ساخت ونتیلاتور کم‌هزینه و قدرتمند در بریتانیا

به دانشمندان بریتانیایی کمک مالی برای تولید یک ونتیلاتور قوی و کم‌هزینه برای کمک به بیماران در کشورهای کم‌درآمد و یا با درآمد متوسط که از مشکلات تنفسی شدید به دلیل ویروس کرونا رنج می‌برند، اهدا شده است.

ونتیلاتور (تهویه مکانیکی) بخش کوچکی اما مهم در مدیریت عفونت‌های ویروس همه‌گیر است که ریه‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد و در زمینه مهار بیماری‌هایی از جمله SARS-CoV-1، SARS-CoV-2 (کووید-۱۹) و آنفلوانزا بسیار مهم است.

خرید و نگهداری دستگاه‌های تهویه معمولاً گران است و برای استفاده از آن‌ها به آموزش قابل توجهی نیاز است. بیشتر آن‌ها به تأمین بودن اکسیژن جریان بالا و هوای فشرده خالص پزشکی متکی هستند که این موارد در بسیاری از کشورهای جهان به‌راحتی در دسترس نیستند.

مقرون به صرفه، قابل اعتماد و آسان برای استفاده

تیمی از محققان با هماهنگی آزمایشگاه دارسبوری شورای تسهیلات علوم و فناوری (STFC) قصد دارند برنامه‌هایی را برای ایجاد یک تهویه مناسب، قابل اعتماد و با کارکرد آسان تولید کنند و به‌گونه‌ای پروژه را شروع کنند که به گازهای فشرده و منبع تغذیه اصلی به‌شدت متکی نباشد.

پیش‌بینی می‌شود که این طرح‌ها توسط طیف گسترده‌ای از گروه‌های تولیدی در سراسر جهان مورد استفاده قرار گیرد. در نتیجه، نیاز به حمل‌ونقل و هزینه نگهداری از آن کاهش می‌یابد.

رئیس بخش فناوری در آزمایشگاه دارسبوری STFC یعنی یان لازاروس که سرپرست پروژه است، در این باره گفت:

من افتخار می‌کنم که این تیم را هدایت می‌کنم. این تیم متشکل از متخصصان پزشکی، علوم، مهندسی و انتقال دانش است که ما آن‌ها را با یک هدف مشترک گرد هم آورده‌ایم تا تهویه‌های قابل انعطاف و با کیفیت بالا را به مناطقی از جهان که در حال حاضر یا توان این کار را ندارند یا دستگاه‌های آن‌ها به مقدار کافی نیست، بفرستد.

ما مشتاقانه منتظر استفاده مجدد از مهارت‌هایی هستیم که به‌طور معمول زمینه تحقیقات علمی را در این مورد متفاوت و بسیار ضروری فراهم می‌کند. با همکاری متخصصان پزشکی در انگلیس و برزیل، ما امیدواریم که با هم بتوانیم در مبارزه کنونی علیه کووید-۱۹ و پس از آن در درمان سایر شرایط تنفسی در کشورهایی که دستگاه‌های تهویه آن‌ها به اندازه انگلیس در دسترس نیست، تأثیر مثبتی داشته باشیم.

تخصص بین‌المللی

رهبری آزمایشگاه دارسبوری و تیم‌هایی از سراسر STFC نیز در این پروژه کار خواهند کرد. گروه‌هایی از بخش فناوری، مرکز هارتری، ISIS نوترون و منبع میون و بخش تجارت و نوآوری (BID) در این پروژه حضور دارند.

STFC همچنین با شرکای بین‌المللی از دانشگاه فدرال ریودوژانیرو (برزیل) و CERN و همچنین دانشگاه بیرمنگام، دانشگاه لیورپول و مرکز ارزیابی و آزمایش تجهیزات پزشکی (MDTEC) همکاری خواهد کرد.

بودجه ۷۶۰۰۰۰ پوندی برای نمونه‌های اولیه توسط تحقیقات و نوآوری انگلستان (UKRI) از طریق صندوق تحقیقات چالش‌های جهانی (GCRF) اعطا شده است که به دنبال حمایت از دانشمندان برای ایجاد راه‌حل‌هایی برای کاهش تأثیرات کوتاه‌مدت و بلندمدت اجتماعی، اقتصادی و بهداشتی این ویروس همه‌گیر است.

