Несколько лет назад, находясь в летнем лагере, Майя Варма стала свидетелем серьезного приступа астмы у близкого друга. Она была доставлена в больницу и выздоровела.
Для большинства подростков это было бы так. Но Варма не такой, как большинство подростков.
Она начала задавать вопросы и обнаружила, что устройство, называемое спирометром, использовалось для лечения ее подруги. Варма понятия не имела, что такое спирометр, но спросила больше. Она узнала, что спирометры обычно стоят сотни долларов, иногда даже больше, и, как следствие, они могут быть довольно редкими в развивающихся странах.
И поэтому она решила разработать свою собственную модель, которая была бы столь же эффективной при анализе состояния легких, но значительно дешевле.
В результате устройство, которое стоило ей всего 35 долларов, и которое может диагностировать пять различных заболеваний легких, уже приносит дивиденды. На прошлой неделе Варма, которая сейчас является старшеклассником, выиграла 150 000 долларов США как один из первых призеров престижного конкурса Intel Science Talent Search.
Прирожденный изобретатель
«Я просто чувствовал, что могу что-то сделать с этим», - говорит Варма само собой.
И почему бы нет. Дочь двух инженеров Силиконовой долины, она уже давно изобретает что-то новое. В шестом классе, когда она узнала об опасностях отвлеченного вождения, она разработала систему сигнализации, которая позволяла бы водителям знать, когда светофор должен был покраснеть. В прошлом году она была награждена патентом на это. Затем, в восьмом классе, она разработала экономически эффективный способ выявления невропатии стоп у пациентов с диабетом. Это выиграло главный приз на научной ярмарке штата Калифорния. Это также вызвало ее интерес к биомедицинским исследованиям, в частности к разработке технологических решений проблем здравоохранения. Вот где она почувствовала, что действительно может изменить ситуацию.
Благодаря исследованиям спирометров, Варма узнала, что их высокая стоимость является серьезным препятствием для лечения хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), четвертой по значимости причиной смерти в мире и состояния, для которого раннее выявление является критическим.
После того, как она получила грант в размере 600 долларов США от Университета Джона Хопкинса в 2014 году, Варма приступила к созданию дешевого прототипа спирометра. Мухаммед Али Юсуф, биомедицинский инженер в Johns Hopkins, давал советы по наставничеству по медицинским вопросам по электронной почте. Но Варма на самом деле построила свое устройство дома.
Как это устроено
Спирометр Вармы состоит из трех основных компонентов. Во-первых, это оболочка, сделанная на 3D-принтере. Когда человек вдыхает в раковину, скорость воздушного потока измеряется датчиком давления, когда его или ее дыхание проходит через тонкую сетку из нержавеющей стали.
Датчик преобразует изменение давления в цифровые данные, которые контролируются микроконтроллером и передаются через соединение Bluetooth в мобильное приложение, созданное Varma.
Приложение вычисляет производительность легких и иллюстрирует ее на смартфоне человека с учетом возраста, пола, веса и других факторов. Он способен диагностировать пять различных респираторных заболеваний - ХОБЛ, астму, эмфизему, хронический бронхит и рестриктивные заболевания легких - а также имеет инструмент управления заболеваниями, который позволяет пациентам записывать свои симптомы и результаты анализов, а также отслеживать тяжесть своего заболевания.
Варма подала заявку на патент на ее спирометр. Ее следующий шаг - построить больше, чтобы она могла отправлять их в университеты и медицинские школы для тестирования. Это не маленькое начинание. Она считает, что ей нужно 100 спирометров. Пока она построена 10.
«Есть еще много проблем», - признает она. «Но это так полезно, когда ты можешь сделать что-то, что может изменить жизнь людей».
У нее также есть несколько довольно простых советов для других с новаторской идеей.
«Это может обескуражить, но вы можете многому научиться на своих ошибках. Всегда настойчивый », - говорит она.
Следующей осенью Варма начнет свою карьеру в колледже. Она еще не решила, куда пойдет, но ее выбор включает MIT, Гарвард и Стэнфорд.
