迅速かつ容易な大量生産を念頭に設計された人工呼吸器の試作機「VITAL」をご紹介します。NASAのエンジニアによって開発されたこの装置は、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)のパンデミックが猛威を振るう中、米国および世界中で続く供給不足を緩和する可能性があります。
NASA には膨大な頭脳があり、この困難な時期にこの宇宙機関がそれを有効活用しているのは喜ばしいことだ。
NASAジェット推進研究所(JPL)の所長マイケル・ワトキンス氏はNASAの声明で、「私たちは宇宙船を専門としており、医療機器の製造は専門ではありません」と述べています。「しかし、優れたエンジニアリング、厳格な試験、そして迅速な試作は、私たちの得意分野です。JPLの職員は、医療界やより広範なコミュニティを支援する能力があるかもしれないと気づいたとき、自らの創意工夫、専門知識、そして情熱を共有することが義務だと感じました。」
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彼らの努力の結果、VITALと呼ばれる高圧人工呼吸器が誕生しました。VITALは、地域で利用可能な人工呼吸器介入技術(Ventilator Intervention Technology Accessible Locally)の略です。わずか37日間で開発されたこの装置は、米国食品医薬品局(FDA)の承認をまだ取得していませんが、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)のパンデミック下における病院やその他の医療現場の負担を軽減する可能性があります。
米国をはじめとする各国で人工呼吸器が不足しているのは、苛立たしい状況ですが、理解もできます。カナダの最高公衆衛生責任者であるテレサ・タム氏は、「パンデミックは一つしか経験していない」と述べています。つまり、病態や病状の進行はそれぞれ異なるということです。この病気は特に肺に深刻なダメージを与えるため、容易に入手できる量よりも多くの人工呼吸器が必要なのです。
もちろん、人工呼吸器は万能薬ではありません。ニューヨーク市の最近の統計によると、人工呼吸器を装着したCOVID-19患者の88%が亡くなっています。これは非常に残念なことですが、救われた命の総数という点では、依然として大きな影響があります。
VITALは、従来の設計よりも迅速かつ容易に構築・維持できるため、医療機器不足の緩和に貢献する可能性があります。必要な部品数も少なく、その多くは既存のサプライチェーンから調達可能です。また、VITALは柔軟なフォーマットを採用しているため、野戦病院、バスケットボールコート、コンベンションセンター、ホテルなど、患者が治療を受けるあらゆる場所など、様々な医療現場に適応可能です。
他の人工呼吸器と同様に、VITALを使用するには、患者を鎮静させ、気道にチューブを挿入する必要があります。その後はVITALが残りの作業を行い、自力で呼吸できなくなった患者、または急性呼吸窮迫症候群と呼ばれる重篤な状態に悪化した患者に機械的補助換気を提供します。

VITALの保管期間は限られており、数ヶ月以上使用することは想定されていません。一方、従来の病院用人工呼吸器は数年間使用できます。NASAは、VITALは新型コロナウイルス感染症のパンデミックに対処するために開発されたソリューションであると述べています。
次のステップは、このデバイスがFDA(米国食品医薬品局)の承認を得ることです。NASAによると、このデバイスはマウント・サイナイのヒューマン・シミュレーション・ラボでの試験で良好なパフォーマンスを示したことから、FDAの承認は確実です。さらに、NASAは緊急時ファストトラック・ルートを採用しており、このルートでは、コンセプトが規制当局によって数年ではなく数日で承認されます。
人工呼吸器不足に対するNASAの解決策はこれだけではありません。例えば、MITのボランティアグループは最近、「Spiro Wave」と呼ばれる人工呼吸器の設計を考案し、FDAの承認を得ました。