Élet+Stílus Csatlós Hanna 2020. április. 07. 20:00

Két gégecsővel és egy porszívóval kezdődött – összefogtak a mérnökök a koronavírus ellen

Csatlós Hanna
Szerzőnk Csatlós Hanna

„Ez már az a kategória, amikor frontsebészet van” – mondja az Óbudai Egyetem dékánja, Kozlovszky Miklós ötletgazda, amikor arról beszél, hogy egy mérnökökből, informatikusokból, orvostanhallgatókból álló közösség nagy erőkkel azon dolgozik, hogy ha nagyon eldurvul a járványhelyzet, minden rászoruló koronavírus-fertőzött kapjon megfelelő lélegeztetést. A feladat óriási, és egyelőre kérdés, hogy meg tudják-e ugrani.

Minden rendben lesz

Annyi baljós hír van manapság, hogy mindenki vár valami jobbra, biztatóra. Így vagyunk ezzel mi is: nem dobja fel sem a home office-ban, sem a szerkesztőségben ülő újságírót a helyzet, amikor jóformán csak bajokról szóló információkat kap. Pedig van azért olyan is, aminek örülni lehet, ami megnevettet, vannak remek kezdeményezések, példaértékű kiállások. Ezeket gyűjtjük ebben a cikksorozatban.

A koronavírus elleni harc Magyarországon és a világ számos más pontján példátlan összefogásra ösztönözi az embereket. Az egészségügyi dolgozókat ingyen szállító taxisoktól kezdve, a százával maszkokat varró embereken és az arcpajzsra, szűrőmaszkokra átálló autóiparon át, a kórházi dolgozóknak sütött ingyen pizzákig, aki csak teheti, a maga módján kiveszi most a részét a küzdelemből. Az üzenet lassan mindenkinek átjön: ezt a járványt egyedül sem a világ vezetői, sem az orvosok, sem a kutatók nem tudják megoldani, most egy hétmilliárd emberen múló összefogásra van szükség.

Ehhez mindenki a maga eszközével tud hozzájárulni. Kozlovszky Miklós, az Óbudai Egyetem Neumann Informatikai Karának dékánja és az Egyetemi Kutató és Innovációs Központ BioTech Kutatóközpontjának vezetője úgy gondolta, hogy ő például azzal, ha létrehoz egy közösséget, amely egy egyszerre több ember lélegeztetésére alkalmas gép fejlesztésén dolgozik. A két-három hete indult MassVentil projekthez bárki szabadon csatlakozhat, aki úgy érzi, hogy érdemben hozzá tud járulni a kezdeményezés sikerességéhez, egy nyílt forráskódú koncepció kidolgozásáról és megvalósításáról van ugyanis szó.

Mérnökök, informatikusok, orvostanhallgatók, kutatók, jogászok, matematikusok, egyetemi tanulók álltak eddig Kozlovszky Miklós ötlete mellé, a projekt honlapja szerint többek között a Semmelweis Egyetemről, az Aneszteziológiai és Intenzív Terápiás Klinikáról, a Budapesti Műszaki Egyetemről, a Pécsi Tudományegyetemről és az Edingburgh-i Egyetemről is bejelentkeztek páran, akik önkéntes alapon besegítenének. Fontos hangsúlyozni, hogy nem az intézmények biztosították a projektet a támogatásukról, hanem ezekről a helyekről, illetve „Argentínából és Amerikából is jelentkeztek hallgatók, kutatók, akik lelkesednek az ötlet iránt” – mondja a dékán.

