सांस की तकलीफ या अत्यधिक थकान का अनुभव किए बिना शारीरिक रूप से खुद को बाहर करने में असमर्थता, असहिष्णुता या व्यायाम करना असामान्य नहीं है। इस स्थिति वाले लोगों के लिए, किराने की खरीदारी या सीढ़ियों पर चलना जैसे सरल कार्य निषेधात्मक हो सकते हैं। ये समान लक्षण कई बीमारियों को टाइप करते हैं, जिसमें हृदय की विफलता निमोनिया और अस्थमा शामिल हैं, और इसका कारण कभी-कभी एक विस्तृत, महंगी परीक्षा में आता है जिसे कार्डियोपल्मोनरी व्यायाम परीक्षण (सीपीईटी) कहा जाता है।
आम तौर पर, CPET में ट्रेडमिल या स्थिर साइकिल पर थकावट के लिए व्यायाम करना शामिल है, जबकि एक आक्रामक मास्क, एक नाक क्लिप और एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम पहनना। डॉक्टर मरीज के फेफड़े, मांसपेशियों और हृदय की क्रिया को देखते हैं, और यह बताने की कोशिश करते हैं कि समस्या कहां से आ रही है। फिर भी परीक्षण, जिसमें हजारों डॉलर खर्च होते हैं और स्थापित करने के लिए लोगों की एक टीम की आवश्यकता होती है, अनिर्णायक हो सकता है, और यह जानने के लिए दोहराया जाना चाहिए कि क्या उपचार या नुस्खे काम कर रहे हैं।
बेहतर CPET एक चुनौती थी जिसे मास जनरल कार्डियोलॉजिस्ट मौलिक मजमुदार ने MIT के मेडिकल डिवाइस डिज़ाइन क्लास के छात्रों के लिए लाए थे। 2004 में शुरू होने के बाद से कक्षा में प्रति वर्ष लगभग 50 छात्रों को देखा गया है, जो एक preexisting डिवाइस डिज़ाइन वर्ग के लिए एक अधिक हाथों के दृष्टिकोण के रूप में, चिकित्सा पेशेवर एक समस्या पेश करते हैं जो उन्होंने अभ्यास में सामना किया है। स्नातक छात्रों और कुछ स्नातक वरिष्ठों को तीन-से-पांच टीम के सदस्यों के समूह में टीम मिलती है, जो उद्योग दाताओं से आंशिक रूप से आता है और एक समाधान के साथ आने का काम करता है।
“चिकित्सा उपकरण उद्योग, अपने अविश्वसनीय रूढ़िवाद में, वास्तव में नवाचार के लिए बहुत खुला नहीं है। अधिकांश नवाचार स्टार्टअप्स में हो रहे हैं, ”नीवन हनुमारा, एमआईटी के एक शोध वैज्ञानिक और संस्थापक अलेक्जेंडर स्लोकम के साथ पाठ्यक्रम प्रशिक्षकों में से एक कहते हैं। "मुझे लगता है कि हम जो कुछ करते हैं उसके बारे में थोड़ा अनोखा है, नए विचारों को उत्पन्न करने में उत्पादकता जो हम वास्तव में एक शैक्षिक प्रारूप में रखने में कामयाब रहे हैं।"
प्रोफेसर एलेक्स स्लोकम (दाएं) छात्रों के साथ काम करते हैं अल्बान कोबी और स्टीवन लिंक, जो रेडिएशन एबलेशन के लिए एक समायोज्य प्रेत विकसित कर रहे हैं। (जॉन फ्रीडा) दो इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग स्नातक छात्रों, अलेक्जेंडर मोक और आंद्रेया मार्टिन ने दो मैकेनिकल इंजीनियरों और एक एकीकृत डिजाइन और प्रबंधन छात्र के साथ सेना में शामिल हुए, और अधिक प्रभावी - और लागत प्रभावी - परीक्षण विकसित करने के लिए अनुसंधान, डिजाइन और पुनरावृत्ति की कठोर प्रक्रिया शुरू की। मोक और मार्टिन का समूह एक पहनने योग्य स्वास्थ्य मॉनिटर के साथ आया था जो हृदय गति और एक सांस में गैस की मात्रा को माप सकता है। उपकरण पूरे दिन रोगी के दिल और फेफड़ों की बातचीत का मूल्यांकन करता है। "हम जो खोजने की कोशिश कर रहे हैं वह भौतिक गतिविधि के बहुत छोटे पैमाने पर अधिक दीर्घकालिक डेटा है, " मार्टिन कहते हैं।
