باحثون بجامعة زويل يكشفون ل"مصراوي" تفاصيل تصنيع أجهزة تنفس صناعي منخفضة التكاليف

مع تفشي فيروس كورونا (كوفيد- 19) حول العالم، يزداد الطلب على أجهزة التنفس الصناعي، الضرورية لعلاج صعوبات التنفس، التي يعاني منها المصابون بالمرض.
يأتي هذا في الوقت الذي اندلع فيه سباق عالمي نحو الحصول على أكبر كمية ممكنة من أجهزة التنفس الصناعية، رغبة من كل دولة في سباق الزمن لإنقاذ أكبر عدد من مواطنيها المصابين، حيث تكون أبرز أعراضه الالتهاب الرئوي وضيق التنفس إلى حد الوفاة، وأجهزة التنفس تستخدم لفتح الشعب الهوائية وزيادة قدرته على التنفس بشكل طبيعي.
ويسارع المخترعون والأكاديميون وشركات صناعة السيارات وشركات الطيران من أجل إنتاج مئات الآلاف من أجهزة التنفس الصناعية لتلبية الاحتياجات، في ظل نقص الأجهزة وازدياد عدد الإصابات بالفيروس التاجي الجديد، الذي تخطى المليون إصابة حول العالم.
وفي السياق نفسه أعلنت كبرى الشركات العالمية، خوضها المنافسة لإنتاج أجهزة التنفس الصناعي، التي من شأنها إنقاذ مئات الآلاف من مصابي الفيروس.
وفي مدينة زويل عكف أساتذة وباحثون على تطوير وابتكار 3 نماذج أولية لأجهزة تنفس صناعي بتكلفة مخفضة، وتتوافر مكوناتها بالسوق المحلية، فضلًا عن تصميم قناع تنفس قابل لإعادة الاستخدام، ونظام للكشف عن الإصابات باستخدام الذكاء الاصطناعي.
يأتي ذلك التزامًا من مدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا بالقيام بدور فعال في الحد من آثار فيروس الكورونا والعمل في محاور مختلفة شملت الناحية الصحية والتعليمية.
يقول الدكتور مصطفى محمد منسق برنامج الطاقة المتجددة والطيران والفضاء بالجامعة، في تصريحات خاصة ل"مصراوي"، إنه على مدى 10 أيام عمل فريق الجامعة على تصميم وتنفيذ جهاز تنفس صناعي غير مكلف، ومن مكونات محلية، لافتًا إلى أن عدد الفريق 8 أفراد، عبارة عن طلبة وباحثين من خريجي الجامعة، ينتمون إلى برنامج الطاقة المتجددة والطيران، كاشفًا عن انضمام الفريق المشارك في مسابقة CODE LIFE VENTILATOR، إلى فرق تصميم جهاز التنفس الصناعي بسيط وسهل الصيانة، يوفر الدعم لمرضى كورونا في أي مكان.
مضيفًا أن النموذج الذي تم تصميمه هو جهاز يعمل في مرحلة ما قبل العناية المركزة، والتي عادة يقوم فيها أخصائي طبي باستخدام بالون تنفس صناعي يدوي، حيث يقوم الجهاز بالعمل آليًا وبالتالي يوفر وقت الأخصائي الطبي لعمل إسعافات حرجة أخرى، بينما يظل المريض على هذا الجهاز لحين نقله إلى العناية المركزة، موضحًا أن فاعلية الجهاز تظهر في حالة وجود فترات انتظار طويلة لدخول العناية المركزة، ومن ثم فتوافر مساعدة على التنفس في هذه الأوقات، يكون له دور كبير في التخفيف من حدة المعاناة البدنية والنفسية وتخفيف الضغط على الفرق الطبية.
وكشف محمد، عن أن الجهاز يحقق متطلبات التحكم في كمية الهواء في النفس الواحد، بالإضافة إلى التحكم في عدد مرات التنفس في الدقيقة، ووقت الشهيق والزفير وقياس الضغط على الرئة والفصل الآلي عند ارتفاعه لدرجة خطرة، وقياس الضغط على الرئة والفصل الآلي عند ارتفاعه لدرجة خطرة، مضيفًا أنه بعد نجاح النسخة الأولى يجري الآن عمل نموذج مطور يحقق عدة متطلبات من فصل مسار الشهيق عن الزفير وإمكانية فك وتركيب بالون التنفس بسهولة، مع التشغيل اليدوي والتشغيل بالكهرباء العمومية أو بطارية أو من شاحن السيارة وسهولة الحمل والنقل.