A feladat nem kisebb, mint valamiféle megoldást találni a járvány legyűrésével küszködő világ egyik infrastrukturális problémájára, a lélegeztetőgép-hiányra. Ez a gyakorlatban úgy néz ki, hogy minden fejlesztő otthonról, online kapcsolattartás útján próbál bedolgozni a projektbe – mivel a tervezés nyílt forráskódú és működhet távmunkában –, viszont a hardveres részekhez már az Óbudai Egyetem biztosítja a helyszínt és az eszközöket. Az egyetemen létrehoztak egy tesztkörnyezetet is, itt egyszerre két-három ember dolgozhat azon éjjel-nappal, hogy elkészüljön a tömeg-lélegeztetőgép, amit aztán az elképzelések szerint, ingyenesen elérhető kódok, rajzok, adatok, összeszerelési útmutatók alapján a világ bármely pontján gyorsan és olcsón fel lehetne építeni – mondja a dékán.

Mindez elsőre nagyon jól hangzik, de a megvalósulásig számos akadályt meg kellene ugrani, mert például az amerikai aneszteziológusok és intenzív terápiás szakemberek szerint igen kockázatos azzal kísérletezni, hogy miként tegyünk több beteget egyetlen lélegeztetőgépre. De erre még később visszatérünk, előbb nézzük meg, miért is kardinális kérdés a gépi lélegeztetés problémája.

Nem csak annyi, hogy ki és be pumpálom a levegőt

Az újonnan meghirdetett uniós „Marshall-terv” szerint jelentős összeget csoportosítanának át az Európai Unió egészségügyi rendszereibe, hogy könnyebbé váljék az olyan létfontosságú eszközök beszerzése, mint a lélegeztetőgép. Donald Trump amerikai elnök hat nagy vállalatot – köztük a Philipst és a GE-t – kötelezte lélegeztetőgépek gyártására. Erre mások már korábban át is álltak, így tett például a Ford gyár. Elon Musk vagy a Virgin cégcsoport alapítója, Richard Branson erőforrásaikat most szintén a létfontosságú eszköz terjesztésére vagy fejlesztésére fordítják.

Láthatjuk tehát, hogy most szinte mindenki azon agyal, hogy az egyes országok lélegeztetőgép-ellátottságán miként lehetne gyorsan javítani. Ennek a következő az oka. A koronavírus súlyos, respirációs distressz-szindrómát okozhat (ARDS), ami azt jelenti, hogy a tüdőnek a légzőfelülete összeesik, a helyét pedig elkezdi elfoglalni egy plazmaszerű folyadék. Ezt a folyadékot folyamatosan le kell szívni, miközben mesterségesen fenn kell tartani a beteg légzését – magyarázza Várdi Katalin tüdőgyógyász.

Koronavírusos beteg ellátása Bergamóban.

Ilyenkor már sokszor nem elegendő a non-invazív lélegeztetés, az az egyébként jóval olcsóbb és egyszerűbb eljárás, amikor az illető a tudatánál van, és egy lélegeztető maszkon keresztül segítik őt levegőhöz jutni. Ezzel szemben az intenzívre került COVID-19 betegségben szenvedő embereket intubálni kell: ilyenkor ledugnak egy csövet a torkukba, és egy zárt rendszeren keresztül lélegeztetik őket. Ez sokkal összetettebb és nagyon személyre szabott folyamat, többek között a beteg légzésszámának, légzésmintázatának, az igényelt oxigénmennyiségének megfelelően kalibrálják a gépet, miközben a pácienst altatják, és nagyon gyakran a többi szervrendszerét is mesterségesen kell működtetni. A lélegeztetőgépen kívül tehát egy életveszélyes állapotba került koronavírusos betegnél szükség lehet a vesét, a májat pótló dialízisgépekre, infúziós pumpákra, a táplálásukat biztosító eszközökre, a vért keringető mechanikus pumpákra. Erről bővebben Lovas András aneszteziológus intenzív terápiás szakorvos cikkében olvashat.

Nem véletlen, hogy a lélegeztetőgépek nagyon drágák, több millió forintba kerülhetnek. Ezért nincs belőlük túl sok, de a mennyiségük, ha nincs járványhelyzet, sok országban elegendő lenne.

