كتب التهوية الميكانيكية

جرى الاستعانة بالتهوية الميكانيكية «الجهاز الذي يجعل المريض يبقى على قيد الحياة عند فشل عملية التنفس لديه» لمرضى كوفيد-19، لأن كوفيد-19 مرض تنفسي يؤدي إلى جعل نحو 5% من الحالات المكتشفة معتمدين على الجهاز للتنفس. يُعد نقص أجهزة التهوية متوطن في العالم النامي. في حالة النقص، نُوقشت بعض استراتيجيات الفرز مسبقًا. تتمثل إحدى الاستراتيجيات في تصنيف المريض على أبعاد مثل: آفاق البقاء على المدى القصير؛ آفاق البقاء على المدى الطويل؛ مرحلة الاعتبارات المتعلقة بالحياة؛ الحمل والفرصة العادلة. تعد فترة 15 إلى 20 يومًا من التنبيب للتعافي عاملًا مهمًا في نقص أجهزة التنفس الاصطناعي.

من الطرق المهمة لتقليل الطلب على أجهزة التهوية استخدام أجهزة ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (سي بّي إيه بّي) كملاذ أول. لهذا السبب أصبحت أجهزة (سي بّي إيه بّي) نفسها عنصرًا نادرًا.

تقييمات المسؤولين

في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، قدرت مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها في الولايات المتحدة وجود نقص يصل إلى 40000-70000 جهاز تهوية في حالة جائحة الإنفلونزا. من هذا التقييم، نتج عن مشروع أورا، مبادرة بين القطاعين العام والخاص لتصميم جهاز تهوية ميكانيكي اقتصادي بتكلفة 3000 دولار، الأمر الذي يسهل الإنتاج بكميات كبيرة، والقدرة على توريد المخزون الوطني الاستراتيجي. مُنحت شركة نيوبورت للمعدات الطبية العقد والتصميم والنماذج الأولية (2011) لأجهزة التهوية الاقتصادية لمسؤولي مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها، وتوقعت الاستفادة لاحقًا من المنتج بالانتقال إلى السوق الخاصة إذ جرى بيع الأجهزة المنافسة مقابل 10000 دولار. في أبريل 2012، أكد مسؤولو الصحة والخدمات الإنسانية في الولايات المتحدة للكونجرس الأمريكي أن المشروع كان في الموعد المحدد لتقديم طلب للموافقة على السوق في أواخر 2013، وبعد ذلك سوف يدخل الجهاز في الإنتاج الضخم. في مايو 2012، استحوذت مجموعة كوفيديان الطبية التي تبلغ تكلفتها 12 مليار دولار أمريكي -وهي أكبر ممثل في سوق التهوية الميكانيكية- على نيوبورت مقابل 100 مليون دولار. سرعان ما طلبت كوفيديان إلغاء عقد مشروع أورا لأنه لم يكن مربحًا بما فيه الكفاية.

يشتبه المسؤولون التنفيذيون السابقون في نيوبورت والمسؤولون الحكوميون والمديرون التنفيذيون في شركات التهوية المنافسة في أن كوفيديان استحوذت على نيوبورت من أجل منع تصميم التهوية الاقتصادي الذي تبلغ قيمته 3000 دولار من التأثير على عملية تجارة أجهزة التهوية المربحة. اندمجت كوفيديان في عام 2015 في شركة ميدترونيك. بحث المسؤولون عن مشروع أورا عن شريك جديد ثم وقعوا عقدًا جديدًا مع فيليبس للرعاية الصحية. في يوليو 2019، وقعت إدارة الغذاء والدواء (إف دي إيه) على 10000 وحدة من أجهزة التهوية المحمولة تريولوجي إيفو، لتُسلم إلى (إس إن إس) بحلول منتصف 2020.

في 25 مارس 2020، قدم أندرو كومو مؤتمرًا صحفيًا مفصلًا عن كوفيد-19 واستمر لساعة كاملة، وأكد فيه على توقع نقص حاد في أجهزة التهوية، وأهميتها في الحفاظ على الحياة في حالات كوفيد-19 الشديدة. وقال كومو إن ولاية نيويورك ستحتاج في نهاية المطاف إلى نحو 30.000 جهاز تهوية من أجل التعامل مع التدفق، في حين امتلاكها 4000 جهاز فقط حتى 25 مارس. في السابع والعشرين، عبر الرئيس ترامب عن شكه في الحاجة قائلًا:«لا أعتقد أنك بحاجة إلى 40.000 أو30.000 جهاز تهوية» وقاوم الدعوات لإجبار الشركات على إنتاجها. في وقت لاحق يوم 27، وافق الرئيس على مساعدة الولايات في شراء أجهزة التنفس الصناعي -باستخدام قانون الإنتاج الدفاعي- على الرغم من استمرار المخاوف من أن المشتريات لن تحصل في الوقت المناسب لمنع النقص الحاد.

