Covid-19大流行导致英国行业的前所未有的回应,以支持医疗保健工人,并降低他们在工作中的健康风险。从初创企业和小型家族公司到大型跨国公司和一级方程式1队,所有组织都在团结在他们的共同旨在支持NHS和医疗保健工作者。

在不到一周的时间里,罗尔斯-罗伊斯的一个团队与来自伦敦皇家医院的医学beplay 行业的标杆专家和英国制造技术中心(MTC)的工程师一起开发、测试并将一种防护盾投入临床试验。该防护盾的开发是为了在不影响医疗服务的情况下,减少从事气溶胶产生程序(agp)的一线医护人员与COVID-19的接触。快速制作的原型活动得到了Innovate UK的资助。

以往病毒暴发的证据表明,初始剂量和病毒数量与疾病严重程度相关。由于这些程序,在COVID-19患者中进行agp的医护人员面临暴露于高病毒载量的风险。agp指的是插管等医疗程序。这些程序有可能使患者气道中发现的病毒颗粒雾化,使医护人员暴露于病毒载量,但也会造成周围环境的污染。

概念设计

设计理念是在agp中使用一个屏蔽,以减少医护人员的暴露。2020年3月初,台湾的一名医生首次试验了这一概念。

医学专家发现,在全副外科个人防护装备的情况下对COVID-19患者进行agp,不可避免地要比平时花费更长时间。这是由于程序前准备所涉及的时间,在许多情况下时间是至关重要的。介入放射科顾问医师伊恩·伦弗鲁博士和他的医学同事们绘制了防护罩的初步设计草图,并将其提供给由安迪·约克领导的罗尔斯·罗伊斯团队,将其转化为一种工程解决方案,供临床使用。beplay 行业的标杆这是MTC和罗尔斯-罗伊斯的工程师首次为医疗保健行业设计工程解决方案,因beplay 行业的标杆为他们主要在航空航天行业的项目上合作。

盾构的设计要求包括:

  • 患者在物理屏障后的能见度,该屏障带有灵活的后帘,与患者周围一致
  • 辅助程序的多个存取点
  • 需要有足够的空间放置设备
  • 氧气分娩的接入点
  • 能够在手术后留在原位,在不影响病人继续护理的情况下保持遏制
  • 使用标准的医院清洁材料,可重复使用,易于清洁
  • 快速实施的最小认证要求
  • 可伸缩的
  • 轻量级

从最初的设计到原型概念和台架试验的生产只用了一天时间。通常这个过程至少需要一个星期。

介入放射学主任Ian Renfrew博士是最初提出这一要求的首席医学专家,他评论道:“很高兴看到众多行业合作伙伴愿意联合起来,在我所见过的跨学科工作的最佳例子中实现AGP屏蔽。还要感谢30多家医院的早期采用者,他们的反馈和贡献正在创造越来越多的经验,这些经验正在被分享和记录下来。”

设计和原型测试

从教学医院使用医学教育设备,第一个原型在MTC测试,皇家伦敦,考文垂和布里奇德医院医生的指导和投入,他与人联系,认识到目前的指导方针。工程师被教导使用医疗模拟模型插管。该团队还专注于承诺AGPS的符合人体工程学方面,包括该程序期间各种设备所需的空间所需的空间,实时定制解决方案。

随着台阶试验的结果,与现有的MTC生产供应链合作完成进一步设计迭代。这是为了使小型批量生产适用于在医院或临床环境中进行测试。并行指导是从医学和医疗保健制品监管机构(MHRA)和BSI,英国国家标准机构的盾牌的分类来寻求。两个组织都支持,设计符合他们的建议。

在临床环境中进行测试

在项目开始后的一个星期内,第一批生产的护盾已分发给四家医院。MTC/罗尔斯-beplay 行业的标杆罗伊斯团队亲自交付了每一个防护盾,并附有使用和清洁说明,还有医疗团队制作的视频作为支持。这使得四家医院都能够迅速对工作人员进行AGP防护盾的使用和随后在临床环境中的试验使用方面的培训。

在临床环境中使用AGP防护盾的反馈是压倒性的积极,来自其他医院的兴趣也越来越浓厚。这导致英国国内外对AGP护盾的需求量不断增长。团队正在利用这种持续的反馈来进一步改进护盾;最新设计,重量轻70%,可堆叠,便于运输和清洁,现已准备发货。目前,英国30家医院中有200多台正在使用。

计算机仿真环境中AGP屏蔽的性能评估

护盾基本上创造了一个负压环境,在此过程中使用的局部提取有助于快速去除空气中的颗粒,包括病毒颗粒。为NHS提供专业服务的ARUP公司在3D剧院环境中进行了计算流体动力学(CFD)模拟,以评估AGP防护层的性能。CFD模拟显示,在agp期间,病毒载量大大降低(~85%+)。计划公布AGP防护层的模拟测试结果。

制造

如前所述,初始制造是利用现有MTC生产供应链能力的小批量。为了规模生产量,MTC团队重新设计了AGP屏蔽,以便根据可用资源使用各种技术和材料来实现制造。Rollbeplay 行业的标杆s-Royce团队参与了更广泛和更大的供应链网络,包括Aston Martin的皮革和修剪团队来支持批量生产。

罗尔斯-罗伊斯的安迪-约克评论beplay 行业的标杆道:“MTC和罗尔斯-罗伊斯的所有员工都投入了全部精力来修改最初的设计,使其成为现在可扩展的轻量级模型。这种模式可以帮助减少像Ian和他的同事这样的临床医生在英国和国外护理病人时的健康风险。团队的奉献精神和活力令人难以置信。这是真正的多学科合作,也是人类最好的善良。”

MTC在其网站上提供了专利设计和制造细节的开源制造版本,使盾牌的全球制造成为可能。加上他们自己的生产能力,可以直接要求一种单片轻型防护盾,这将有助于降低医护人员在社区护理COVID-19患者时使用agp的暴露风险。

MTC已经开始研制AGP防护盾的定制版本,用于除麻醉以外的其他临床环境,如牙科和内窥镜检查。

如果您有兴趣进一步了解项目和MTC,以及/或希望要求AGP屏蔽或访问设计文件,请访问MTC网站:http://www.the-mtc.org/news-items/intubation-shield-supporting-our-frontline-nhs-wworkers.

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