呼吸のビジネス：人工呼吸器を作るには何が必要ですか？誰がそれを行うことができますか？

人工呼吸器を作るには何が必要ですか、そして誰がそれを行うことができますか？パンデミックが医療制度を圧倒する可能性がある前に、このような大規模なスケールアップを達成するためにインドが克服しなければならないハードルは何ですか？

呼吸のビジネス：人工呼吸器を作るには何が必要ですか、そして誰がそれを行うことができますか？

ハンブルク-エッペンドルフ大学医療センターの呼吸器システム。世界的に需要は高いです。輸入の鈍化はインドの製造業者に余分な負担をかけます。（ロイター写真）

インドが新しいコロナウイルスのコミュニティへの拡散と入院の急増に備えているため、政府は人工呼吸器の能力を増強しようとしています。すぐに多数の人工呼吸器が必要になる可能性があり、鉄道が所有するインテグラルコーチファクトリー（ICF）は、機械のリバースエンジニアリングを試みました。このラインの経験のない民間の自動車メーカーも時流に乗っています。

人工呼吸器とは何ですか、そしてなぜそれらは発生において重要ですか？

人工呼吸器（または呼吸器）は、患者が自分で呼吸できないときに呼吸を助ける機械装置です。病院には、人工呼吸器で使用される酸素などのガスの供給システムがあります。

人工呼吸器は圧縮ガス（酸素）を取り、それを他のガスと混合します（通常、私たちが呼吸するのは大気からの21％の酸素であるため）。ムンバイの大病院の集中治療室で働く専門家によると、これにより、患者の肺に必要な量の酸素を人工的に押し込み、収縮させることができます。 COVID-19を使用すると、患者は間質性肺炎を患うことがあります。このウイルスは、細気管支と呼ばれる肺内の気道に炎症を引き起こし、この領域と、空気が送られる小さな嚢である肺胞に炎症を引き起こします。炎症があると、空気が出入りできなくなります。

肺の空気交換のためのスペースが減少するにつれて、患者は呼吸するために一生懸命働かなければならず、それは無期限に可能ではないかもしれません。患者は1分間に40〜45（呼吸）の速度で呼吸することはできず、生命を維持することを期待できません。この時点で、人工呼吸器を使用すると、患者の肺に酸素をより高い割合で与えることで、患者の肺を休ませることができます。専門家によると、他の方法では失敗するシステムをサポートすることで、患者が自分で治癒する時間を確保できるという。

インドには十分な人工呼吸器がありますか？

インドの州立病院には、現在、14,220台のICU人工呼吸器があります。さらに、COVID-19患者の管理を専門とする政府（および一部の民間）病院には、約6,000台の人工呼吸器があります。

月曜日の時点で、インドでは1,251の確定症例があり、世界全体の7.22ラクのほんの一部にすぎませんが、感染数はほぼ必然的に現在よりも速く増加します。 Indian Council of Medical Research（ICMR）のDr Raman R Gangakhedkarを含む科学者による最近の数学的モデリングによると、感染して集中治療を受けている人の約半数が人工呼吸器を必要とします。このモデルと他のデータを使用して、シンクタンクのブルッキングスインドは、最悪の場合、5月15日までに1万ルピーから2.2万ルピーの人工呼吸器が必要になる可能性があると推定しています。

デリーのアポロ病院の呼吸器内科および救命救急の上級コンサルタントであるRajeshChawla博士は、利用可能性について楽観的な見方を示しました。私たちのすべての集中治療専門医と話をすると、今のところ、人工呼吸器を必要としている患者は非常に少ないため、人工呼吸器が不足することはありません。ほとんどは酸素だけです。これはおそらく、他の（COVID-19ではない）患者が大幅に減少したためでもあるとチャウラ博士は述べた。イタリアのような状況（月曜日までに約98,000の感染と11,000の死亡があった）では、どの国でも問題が発生します。しかし、今のところ、それ（インドの状況）は大丈夫のようです。

アポログループには全国に約1,000台の人工呼吸器があり、そのほとんどが使用されています。

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人工呼吸器を作るには何が必要ですか？

さまざまなタイプの人工呼吸器がさまざまなモードで空気を送ります。 Maxベンチレーターを製造しているABIndustriesの最高経営責任者であるAshokPatel氏は、コンポーネントはタイプによって異なると述べました。