डिजाइन पतली हवा से नहीं आया था। मजमुदार ने उनका उल्लेख किया, साप्ताहिक बैठक की, उन्हें क्षेत्र में काम करने वाले चिकित्सकों से मिलवाया और स्वयंसेवकों के साथ परीक्षण स्थापित करने में मदद की। इस अवधारणा की उत्पत्ति एक पहनने योग्य पैकेज में आधुनिक, छोटा इलेक्ट्रॉनिक और सेंसर का उपयोग करने के विचार के साथ हुई, ताकि डॉक्टर रोगी के जीवन में समय पर डेटा को पढ़ सकें, न कि केवल पृथक प्रयोगशाला परीक्षणों में। अंतिम सेमेस्टर के अंत में, मोक ने अपना पहला प्रोटोटाइप रखा, जिसमें एक शर्ट में सेंसर शामिल थे, और तुलना करने के लिए कई सीपीईटी किए।
मैकेनिकल इंजीनियरिंग के छात्र एलिजाबेथ मित्तमन, अल्बान कोबी और ल्यूक ग्रे ब्रिघम और महिला अस्पताल में पिओटर ज़िग्मांस्की (दाएं) के साथ काम करते हैं। (जॉन फ्रीडा) यद्यपि कक्षा से अधिकांश परियोजनाएं कक्षा के साथ समाप्त होती हैं, कुछ - जैसे मोक और मार्टिन की - दूसरे सेमेस्टर में जारी रहती हैं, जहां वे अपने आविष्कारों को पॉलिश करते हैं और उन्हें उत्पादों के रूप में विकसित करते हैं, और यहां तक कि स्टार्टअप या लाइसेंस प्रौद्योगिकी के रूप में। कभी-कभी, इसका मतलब है कि पेटेंट करना, यही वजह है कि मोक और मार्टिन ने अपने तकनीक के विवरण को साझा करने से इनकार कर दिया। उनकी टीम के पांच सदस्यों में से केवल मोक और मार्टिन ने परियोजना जारी रखी। वे वर्तमान में अपने परिणामों को पारंपरिक सीपीईटी के साथ तुलना करने के लिए काम कर रहे हैं - समूह के डिवाइस के साथ मोक का परीक्षण वादे को दिखाने के लिए अपने सीपीईटी के समान ही था - और एक दूसरा प्रोटोटाइप का निर्माण करना जो फॉर्म फैक्टर में सुधार करता है। वे नियामक मार्ग की भी जांच करेंगे, बाजार अनुसंधान करेंगे और व्यवसाय विकास शुरू करेंगे।
अतीत में, कम टेस्टोस्टेरोन के साथ रोगियों का इलाज करने वाले एक डॉक्टर को एक एकल-उपयोग प्रणाली की आवश्यकता थी, ताकि रोगी अपने स्वयं के आवेदन कर सकें। इंजीनियरिंग के छात्रों ने एक नई सिरिंज का आविष्कार करने के लिए पर्याप्त फार्माकोलॉजी सीखी जो उपचार के विभिन्न घटकों को तब तक अलग रखती है जब तक इसका उपयोग नहीं किया जाता है, और अब डिवाइस को लॉन्च करने के लिए परी निवेशकों और उद्योग भागीदारों के साथ काम कर रहे हैं। इससे पहले, छात्रों ने एक शर्ट का निर्माण किया था, जो नींद संबंधी विकारों की निगरानी करने वाले शिशुओं की देखरेख करता था और 2011 में रेस्ट डिवाइसेस, इंक। के रूप में निगमित, अब उपलब्ध है, मिस्सी नामक मॉनीटर, नींद, स्थिति, श्वास और त्वचा के तापमान को ट्रैक करता है, और इसे फोन ऐप के जरिए प्रसारित करता है।