الموردون الصناعيون

في أوروبا، أشارت شركة لوڤنشتاين الطبية التي تنتج 1500 جهاز تهوية مخصص للعناية المركزة و20000 جهاز تهوية مخصص للمنزل سنويًا لفرنسا وحدها، إلى ارتفاع الطلب الحالي ونقص الإنتاج. مقرها في أوروبا، وجميع مكوناتها أوروبية ولا تعتمد على سلسلة التوريد الصينية. أما بالنسبة لزيادة الإنتاج، فقد اقترح زيادة إنتاج أجهزة التهوية المخصصة للمنازل، بشكل أكثر أساسية ويمكن تجميعها في غضون نصف ساعة، ولكنها قادرة على دعم المرضى من خلال متلازمة الضيق التنفسي الحاد. الاختناق الحالي هو في الأساس مسألة الموارد البشرية المؤهلة. في العمل كالمعتاد، تُجدد أجهزة التهوية على مستوى وحدة العناية المركزة كل 10 إلى 15 عامًا. بسبب جائحة افيروس كورونا المستجد، بدأت ألمانيا ودول أوروبية أخرى في السيطرة على إمدادات الشركة.

في الصين، يتسابق المصنعون المحليون لتلبية الطلب.

مواصفات تصميم أجهزة التهوية التي قدمتها شركة ميدترونيك متاحة للجميع ولكن أمور الترخيص ما زالت غير محددة.

المراوح البدائية

يعمل مالكو الطابعات ثلاثية الأبعاد على صنع أجهزة تهوية بديلة أو تكيفات مختلفة منخفضة التكلفة.

حول طبيب التخدير الدكتور آلان غوتييه من أونتاريو، كندا، جهاز تهوية لمريض واحد إلى جهاز يكفي تسعة مرضى بفضل فيديو منشور على يوتيوب عام 2006 من قبل طبيبين من ديترويت. تستخدم الطريقة أنابيب على شكل حرف (T) من أجل تقسيم تدفق الهواء ومضاعفة عدد المرضى الذين يتلقون دعمًا تنفسيًا.

في أيرلندا، بدأ المتطوعون مشروع التهوية مفتوحة المصدر بالتعاون مع الطاقم الطبي. في إيطاليا، أُبلغت الصحفية المحلية ومديرة المجلة نونسيا فاليني من صحيفة بريشيا اليوم (بريشيا ديلي) أن مستشفى تشياني القريب ينفد من الصمامات التي تمزج الأكسجين مع الهواء وبالتالي فهي جزء مهم من أجهزة الإنعاش. كان مورد الصمامات نفسه غير متوفر ما أدى إلى وفاة المرضى. اتصل فاليني بماسيمو تيموريلي مؤسس «فاب لاب»، الذي دعا الخبيرة في تصنيع الطابعات ثلاثية الأبعاد ومصممة البحث والتطوير في لوناتي إس بّي إيه ميشيل فايني للانضمام إلى جهود الطباعة ثلاثية الأبعاد. عندما لم يرغب المورد في مشاركة تفاصيل التصميم، قاموا باستخدام تصميم الهندسة العكسية للصمامات وأنتجوا سلسلة محدودة غير ربحية للمستشفيات المحلية. من أجل تلبية المتطلبات الطبية الحيوية التي يمكن أن تتحمل المتطلبات الطبية الحيوية، استخدمت لوناتي إس بّي إيه طابعات إس إل إس ثلاثية الأبعاد من أجل طباعة نحو 100 صمام نايلون بّي إيه12. ما يزال فاليني وتيموريلي يقران بقيود إنتاجهما: عدم قدرة الطباعة ثلاثية الأبعاد على الوصول إلى الجودة والسياق المعقم للصمامات الأصلية وعملية التصنيع. على عكس الشائعات عبر الإنترنت، لا تكلف الصمامات 10000 دولار أمريكي لكل منها ولم تهدد الشركة المصنعة الأصلية بمقاضاة فريق الطابعات ثلاثية الأبعاد.

قام قراصنة مشروع فينتيلاتور بالعصف الذهني من أجل اقتراح إعادة استخدام الـ(سي بّي إيه بّي) أو أجهزة ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (أقنعة توقف التنفس أثناء النوم) كمراوح، وتقطيع مراوح من أجل تقسيم تدفق الهواء وعلاج العديد من المرضى، واستخدام الطائرات الأرضية كمرافق علاج للاستفادة من أقنعة الأكسجين الموجودة تحت كل مقعد. يعرف المهندسون المطلعون على تصميم وإنتاج الأجهزة، والمهنيون الطبيون المصنعون للأجهزة التنفسية الموجودة والمحامين القادرين على فحص لوائح إدارة الغذاء والدواء (إف دي إيه) إذا دعت الحاجة إلى المشاركين الرئيسيين من بين 350 متطوعًا مشاركًا. الطريق الرئيس للاستكشاف هو التخلص من معظم الميزات المتقدمة للتهوية الميكانيكية الحديثة، والتي تشتمل على طبقات من الأجهزة الإلكترونيات وأنظمة مراقبة المرضى، من أجل التركيز فقط على مساعدة التنفس عن طريق تدفق الهواء المضغوط. تبحث المجموعة -على سبيل المثال- عن (منفسة الطوارئ للجيش) قديمة من مختبرات هاري دايمون للدراسة. في حين أنهم يأملون في أن يكونوا قادرين على تقديم تصميم قابل للتطبيق وقابل للإنتاج بالجملة، هناك العديد من الأسئلة التي ما زالت قائمة في هذه المستويات اللاحقة: خط الإنتاج الضخم، وموافقة إدارة الغذاء والدواء، وتدريب الأفراد، وتوافر الأفراد، وفي النهاية الاحتياجات الفعلية في ساحات القتال القادمة.

صمم فريق MIT جهاز تهوية للطوارئ.