Kỹ sư NASA làm máy thở trong một tháng

Thiết kế máy thở khác với việc tạo ra động cơ phản lực hay robot khám phá mặt trăng nhưng các kỹ sư của NASA đã hoàn thành trong một tháng.

David Van Buren là kỹ sư tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA (JBL). Công việc hàng ngày của anh là chế tạo các thiết bị cho kính viễn vọng không gian hoặc robot làm nhiệm vụ khám phá các hành tinh trong hệ mặt trời.

Nhưng khi Covid-19 bùng phát, Buren và nhóm của mình đã có một cuộc phiêu lưu khác – một dự án giúp khám phá khả năng của chính họ: Chế tạo máy thở giúp bệnh nhân nhiễm nCoV. Nhóm kỹ sư của NASA có một chút kinh nghiệm về kỹ thuật y tế nhưng họ chưa từng thiết kế máy thở. Tuy nhiên, ở Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ, họ đã quá quen với việc làm những thứ chưa bao giờ.

“Khi một nhà khoa học đến gặp chúng tôi và nói họ muốn lên Sao Mộc rồi khoan vào băng xem bên dưới có gì thì chúng tôi sẽ tìm cách thực hiện ý tưởng đó. Dù trước đây chưa ai từng đề cập đến việc điên rồ thế”, Van Buren nói.

Quá trình làm máy thở giúp bệnh nhân Covid-19 của kỹ sư NASA.

Năm 2009, con gái của Van Buren phải nhập viện vì nhiễm một loại cúm mới. Vì vậy khi Covid-19 bùng phát ở Trung Quốc, anh đã liên tục cập nhật thông tin về sự lây lan của dịch bệnh. Đầu tháng ba, Mỹ ghi nhận những ca tử cong đầu tiên do Covid-19. Lúc này Buren biết hệ thống y tế ở đây sẽ bị quá tải. Các kỹ sư như anh phải hành động ngay lập tức trong cuộc chiến này.

Một ngày nọ, David Van Buren tình cờ gặp Rob Manning, kỹ sư trưởng của JPL trong một quán ăn. Họ bắt đầu trao đổi nghiêm túc về những gì cần làm trong hoàn cảnh này.

Ngày 16/3, Rob Manning tập hợp được một nhóm nhỏ để tiến hành dự án. Họ đã liên lạc với bác sĩ Michael Gurevitch, người có kinh nghiệm lâu năm trong việc sử dụng máy thở để điều trị cho bệnh nhân. Qua cuộc gọi video, Gurevitch liệt kê chi tiết cho các kỹ sư những yêu cầu chính xác để làm máy thở. Một trong số họ cẩn thận ghi chú chính xác trên một tấm bảng trắng lớn.

Van Buren nói nếu họ từng chế tạo được một cỗ máy khoan xuống bề mặt sao hoả thì họ cũng có thể làm được một chiếc máy thở y tế. Khác biệt là trước đây họ làm việc với các nhà khoa học, giờ họ làm việc với bác sĩ.

Các kỹ sư của NASA đặt tên cho chiếc máy thở này là Vital. Họ tận dụng tối đa các trang thiết bị dễ mua trên thị trường như ống, động cơ, van mà màn hình điện tử. Bằng cách này, bất kỳ ai cũng có thể sản xuất máy thở y tế trong tương lai mà không phải đặt hàng sản xuất linh kiện riêng. Các công ty, nhà cũng cấp thiết bị cũng sẵn sàng hỗ trợ họ, khi không có những gì JPL cần, họ cũng giới thiệu các kỹ sư nơi có thể tìm mua chúng.

Nhóm kỹ sư tại phòng thí nghiệm cũng luôn giữ liên lạc với các chuyên gia bằng cách gọi video. Họ không thể gặp mặt trực tiếp nhưng vẫn có thể cùng nhau thảo luận và chỉnh sửa các lỗi. Sau 37 ngày làm việc liên tục, mẫu Vital đầu tiên cũng được hoàn thiện.

Nguyễn mẫu máy thở VITAL do các kỹ sư của NASA thiết kế.

Vì được thiết kế riêng cho bệnh nhân Covid-19 nên Vital tập trung vào việc cung cấp oxi cho phổi, giúp bệnh nhân dễ thở hơn. Bệnh nhân Covid-19 thường bị tổn thương khiến hai bên phổi bị viêm hoặc dính lại với nhau, khiến việc thở trở nên khó khăn. Vì vậy Vital cố gắng cung cấp đủ áp suất không khỉ để đảm bảo lá phổi luôn phồng nhưng không bị nở rộng quá mức.

Sau khi có nguyên mẫu hoạt động ổn định, họ chuyển sang thử nghiệm ở môi trường ngoài phòng nghiên cứu. Đây là quy trình ở NASA, máy móc sẽ được thử nghiệm trong những điều kiện khắc nghiệt trước khi đưa vào hoạt động.

“Chế tạo tàu vũ trụ khác làm thiết bị y tế. Tuy nhiên, điểm chung là tất cả cần được đảm bảo an toàn, độ tin cậy cực cao, hoạt động chính xác trong mọi điều kiện”, đại diện nhóm JBL nói. Các kỹ sư của NASA thậm ký còn kiểm tra nhiễu điện từ xem Vital có thể hoạt động bình thường khi có ai đó nói chuyện điện thoại gần đó.

Vào ngày 30/4, Vital đã được FDA (Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ) cấp phép đủ điều kiện hoạt động. Ngay lập tức nhóm kỹ sư của NASA đã gửi bản thiết kế cho các công ty có thể sản xuất Vital để cung cấp cho các bệnh viện có nhu cầu. “Chúng tôi không sản xuất thương mại máy thở. Hai mẫu được tạo ra trong phòng thí nghiệm sẽ được NASA gửi lên sao Hoả, Sao Thổ hoặc một nơi nào đó”, Van Buren nói.

Nhiều người trong nhóm của Buren đã tạm dừng các dự án nghiên cứu của họ để đẩy nhanh tiến độ nghiên cứu, sản xuất máy thở giúp bệnh nhân Covid-19. Bây giờ họ phải quay lại công việc của mình với những cỗ máy thăm dò không gian liên hành tinh. Chỉ trong 37 ngày ngắn ngủi, các kỹ sư của NASA đã chứng minh những đóng góp của họ luôn hiển diện ngay trong cuộc sống thường nhật, ở những tình huống nguy cấp nhất.