人工呼吸器を作るには、人工呼吸器の臨床的側面とそれを使用する医師の要件についてのコア知識が必要です。次に、これらの要件を、必要な出力を達成できるエンジニアリングコンポーネントに変換する必要があると同氏は述べた。人工呼吸器は、ソフトウェアと電子機器だけでなく、ガスを処理する空気圧も技術の組み合わせです。また、安全基準を遵守する必要があり、デバイスが誤動作した場合に患者へのリスクを最小限に抑えるメカニズムが含まれています。

2020年3月27日、アルゼンチンのブエノスアイレスで、コロナウイルス病（COVID-19）の蔓延が続く中、従業員が呼吸器システムに取り組んでいます。（ロイター写真：Agustin Marcarian）

空気の供給に使用されるメカニズム（フロー供給メカニズム）に基づいて、ベンチレーターには3つの主要な分類があります。ベローズ駆動またはピストンベンチレーター、タービンベンチレーター、および外部圧縮空気駆動ベンチレーターです。

ICU設定の空気圧式外部圧縮空気駆動人工呼吸器は、COVID-19患者にとって理想的です。タービン換気装置は、効果は劣りますが、次善の選択肢です。コンポーネントが少なく、スケールアップが容易になるとパテル氏は述べています。 COVID-19患者の肺は比較的硬く、気道が腫れています。低流量ガスは役に立ちません。あなたはより高い圧力と高流量が必要になるだろうと彼は言った。アイデアは、肺細胞が恒久的に損傷を受けないようにタイムリーな治療を確実にすることです。

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そして、インドの人工呼吸器の容量を拡大するには何が必要でしょうか？

業界筋によると、インドで使用されている人工呼吸器の約10％のみがインドで製造されています。需要が至る所で急増しているにもかかわらず、パンデミックは世界のサプライチェーンに影響を及ぼしています。輸入が鈍化する中、生産を拡大する能力が限られているインドの製造業者の負担が増大しています。

インドのメーカーのデータによると、今から1か月で約6,000台の人工呼吸器に触れることができる月間総容量が予測されています。 AB Industriesのような企業は、今後2か月で月間生産量を約350〜400に拡大できると述べています。バンガロールに本拠を置くSkanrayTechnologiesは、100,000台の人工呼吸器を製造する予定であると主張しており、現在、1つのバッチで5,000台しか製造できない能力を持っています。残りの制作は、コラボレーションを通じて行う必要があります。

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原材料の問題もあります。 AB IndustriesのPatelによると、人工呼吸器の物理コンポーネントの少なくとも40％は、米国、中国、フランス、ドイツなどの国から輸入されています。これらには、センサーやディスプレイなどのいくつかの重要なコンポーネントが含まれます。（ボックスを参照）

SkanrayのマネージングディレクターであるVishwaprasadAlva氏は、次のように述べています。私たちの政府は、彼らとの多くのコミュニケーションと会合にもかかわらず、これをしていません。私たちは2012-13年から彼らと話し合っています。前政権もこれをしなかった。

コロナウイルス病（COVID-19）の蔓延が続く中、医師は2020年3月25日、ドイツのハンブルクにあるハンブルクエッペンドルフ大学医療センターの集中治療室で呼吸器系の指示を受けます。（出典：Axel Heimken / Pool via Reuters）

では、現在の状況に対処するために何が行われているのでしょうか。

国防省傘下のPSUであるBharatElectronics Ltd（BEL）は、30,000台の人工呼吸器を製造中です。保健省PSUHLL Lifecare Ltdは、20,000件の入札を行いました。 Train18のメーカーであるICFChennaiは、人工呼吸器の製造を試みています。

民間部門では、SkanrayはBELおよびMahindra＆Mahindraと協力して人工呼吸器の設計を簡素化し、Tataとのコラボレーションも開始する可能性があります。設計を簡素化すると、インポートされたコンポーネントを調達するなどのハードルを克服するのに役立ちます。マルチ・スズキ・インディアは、ノイダを拠点とするAgVa Healthcareとの間で、月産10,000台まで急速に生産を拡大する契約を発表しました。

センサーやディスプレイなどの輸入電子部品の代替品を見つけるための実験も行われています。ディスプレイを廃止することができます。 SkanrayのAlva氏によると、ボタンなしで完全にシンプルなユーザーインターフェイスにアクセスでき、ディスプレイなしでプログラムできます。彼は、製品をゼロから設計するTataとM＆Mは、このような緊急時に医療目的で使用できる特定の自動車部品を探すことができると述べました。

Skanrayとその共同研究者は、これらの人工呼吸器を押し出すために5〜6週間のタイムラインを見ています。政府が取っている措置で…それは曲線を平らにするかもしれません。準備する時間を自分に与えることができると彼は言った。

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