سناریوهای واقعی

این پروژه با نام HPLV (تهویه مطبوع با کارایی بالا) بر اساس طرح‌های اصلی HEV (تهویه فیزیک انرژی بالا) ساخته شده است.

تهویه فیزیک انرژی بالا در CERN توسط گروهی از مؤسسات همکاری LHCb، با راهنمایی بیمارستان‌های محلی، یک تیم بین‌المللی از متخصصان پزشکی و سازمان‌هایی مانند سازمان بهداشت جهانی توسعه داده شد. پروفسور تمیس بوکاک از دانشگاه لیورپول، پیش‌زمینه‌هایی که منجر به ساخت تهویه فیزیک انرژی بالا و تهویه مطبوع با کارایی بالا شد را آماده کرد. او بخشی از تیم آزمایش LHCb در CERN و تیم اصلی تهویه فیزیک انرژی بالا و همچنین عضو کمیته «CERN علیه Covid» و پنل تنفسی متخصص WHO است.

وی گفت:

برای ما از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است که از فناوری و تکنیک‌های نرم‌افزاری که برای فیزیک بنیادی در Large Hadron Collider ایجاد کردیم، برای حمایت از جامعه جهانی در دوران کووید-۱۹ استفاده شود. این موضوع نشان می‌دهد که تخصص محققان در کل مجموعه UKRI در مقابله با چالش‌های فوری و حاد بشریت نقش دارد.

یک هدف مشترک

طرح اولیه تهویه فیزیک انرژی بالا که با استفاده از تکنیک‌های تحقیقاتی که به‌طور معمول در CERN استفاده می‌شود، توسعه یافته است، اکنون برای تأیید رگلاتوری و تولید دوباره آماده می‌شود.

رهبر تیم تهویه فیزیک انرژی بالا یعنی پائولا کالینز، شخصی که در بخشی از آزمایش LHCb در CERN حضور داشت و یک فیزیکدان CERN نیز است، گفت:

تهویه فیزیک انرژی بالا در CERN در اولین مرحله به لطف یک تیم اختصاصی از فیزیکدانان و مهندسان متولد شد که تخصص خود را برای مبارزه با بیماری همه‌گیر تطبیق دادند.

ما از تیم مشاوران پزشکی بین‌المللی خود سپاسگزاریم که به ما کمک کردند تا هدف و طراحی تهویه فیزیک انرژی بالا را به سمت نیاز کشورهای کم‌درآمد و با درآمد متوسط هدایت کنیم و یک تهویه هوا باکیفیت برای راحتی بیمار تولید کنیم.

ما به گرمی از ابتکار تهویه مطبوع با کارایی بالا استقبال می‌کنیم که به موفقیت تهویه فیزیک انرژی بالا منجر خواهد شد و ما مشتاقانه منتظر همکاری با تیم برجسته تهویه مطبوع با کارایی بالا برای هدف مشترک بشردوستانه خود هستیم.

یک تلاش تیمی

در طول پروژه تهویه مطبوع با کارایی بالا، شرکای مستقر در برزیل دشواری‌های هنگام تهویه بیماران را شناسایی می‌کنند و این اطلاعات را به تیم طراحی می‌رسانند، در حالی که کارشناسان رگلاتوری در انگلیس نیز راهنمایی‌های ارزشمندی در مورد این فعالیت مهندسی مجدد ارائه می‌دهند.

تیم STFC BID همکاری نزدیک با همتایان خود در گروه انتقال دانش CERN برای شناسایی شرکای صنعتی که تهویه‌های تهویه مطبوع با کارایی بالا را تولید و تأمین می‌کنند، شناسایی می‌کند.

این پروژه به مدت ۶ ماه از اکتبر ۲۰۲۰ تا آوریل ۲۰۲۱ با مبلغ کمی از بودجه در ۱۲ ماه بعدی برای حمایت از انتقال فناوری تهویه مطبوع با کارایی بالا به شرکای صنعتی اجرا می‌شود.