Pandemia koronawirusa sprawiła, że respirator stał się dobrem strategicznym. Polska do tej pory nie produkowała takich urządzeń, ale naukowcy z Politechniki Śląskiej mogą pochwalić się innowacyjnym prototypem.
W ubiegłym roku produkcja respiratorów na całym świecie wyniosła około 77 tys. sztuk, w tym 9 tys. respiratorów przeznaczonych dla noworodków.
Większość z tych urządzeń, prawie 50 tys. jednostek, jest przeznaczona dla oddziałów intensywnej terapii w szpitalach. Kolejne około 19 tys. urządzeń to respiratory przenośne oraz używane w helikopterach ratunkowych i karetkach pogotowia.
Światowa sprzedaż respiratorów to około 2,8 mld dolarów rocznie, z tego 1,3 mld dolarów to wartość materiałów eksploatacyjnych, takich jak filtry, węże i maski na twarz. W normalnych warunkach to wyjątkowo stabilny biznes: stosunkowo niewielki, ale stale rosnący rynek, który prawie nigdy nie doświadcza większych wahań.
W proces produkcyjny zaangażowana jest duża liczba podwykonawców, którzy produkują elementy zgodnie ze specyfikacjami producentów i dostarczają je na czas do ostatecznego montażu i kontroli.
Niemniej wysiłki są zdecydowanie niewystarczające, aby zapewnić wymaganą w pandemii ilość sprzętu. Według Hansa von Pfuhlsteina, niezależnego konsultanta ds. strategii i innowacji, który do 2017 r. był szefem strategii w Hamilton Medical, liczba respiratorów na oddziałach intensywnej terapii może zostać zwiększona w bieżącym roku do 150 tys. – 250 tys. jednostek na całym świecie. Von Pfuhlstein szacuje, że liczba dostępnych na całym świecie respiratorów do intensywnej terapii wynosi od 400 tys. do 500 tys.
Na świecie jest około 100 producentów respiratorów. 22 proc. urządzeń na oddziałach intensywnej pochodzi od szwedzkiego producenta Getinge, kolejne 22 proc. od amerykańsko-szwajcarskiego Hamiltona, 16 proc. wyprodukował niemiecki Dräger, a 10 proc. chiński Mindray.
Przenośne urządzenia to w 24 proc. niemiecki Dräger, w 21 proc. również niemiecki Weinmann Medical, a w 18 proc. Hamilton Medical.
W dobie niedoboru rynkowego, którego nie da się w prosty sposób zaspokoić potrzebne są niekonwencjonalne rozwiązania. Brytyjski rząd (podobnie jak zrobił to na wiosnę Donald Trump) wezwał największe firmy przemysłowe do produkcji respiratorów. Włosi wytwarzają część niedostępnych na rynku podzespołów za pomocą drukarek 3D.
W Polsce jak dotąd nikt nie prowadził seryjnej produkcji profesjonalnych respiratorów. W odpowiedzi na zapotrzebowanie spowodowane pandemią naukowcy z Politechniki Śląskiej opracowali prototyp respiratora z funkcją telemetrii – z możliwością zdalnego sterowania przez internet.
Respirator RespiSave jest skonstruowany pod pacjentów cierpiących na Covid-19. Funkcja telemetrii pozwala na monitorowanie pacjentów zdalnie, przez internet, co zmniejsza ryzyko zakażenia lekarzy.
– Proszę wyobrazić sobie sytuację, gdy mamy w szpitalu wiele takich urządzeń, a lekarz może monitorować wszystkich pacjentów z jednego miejsca, sprawdzając dane pochodzące z respiratora. Urządzenie wentyluje pacjenta, pomaga mu utrzymać odpowiednie parametry oddechowe w trakcie trwania choroby – wyjaśnia w wypowiedzi dla portalu gliwice.eu mgr inż. Leszek Kowalik z Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki, pomysłodawca wynalazku.
Pierwsze testy urządzenia obejmowały badanie funkcji telemetrii oraz zdalnego zarządzania, które były przeprowadzone na fantomach wiernej czułości symulujących pracę płuc.
W projekcie z ramienia Politechniki Śląskiej udział biorą: dr hab. inż. Roman Starosolski, prof. PŚ, zastępca kierownika Katedry Algorytmiki i Oprogramowania Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki, prof. dr hab. inż. Marian Błachuta z Katedry Automatyki i Robotyki oraz doktorant mgr inż. Leszek Kowalik.
RespiSave to iście międzyuczelniane i obejmujące wiele dziedzin przedsięwzięcie. Oprócz naukowców PŚ w prace zaangażowani są także badacze z Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, Uniwersytetu Medycznego w Warszawie, Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach oraz Uczelni Łazarskiego w Warszawie.
Projekt dofinansowano z programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Nauka da Społeczeństwa, Ministerstwo Nauki