अतीत में, इंजीनियरिंग के छात्रों ने एक नई सिरिंज का आविष्कार करने के लिए पर्याप्त औषध विज्ञान सीखा जो उपचार के विभिन्न घटकों को अलग-अलग रखता है जब तक कि इसका उपयोग नहीं किया जाता है। (रिकॉन थेरेप्यूटिक्स) हनुमारा की कक्षा, हालांकि एक समुदाय पर निर्मित है जिसमें प्रशिक्षक, टीएएस और विशेष रूप से चिकित्सक शामिल हैं, अकेले नहीं हैं; चिकित्सा प्रोटोटाइप केंद्रों ने देश और दुनिया भर के विश्वविद्यालयों में अंडरग्रेजुएट से लेकर पोस्टडॉक्टोरल कार्यक्रमों तक प्रसार किया है। ड्यूक, मिनेसोटा विश्वविद्यालय, जॉन्स हॉपकिंस, जॉर्जिया टेक, और सौ से अधिक अधिक बायोमेडिकल इंजीनियरिंग, इनोवेशन, डिज़ाइन और उद्यमिता एलायंस बनाते हैं, जो कार्यक्रमों के बीच संसाधनों और अनुभवों को साझा करने के लिए मिलते हैं। स्टैनफोर्ड बायोडिजाइन में से एक, 2001 में पॉल यॉक द्वारा स्थापित किया गया था, जो कि स्टैनफोर्ड मेडिसिन के प्रोफेसर और बायोइंजीनियरिंग के थे, जिन्होंने हाथों के प्रकार को औपचारिक रूप देने की कोशिश की थी, उन्होंने उन अनुभवी उद्यमियों से सलाह ली जो उन्हें एक कंपनी बनाने में मदद करते थे, जिसने उन्हें कार्डियोवास्कुलर बनाने में मदद की। उपकरणों और लाइसेंस एक ओवर-द-वायर गुब्बारा एंजियोप्लास्टी आविष्कार स्टैनफोर्ड में अपनी शिक्षा के दौरान, दशकों पहले।
स्टैनफोर्ड बायोडिजाइन भी स्नातक और स्नातक कक्षाएं प्रदान करता है, लेकिन इसका प्राथमिक ध्यान दो सेमेस्टर फेलोशिप-प्रकार पूर्णकालिक कार्यक्रम है जो यॉक "स्वास्थ्य प्रौद्योगिकियों के अन्वेषकों के लिए परिष्करण स्कूल" कहता है। छात्र नैदानिक विसर्जन में दो महीने बिताते हैं, जिसमें वे। 200 "जरूरतों" को ढूंढना चाहिए कि वे एक के आधार पर फ़िल्टर करें कि वे कितने महत्वपूर्ण हैं, कैसे हल करने योग्य हैं, कैसे विपणन योग्य हैं, और यहां तक कि मौजूदा बौद्धिक संपदा और एफडीए रास्ते संभव हैं।
"हमारे कार्यक्रम का पूरा मंत्र यह है कि अच्छी तरह से चित्रित की आवश्यकता एक अच्छे आविष्कार का डीएनए है, " योक कहते हैं। छात्रों को "जो बेहतर किया जा सकता है उसका एक प्रथम-अवलोकन अवलोकन प्राप्त होता है।" कुछ 200 छात्रों ने कार्यक्रम पूरा कर लिया है, और लगभग आधे स्टार्टअप्स में चले गए हैं। शायद अब तक की सबसे बड़ी सफलता की कहानी में, पूर्व छात्र उदय कुमार ने एक डिजिटल हेल्थ केयर कंपनी iRhythm की स्थापना की, जो एक स्मार्ट हार्ट-मॉनिटरिंग पैच बनाता है जो डॉक्टरों को सीधे डेटा भेजता है, और उद्योग मानक बन गया है। अन्य लोग मौजूदा कंपनियों में उतरे, या अन्य विश्वविद्यालयों में भी इसी तरह के कार्यक्रम शुरू किए।
हनुमारा और यॉक दोनों के अनुसार, नवाचार को खोलना वर्तमान चिकित्सा प्रणाली में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिसे बजट पर बेहतर देखभाल प्रदान करने के तरीके खोजने की आवश्यकता है।
हनुमारा कहती हैं, "अंत में, जब आप सिखा रहे हों, तो सबसे अच्छा, सबसे रोमांचक उत्पाद जो आप पेश कर सकते हैं, वे लोग हैं जो अपने पेशों में सफल हैं।"
