توصيل الأكسجين للمرضى بشكل آمن وفعال.

تُستخدم أقنعة صمام الحقيبة، والتي تُسمى أيضًا أكياس الإنعاش اليدوي (وحدات التنفس الاصطناعي اليدوي)، لتزويد المرضى الذين لا يتنفسون بشكل طبيعي بالأكسجين. ولكن على الرغم من أنها أنقذت العديد من الأرواح، إلا أنها غير مناسبة لعلاج مرضى فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19).

يتمثل العيب الرئيسي للقناع في ضرورة الضغط عليه يدويًا لضخ الأكسجين إلى الرئتين. هذا الأسلوب فعال لفترات قصيرة، ولكنه غير مناسب للرعاية طويلة الأمد. كما أنه قد يُدخل كميات متفاوتة من الأكسجين إلى الرئتين، ويجب استقرار حالة المريض أولًا قبل إعطائه الأكسجين.

بعد الاطلاع على تصاميم مفتوحة المصدر لأجهزة التنفس الاصطناعي الطارئة، اجتمع فريق من المهندسين في شركة تولوماتيك وابتكروا أفكارًا جديدة لتصنيع أجهزة التنفس الاصطناعي باستخدام أكياس الإنعاش اليدوية. وفي غضون أسبوع، أنجز الفريق تصميمين يستخدمان المحركات الكهربائية اللولبية الخاصة بالشركة. يُتيح هذان التصميمان التحكم الآلي في حجم الهواء وعدد مرات تزويد المرضى به، ما يُمثل تحسنًا ملحوظًا مقارنةً بأكياس الإنعاش اليدوية.

كان نهجنا هو أتمتة عملية يدوية تقليدية باستخدام محركات خطية كهربائية، وضمان استمرار حصول المرضى على الهواء لأيام أو أسابيع. تتحكم هذه المحركات في سرعة وتواتر وطول شوط الحركة للأسفل، ومدة التوقف، ثم سرعة وتواتر وطول شوط الحركة للخلف.

تمنح هذه المحركات الأطباء والممرضين تحكمًا كاملًا في تدفق الأكسجين إلى رئتي المريض، على عكس أنظمة الكامات أو الأسطوانات الهوائية التقليدية التي رأيناها في تصاميم أخرى مفتوحة المصدر. وسواء كان المريض صغيرًا أو كبيرًا في السن، ضخمًا أو نحيفًا، يمكنهم ضبط كمية الهواء وعدد مرات وصوله إليه.

نستخدم إما مشغلًا كهربائيًا بقضيب أو مشغلًا كهربائيًا بدون قضيب. كلاهما مشغلات خطية تعمل ببرغي، حيث يحولان الطاقة الدورانية من محرك مؤازر إلى حركة خطية. تحتوي المشغلات ذات القضيب على قضيب يمتد وينكمش من جسم المشغل الرئيسي. أما المشغلات بدون قضيب، فلا تحتوي على قضيب، بل يتم التحكم في شوط الحركة داخل المشغل نفسه. في هذا التطبيق، يحتاج المشغل ذو القضيب إلى غلاف لحمل كيس الإنعاش اليدوي، ويتم تثبيت المشغل على هذا الغلاف. يتميز المشغل بدون قضيب بصغر حجمه، وقدرته على حمل كيس الإنعاش اليدوي وضغطه داخل مساراته.

يبلغ طول الشوط الأمثل لكلا النموذجين 2.5 بوصة، مع قوة لا تقل عن 25 رطلاً عند عمود الإخراج. وكلاهما مصمم لتحمل قوة لا تقل عن 100 رطل. يُبسط تصميم المحرك ذي الدفع المباشر (أو المحرك الخطي) عملية التصميم ويقلل التكاليف. كما أن إضافة تروس إلى التصميم ستتيح استخدامه مع مجموعة أوسع من المحركات.

يبدو أن هذه التصاميم الجديدة تمثل تحسينًا على تعديلات أكياس الإنعاش اليدوي التي كانت تُؤتمت العملية باستخدام نظام كام أحادي الاتجاه أو مشغل هوائي. لا تسمح هذه التصاميم للعاملين في مجال الرعاية الصحية بتعديل طول الشوط، بل معدل التنفس فقط. ونتيجة لذلك، يتم توصيل نفس كمية الهواء لجميع المرضى، ولا يكون نمط الحركة الناتج مشابهًا لدورة التنفس الطبيعية.

من ناحية أخرى، تتميز المحركات الخطية بقدرتها على التسارع السريع والحفاظ على السرعة لمسافة محددة، مما يوفر كميات أكبر من الهواء بشكل متواصل لكل ضغطة، وبالتالي دورة تنفس أكثر طبيعية. كما تتيح إمكانية التحكم الكامل في الحركة بواسطة المحرك الخطي تعديل كميات الهواء بما يتناسب مع عمر المريض وحجمه واحتياجاته الحالية.

توفر التصاميم أداءً موثوقًا به على المدى الطويل، وستتيح إضافة أجهزة إنذار في حالة حدوث أعطال في المحرك وأجهزة استشعار لمراقبة كمية ونوعية تدفق الهواء.

لسنا شركة مصنعة للأجهزة الطبية، ولم يحصل هذا التصميم على موافقة أي جهة تنظيمية. مع ذلك، فإن هذه المفاهيم تحدّ من تلامس المريض مع الجهاز ليقتصر على ما هو مُعتمد بالفعل في حقيبة الإنعاش اليدوي. نعتزم التواصل مع شركاء آخرين، وإثارة اهتمامهم، ومناقشة سبل التعاون للوصول إلى تصميم مُعتمد يُساعد الكوادر الطبية في إنقاذ الأرواح.

لقد تواصلنا حتى الآن مع العديد من الشركات التي تعمل على تصميمات مفاهيمية أخرى، ونحن مهتمون بالمزايا الإضافية التي يوفرها التشغيل الكهربائي. شركتنا على أتم الاستعداد لتقديم خبرتها في مجال التحكم بالحركة للمساعدة في حل هذه التحديات الهامة. ندعو الشركات للتواصل معنا للحصول على المساعدة في تطبيقاتها.