Most viszont egy olyan vírus globális támadása zajlik, amely oxigénhiányos légzési elégtelenséget okoz, és bonyolítja a helyzetet az is, hogy a gépre került koronavírusos pácienseket nagyon hosszan kell lélegeztetni, egy beteg akár két hétig is foglalhat egy gépet – hangsúlyozza Várdi. Az egyik bergamói orvos ezért írta néhány hete a figyelmeztető levelében, hogy annyi a súlyos fertőzött, hogy most már dönteniük kell, kit kötnek rá a gépre, és kit nem.

Tömeglélegeztetés? Csak a legvégső esetben

A fentebb idézett, amerikai orvosok szerint a mostani pandémia felébresztette az emberek kísérletezőkedvét, hogy olyan lélegeztetőgépet fejlesszenek, amelyre több beteget lehet egyszerre csatlakoztatni. Ám szerintük a jelenleg a piacon kapható gépekkel ez nem kivitelezhető biztonságosan és etikusan. Az ARDS egy nagyon komplex szindróma, és a legideálisabb körülmények között is, egyetlen beteg esetében is 40-60 százalékos a halálozási arány a gépen – írják közleményükben. Ha valaki minél több beteget csoportosít egy gép köré, annál több páciens életét kockáztatja, és egyesével is nő a halálozás esélye. Mert például a betegeket így nem lehet majd egymástól elég távol helyezni, viszont minden más életben tartó eszköztől messzebb kerül az illető, de megnőhet a keresztfertőzés veszélye, és nem lehetséges a személyre szabott lélegeztetést sem kivitelezni.

Intenzív terápiás ágy lélegeztetőgéppel

Kozlovszky Miklós azt mondja, hogy mindezekkel ők is tisztában vannak, és a MassVentil projekt közössége azon dolgozik, hogy egy biztonságosan használható tömeg-lélegeztetési eszközt tervezzenek.

Ezt főként úgy oldanák meg, hogy valójában minden páciensnél külön-külön is lenne egy, a beteg aktuális állapotát folyamatosan monitorozó modul, egy személyi lélegeztető eszköz, és ez adagolná a betegnek a szükséges levegő mennyiségét a megfelelő minőségben. Ezekhez a modulokhoz viszont a levegő távolról, egy zárt rendszerben érkezne.

A gázelvezető rendszer lenne a központi, közös rész, a ventilátormotor egyik oldalán fújnák, a másikon szívnák a levegőt. Ez pumpálná a csöveken keresztül a szűrt levegőt a betegeknél lévő modulokig, és egy másik csövön pedig a betegektől és orvosoktól távolabb, a motor egy másik részébe érkezne a kilélegzett levegő. A kétféle levegő nem tudna keveredni, és a kiáramló, vírusokkal teli levegőt is szűrőkkel tisztítanák, a beteg tehát elvileg nem tudná tovább fertőzni az ápolókat, orvosokat.

A leírás szerint a motor teljesítményétől függően apró zsilipekkel több, akár 5-10-50 beteget is fel és le lehet kapcsolni a rendszerről anélkül, hogy az megzavarná a többi páciens lélegeztetését.

„Maga az, hogy levegőt pumpálunk be a tüdőbe, nem egy nagy dolog. A vezérlés, a szoftveres rész annál inkább” – mondja Kozlovszky. Sokféle beállítás van, és egy lélegeztetőgépnek a megfelelő nyomással, a megfelelő hőmérsékleten és mennyiségben kell levegőt juttatnia a betegbe, ezen felül azt is folyamatosan monitoroznia kell, hogy a páciens hányszor, mennyi levegőt vesz, vagy hogy például kell-e neki plusz oxigént adagolni.

A tömeglélegeztető rendszer elméletben.

Hangsúlyozza, hogy a piacon elérhető gépek klasszisokkal jobbak, mint amilyen a MassVentil bármikor is lesz, de nem az a cél, hogy felvegyék a versenyt a többi eszközzel. A mi rendszerünket csak a legvéső esetben kellene bevetni – mondja.

Ha már minden lélegeztetőgép foglalt, akkor is legyen valami vészmegoldás.

