা গুরুত্বপূর্ণ। এটি একটি প্রতিরক্ষামূলক আবাসনে স্থাপন করে এটি করা যেতে পারে।

হাউজিংয়ের জন্য, আমি একটি ছোট কার্ডবোর্ড বাক্স ব্যবহার করেছি (ম্যাকমাস্টার শিপিং বক্সগুলির মধ্যে কিছু অংশ এসেছে)। আপনি যদি চান তবে একটি ছোট টুপারওয়্যার কন্টেইনার, বা কিছু কল্পনাপ্রসূত ব্যবহার করতে পারেন।

প্রথমে, পাত্রে ভালভ, আরডুইনো এবং ক্ষুদ্রাকৃতির রুটিবোর্ড রাখুন। তারপর 12V পাওয়ার ক্যাবল এবং এয়ার টিউবগুলির জন্য পাত্রে ছিদ্র/ড্রিল গর্ত। গর্তগুলি শেষ হয়ে গেলে, গরম আঠালো, টেপ বা জিপ ভালভ, আরডুইনো এবং রুটিবোর্ডকে তাদের পছন্দসই জায়গায় বেঁধে দিন।

ধাপ 6: BVM এর চারপাশে রক্তচাপ কফ মোড়ানো

রক্তচাপ কফ থেকে মুদ্রাস্ফীতি বাল্ব সংযোগ বিচ্ছিন্ন করুন (আপনি এটি বন্ধ করতে সক্ষম হওয়া উচিত)। পরবর্তী ধাপে, এই টিউবটি ইলেকট্রনিক ভালভের সাথে সংযুক্ত হবে।

BVM এর চারপাশে ব্লাড প্রেসার কফ মোড়ানো। ব্যাগ না ভেঙে কফ যতটা সম্ভব টাইট আছে তা নিশ্চিত করুন।

ধাপ 7: এয়ার টিউব সংযুক্ত করুন

চূড়ান্ত ধাপ হল রক্তচাপ কফ, সংকুচিত বায়ু উৎস এবং ভ্যাকুয়াম উৎসকে বৈদ্যুতিন ভালভের সাথে সংযুক্ত করা।

ভালভের A টার্মিনালে রক্তচাপ কফ সংযুক্ত করুন।

একটি অক্সিজেন টিউব ব্যবহার করে, ভালভের পি টার্মিনালকে সংকুচিত বায়ু উৎসের সাথে সংযুক্ত করুন। বেশিরভাগ হাসপাতালে 4 বার (58 পিএসআই) (উৎস) চাপে সংকুচিত এয়ার আউটলেট পাওয়া উচিত।

অন্য একটি অক্সিজেন টিউব ব্যবহার করে, ভালভের নিষ্কাশন টার্মিনালকে ভ্যাকুয়াম উৎসের সাথে সংযুক্ত করুন। বেশিরভাগ হাসপাতালে বায়ুমণ্ডলের নীচে 400mmHg (7.7 psi) ভ্যাকুয়াম আউটলেট পাওয়া উচিত।

রোগীর ফুসফুসের সাথে BVM এর আউটলেট সংযোগ করার জন্য প্রয়োজনীয় টিউব/অ্যাডাপ্টার ছাড়া ডিভাইসটি এখন সম্পূর্ণ। আমি একজন স্বাস্থ্যসেবা পেশাজীবী নই তাই আমি নকশাটিতে সেই উপাদানগুলি অন্তর্ভুক্ত করি নি, তবে ধারণা করা হয় যে এগুলি যে কোনও হাসপাতালের সেটিংয়ে পাওয়া যাবে।

ধাপ 8: ডিভাইসটি পরীক্ষা করুন

ডিভাইসটি প্লাগ ইন করুন। যদি সবকিছু সঠিকভাবে সংযুক্ত থাকে, রক্তচাপের কফটি পর্যায়ক্রমে স্ফীত হওয়া উচিত এবং ভিডিওতে দেখানো হয়েছে।