وتوقع الانتهاء من النموذج الثاني يوم 8 أبريل الجاري مع تصميم يراعي سهولة الإنتاج الكمي ويستهدف تكلفة من 2000 إلى 3000 جنيه مصري للوحدة.
"مصراوي" قابل أيضًا محمد أشرف موسى، ونسمة فؤاد، أعضاء الفريق الثاني "Venta-Max Ventilator"، وهم طلبة من برنامج النانو تكنولوجي.
تقول نسمة إن مرضى "كورونا" يموتون أحيانًا بسبب ضعف الرئة لضعف التنفس، وأحيانًا لا تستطيع المستشفيات توفير أجهزة التنفس لقلة كميتها مع صعوبة الحصول عليها لتكلفتها الباهظة، لذلك قرر الفريق البحث والعمل على تصميم جهاز صغير الحجم وبتكلفة أقل وبخامات متوفرة في السوق المصرية، مشيرة إلى أن الجامعة شجعت الفكرة ووفرت المعامل والسكن والإمكانيات، واستمر العمل على الجهاز لأسبوع متواصل، للانتهاء من التصميم.
ويضيف أشرف: "أننا مستعدين حاليًا للخوض في مسابقتين على الجهاز الذي صممناه، المسابقة الأولى هي CODE LIFE VENTILATOR هي مسابقة كندية، والثانية مسابقة تابعة لوزارة التعليم العالي والبحث العلمي المصرية".
وأوضح الفريق، أن مميزات التصميم هي تكلفة تصنيعه المنخفضة حوالي 10 آلاف جنيه مصري، ويتم تجميع مكوناته بسهولة باستخدام الموارد والمكونات المتاحة بالسوق المصرية، ومصمم للعمل على الوضع الإلزامي (Mandatory Mode) الذي يحتاجه في الغالب حالات COVID19 الشديدة، وتم تجميع أول نسخة واختبار التشغيل الأولي لها، وجاري معايرة الحساسات.
من ناحيته أوضح الدكتور أيمن الشبيني، مدير المراكز البحثية بجامعة زويل، ل"مصراوي" أن مدينة زويل مؤسسة وطنية تقوم بدورها في المشاركة المجتمعية لإيجاد حلول للتغلب على وباء كورونا المنتشر عالميًا، منوهًا إلى أن الأبحاث على تطوير وابتكار 3 نماذج أولية لأجهزة تنفس صناعي تكلفتها مخفضة.
وأضاف أن تلك النماذج بسيطة تواجه المشكلات التي تواجه جميع المستشفيات بإيجاد أجهزة تنفس صناعي لإسعاف المرضى قبل مرحلة العناية المركزة بإمكانيات مصرية، مشيرًا إلى أنه تم اختبار نموذجين معمليًا وجاري أخذ الملاحظات الطبية عليها من فرق العناية المركزة وأساتذة الصدر، بينما النموذج الثالث معقد بالشراكة مع جامعة بالولايات المتحدة الأمريكية، ونسعى لإنتاجه.
وتابع أن المدينة تسعى لتصميم أقنعة بمواصفات تتيح إعادة تعقيمها واستخدامها أكثر من بإمكانيات بسيطة، للعاملين بالكادر الطبي، لحمايتهم من احتمالية الإصابة، مزود بصمام زفير قابل لإعادة الاستخدام، مصنوع من مطاط السيليكون الطبي والمعالج بمواد تمنع نشاط الفيروسات ويمكن تعقيمه بسهولة، كما يحتوي التصميم على فلاتر قابلة للتغيير ومعالجة بطريقة قادرة على وقف نشاط تلك الفيروسات.
وقال إن مدينة زويل بصدد توفير التمويل اللازم لدعم هذا المشروع والحصول على إنتاج كمي في خلال شهر، موضحًا أن القناع يتميز بخفة الوزن وإمكانية إعادة الاستخدام وسهولة تطهيره، بالإضافة إلى التحكم في البكتيريا والفيروسات من خلال فلاتر معالجة توقف نشاط الميكروبات عامة والفيروسات خاصة، كما يمكن تصنيعه من مكونات محلية.