예일대 학생들이 250달러짜리 밸브 박스를 3D 프린팅해 인공호흡기 한 대로 두 환자를 치료할 수 있게 하다

2020년 4월 Fast Company는 예일대 학부생 Brian Beitler와 Tim Foldy-Porto가 각 환자의 필요에 따라 인공호흡기 한 대로 두 사람을 치료할 수 있게 하는 장치인 Vent Multiplexor를 개발했다고 보도했다. Vent Multiplexor, LLC가 유통하는 이 장치는 예일 뉴헤이븐 병원에서 중증 COVID-19 환자 두 명을 동시에 인공호흡한 후 긴급 FDA 승인을 받은 최초의 장치였다. 인공호흡기를 공유하려는 다른 시도들도 있었는데, 인공호흡기 한 대를 최대 네 명의 환자에게 분배하는 Prisma Health의 VESper와 단순 튜브를 사용하는 병원 프로토콜 등이 있었다.

회사의 의료 책임자인 예일대 전공의 Peter Kahn은 T자형 또는 Y자형 어댑터가 정원용 호스 분배기처럼 작동하기 때문에 두 환자가 정확히 동일한 설정이어야 하고 중증도가 일치해야 한다고 설명했다. 폐 용량과 회복 시간은 다르며, 호흡한 공기를 공유하면 감염이 전파될 수 있다. Vent Multiplexor는 인공호흡기 외부에 연결되며, 수동으로 조정할 수 있는 네 개의 일방향 밸브로 두 환자를 서로 다른 설정에 두게 한다. 밸브가 고장 나면 고효율 필터가 오염 물질을 포집한다.

이 장치는 250달러이며 몇 분 만에 설치되고 일회용으로 판매되는데, 인공호흡기 가격은 50,000달러 이상이다. 회사 사장 Todd Higgins는 이 개발을 시간과의 경쟁이라고 묘사했다.

수동으로 조정 가능한 네 개의 일방향 밸브를 외부 회로에 배치하여, 공유된 인공호흡기가 각 환자에게 다르게 작동할 수 있게 했다.

인공호흡기를 더 사는 것은 비용이 많이 들고 느렸으므로, 250달러짜리 추가 장치가 더 많이 확보하는 것보다 저렴했다.

별도의 밸브를 통해 각 환자의 설정을 조정할 수 있는데, Y자 분배기로는 할 수 없다.

밸브가 고장 나면 필터가 공유 감염을 제한한다.

이 장치는 3D 프린팅이 가능하고 빠르게 설치할 수 있다.

표준 해결책(분배기)의 복사본에는 숨겨진 제약이 있을 수 있다. 비싼 기계를 바꾸는 대신 인터페이스에 제어를 추가하라.

2020년 4월 보도 시점에 이 장치는 몇 주간의 개발과 테스트를 거쳐 생산 중이었으며, FDA 긴급 승인과 예일 뉴헤이븐에서 두 환자의 동시 인공호흡이 이루어졌다. 이론적으로는 멸균 후 재사용이 가능했지만 테스트되지는 않았고, 더 넓은 사용 수치에 대한 언급은 없었다.