আমি স্বাস্থ্যসেবা পেশাজীবী নই, তাই হাসপাতালের সংকুচিত বায়ু বা ভ্যাকুয়াম আউটলেটে আমার প্রবেশাধিকার নেই। অতএব, আমি আমার বাড়িতে ডিভাইসটি পরীক্ষা করার জন্য একটি ছোট বায়ু সংকোচকারী এবং ভ্যাকুয়াম পাম্প ব্যবহার করেছি। আমি কম্প্রেসারে 4 রেগ (58 পিএসআই) এবং ভ্যাকুয়াম -400 এমএমএইচজি (-7.7 পিএসআই) সেট করে যতটা সম্ভব হাসপাতালের আউটলেটগুলিকে অনুকরণ করতে।

কিছু অস্বীকৃতি এবং বিবেচনা করার বিষয়গুলি:

-পেন্টিওমিটার (প্রতি মিনিটে 12-40 শ্বাসের মধ্যে) ঘুরিয়ে শ্বাসের হার সামঞ্জস্য করা যায়। আমার সংকুচিত বায়ু/ভ্যাকুয়াম সেটআপ ব্যবহার করে, আমি লক্ষ্য করেছি যে প্রতি মিনিটে ~ 20 শ্বাসের চেয়ে বেশি শ্বাস -প্রশ্বাসের জন্য রক্তচাপ কফের পুরোপুরি শ্বাসের মধ্যে বিচ্ছিন্ন হওয়ার সময় নেই। হাসপাতালের এয়ার আউটলেটগুলি ব্যবহার করার সময় এটি একটি সমস্যা হতে পারে না যা আমি অনুমান করি যে চাপের ড্রপ ছাড়াই উচ্চ প্রবাহের হার সরবরাহ করতে পারে, কিন্তু আমি নিশ্চিতভাবে জানি না।

-প্রতিটি শ্বাসের সময় ব্যাগ ভালভ সম্পূর্ণভাবে সংকুচিত হয় না। এর ফলে রোগীর ফুসফুসে অপর্যাপ্ত বাতাস pumpুকতে পারে। একটি মেডিকেল এয়ারওয়ে ম্যানিকিন পরীক্ষা করে জানা যাবে যে এটি এমন কিনা। যদি তাই হয়, তাহলে প্রতিটি শ্বাসের সময় মুদ্রাস্ফীতির সময় বাড়িয়ে এর প্রতিকার করা যেতে পারে, যার জন্য আরডুইনো কোড সম্পাদনা করতে হবে।

-আমি রক্তচাপ কফের জন্য সর্বোচ্চ চাপের ক্ষমতা পরীক্ষা করিনি। রক্তচাপ পড়ার ক্ষেত্রে সাধারণত যে চাপ থাকে তার চেয়ে 4 বার অনেক বেশি। আমার পরীক্ষার সময় রক্তচাপ কফ ভাঙেনি, কিন্তু এর মানে এই নয় যে ডিফল্ট করার আগে কফের চাপ পুরোপুরি সমান করার অনুমতি দেওয়া হলে এটি ঘটতে পারে না।

-এ BVM ভালভ এবং রোগীর নাক/মুখের মধ্যে কোন অতিরিক্ত টিউবিং ছাড়া বায়ু সমর্থন প্রদান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এইভাবে, একটি বাস্তব প্রয়োগের জন্য, BVM এবং রোগীর মধ্যে পাইপগুলির দৈর্ঘ্য সর্বনিম্ন রাখা উচিত।

-এই ভেন্টিলেটর নকশা এফডিএ অনুমোদিত নয় এবং শুধুমাত্র একটি শেষ রিসোর্ট বিকল্প হিসাবে বিবেচনা করা উচিত। এটি ইচ্ছাকৃতভাবে হাসপাতালের সরঞ্জাম এবং বাণিজ্যিক যন্ত্রাংশ থেকে সহজেই একত্রিত হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল যেখানে এমন পরিস্থিতি যেখানে আরও ভাল/আরও অত্যাধুনিক বিকল্প সহজলভ্য নয়। উন্নতি উৎসাহিত করা হয়!