新型コロナウィルスの感染拡大において、マスクや消毒用アルコールと並んで不足が叫ばれる人工呼吸器。米国の医学誌The New England Journal of Medicineでも数ある医薬品不足の中で、人工呼吸器の問題が最も深刻だという指摘が上がっている。 前回記事に続き、高い技術力を活かしてこの非常事態に立ち向かおうとする2つのプロジェクトをご紹介しよう。

前回記事はこちら：http://hero-x.jp/article/8983/

テスラのモデル３のパーツが
人工呼吸器になる？

世界有数のビリオネア、イーロン・マスク率いる自動車メーカー、テスラがニューヨーク市長ビル・デブラシオ氏からの依頼を受け、人工呼吸器の製造をスタートした。
その直前に「すぐに使用するという条件で、テスラの配送対象地域であれば本体も送料も無料で提供します」とイーロン本人のツイートが話題になったものの、コロナウィルスの重症患者には使えないという医療関係者からの指摘があり、批判の対象ともなっていた。

その数日後、アイルランドに拠点を置く医療機器メーカー、Medtronic社がテスラ、およびイーロンの別会社Space Xと共同で人工呼吸器を開発する旨を公式にアナウンス、製造にあたって昨年日本でも販売開始した電気自動車、モデル3のパーツを使用するとのことだ。
テスラが公開した動画によると、テーブルの上に広げるタイプと、従来から病院などでよく見られる箱型タイプの2種類のプロトタイプを生産済み。

サスペンション振動の吸収に使われる蓄圧器をガス混合器（空気と酸素を混合する部分）として使用しており、液晶や装置はモデル3の車載インフォテイメントシステムそのまま。車であれば地図やゲームを表示するところが、人工呼吸器では患者のバイタルを示す部分となる。

デバイスの完成後も、FDA(アメリカ食品医薬品局)の認証を受けないことには本格的な実用スタートを切ることができないが、医療機器不足に応えるべく代替品としての使用を認められる可能性もある。本デバイスが緊急事態を一変させる救世主に成り得るか、動向を見守りたい。

3Dプリンタで人工呼吸器を作ろう！
「#covidventilator」プロジェクト

日本国内では3Dプリンタによる人工呼吸器を製作するプロジェクトが動いている。
国立病院機構新潟病院の石北直之医師は、2017年に国際宇宙ステーション内の3Dプリンタでバネを内蔵し、電力がなくても空気圧で動く人工呼吸器を開発した。当初は宇宙空間での利用を念頭に置いていたが、新型コロナウィルスの感染拡大を受け、広島大学の木阪智彦准教授と「COVIDVENTILATOR」プロジェクトを発足、モデルデータの無償配布をスタートさせた。

当プロジェクトでは3Dプリンタで出力した人工呼吸器を医療機器として認証させる手続きや、クラウドファンディングサイトでの資金提供と合わせて、人工呼吸器を印刷してくれる3DプリンタユーザーをTwitter上で募っている。
ハッシュタグ「#covidventilator」とともに、作成した人工呼吸器の画像をアップすると石北医師がチェックし、実用に見合うものに対しては本格的な作成協力を呼び掛けるという内容だ。

製造業専門ではないが、最先端のテクノロジーを誇る2つのプロジェクト。世界中を巻き込んでいく展開に期待したい。

新型コロナウィルスという未曽有の事態において、日々最前線に立つ医療従事者や医療機関を救うべく、いま、世界中の企業が動き出している。 患者の命綱にもなり得る人工呼吸器の製造・開発に関わる企業の取り組みを2回に渡ってお送りする。

F1チームや自動車メーカー
航空会社が人工呼吸器の製造にジョイン

コロナウィルスの感染拡大が大きく報じられてきた欧州の中でも、ボリス・ジョンソン首相や保健相など、主要な閣僚や担当者の感染が相次いだイギリス。男子ゴルフの全英オープンやウィンブルドン選手権、グランストンベリー・フェスティバルなどスポーツや音楽の大型イベントも開催中止となるなど大きく打撃を受ける中、F1チームが大きな活躍を見せている。

開発拠点を英国に持つレッドブル・レーシング、レーシング・ポイント、ハース、マクラーレン、メルセデス、ルノー、ロキット・ウィリアムズ・レーシングの7つのF1チームから成る「プロジェクト・ピットレーン」が始動し、英政府より要請を受けて人工呼吸器の製造に協力することとなった。

同プロジェクトがフォーカスする3つのワークストリームは、既存の医療機器のリバースエンジニアリング、既存の人工呼吸器の製造サポート、新機器の早急なデザインと製造。ロールスロイス、エアバス、BAEシステムズ、フォード、シーメンスなど14社が加わったコンソーシアム「Ventilator Challenge UK」の一部として、麻酔機器メーカーのPenlonとエンジニアリング企業のスミスグループが製造した既存の人工呼吸器の増産にあたって、1万台の受注を受け、生産がすでにスタートしている。

メルセデスが生産に協力した呼吸器「CPAP」

参加企業であるメルセデスが現在急ピッチで生産を進める機器、「CPAP (Continuous Positive Airway Pressure＝持続的気道陽圧)」もそのひとつ。この人工呼吸器は、非侵襲的人口呼吸器と呼ばれるもので、自発呼吸に合わせ、鼻や口につけたマスクから気道を広げるための空気と足りなくなった酸素を持続的に送り込むことで、気道を開き、肺に届く酸素量を増やすものだ。一口に人口呼吸器と言っても呼吸機能の低下レベルにより様々なものがあり、このタイプは、弱いながらも残る患者の呼吸に合わせ空気を送り込むサポートを酸素吸入とともに行うことで換気の改善をする。

そのため、(手術のワンシーンにあるような) 気管にチューブを挿れるなど重篤な換気不全を管理するタイプの呼吸器に比べ、必要な医療スタッフの数や医療的処置の負担も少なくすみ、極めて重篤な患者を管理する集中治療室のベット数も最小限に抑えることができる。またイタリアからはこのCPAPで手当てを受けた患者の約50％が気道確保のための気管挿入などといった侵襲的処置を避けられたという報告も上がっている。

共同開発に携わったメルセデスは、装置の設計図を他メーカーに向けて無償公開する旨を発表、世界中での量産を後押しする一手となっている。

ハイパワー家電のダイソンは
10日で人工呼吸器を完成！

同じくイギリスでは、掃除機や扇風機、ドライヤーなどで知られるダイソンも人工呼吸器の政府の依頼を受け、製造に乗り出した。同社がすでに保持していたデジタルモーター技術をベースにしてわずか10日で完成させた人工呼吸器はベッドに取り付けられる、持ち運び可能なタイプ。
英政府からは1万台の生産受注を受けているが、追加で5,000台（うち1000台は英国内に）を寄贈することを誓約している。

政府及び医薬品・医療製品規制庁のMHRAから生産プロセスの承認を受ける必要がある点が既存製品との相違点だが、デザインの時点でヘルスケア企業やMHRAの識者を巻き込んでいたことから承認のスピードも速くなるだろうというコメントもあり、ダイソンならではのハイパワーをここでも期待したい。

人工呼吸器の不足が世界中で叫ばれるいま、製造業としての知見、ネットワークが最大限に活かされることを願う。