„Persze, mindenkinek borsózna a háta attól, hogy egy három hét alatt összetákolt berendezést bárki egy intenzívre szorult páciensen alkalmazzon. A mi koncepciónk már az a kategória, amikor frontsebészet van. Amikor már nem a műtőasztalra fektetem az embert, hanem a konyhaasztalra, és ott műtök, mert ha nem jut azonnal segítséghez, meghal a beteg. A mi gépünk annyi ideig tudná fenntartani a lélegeztetést, amíg felszabadul egy rendes gép.”

Azt szeretnék elérni, hogy a terveik alapján összeállítható lélegeztetőgép legyen hozzáférhető, olcsó és az alkatrészeit is könnyen be lehessen szerezni. Mindazt, ami megdrágítaná az eszközt, tehát a szoftveres részt, a kódokat, a know-how-t ingyen rendelkezésre bocsátanák.

Szerinte mindez elsősorban a fejlődő országokban jöhet majd jól.

Magyarországon is jó lehet B-tervnek a mi rendszerünk, de szerintem itthon nem lesz rá szükség. Egy csomó fejlődő, sokmilliós országban viszont várhatóan kevés lesz az a néhány darab lélegeztetőgép, ami van, és ha a mostani járványügyi helyzet tovább eszkalálódik, akkor lehet ugyan, hogy a fejlett társadalmak megtalálják a módját, miként tudnak védekezni, de a legelesettebb rétegeket magukra hagyják – fogalmaz.

A mérnökök lélegeztetőgépét sportpályákon, csarnokokban felhúzott tábori kórházakban is lehetne használni, szigorúan orvosok felügyelete mellett, és bármilyen kisebb üzem, ahol az emberek láttak már nyomtatott áramkört, tudnak elektronikát és motorokat szabályozni, át tudna állni a gyártására.

A MassVentil rendszer egy kezdetleges verziója, de már igazi motorral.

„Három hete, mikor ezt az egészet útjára indítottuk, rögtönöztünk is egy modellező megoldást, amely konkrétan két gégecsőből és egy porszívóból állt. Utána azt mondtuk, hogy jó, kezdjük el tuningolni, és szerintem mostanra meglesz az a prototípus is, amellyel már öt embert tudunk lélegeztetni egyszerre. Egy olyan tudást akarunk átadni, amihez aztán elég lemenni a boltba venni egy mikrokontrollert, HEPA-szűrőket, néhány kábelt, nyomásszenzort meg pár vízvezetékcsövet néhány dollárért.”

Ám az még hetek kérdése, hogy bevethető legyen egy ilyen eszköz – mondja. Bár a prototípus már kész, számos dolgot még meg kell oldani ahhoz, hogy teljesen biztonságos legyen a használata. „Fontos, hogy ha bármi baj van, tudjon rá reagálni a rendszer. Nagy kérdés az is, hogy ez a rendszer képes-e egyáltalán hetekig üzemelni anélkül, hogy nem melegszik fel, nem kopik el, nem áll le. Meg kell oldani, hogy szünetmentes tápon menjen, ki kell találni a szűrőcserét is. De azért közösségi együttműködés ez, hogy minél gyorsabban, a világ bármely pontjáról a megfelelő szakemberekkel találjunk ki ezekre megoldást”.

Még több Élet + Stílus a Facebook-oldalunkon, kövessen minket:

Minden rendben lesz
A sorozat további cikkei

VELETEK VAGYUNK – OLVASÓKKAL, ÚJSÁGÍRÓKKAL!

A hatalomtól független szerkesztőségek száma folyamatosan csökken, a még létezők pedig napról napra erősödő ellenszélben próbálnak talpon maradni. A HVG-ben kitartunk, nem engedünk a nyomásnak, és minden nap elhozzuk a hazai és nemzetközi híreket.

Ezért kérünk titeket, olvasóinkat, hogy tartsatok ki mellettünk, támogassatok bennünket, csatlakozzatok pártolói tagságunkhoz, illetve újítsátok meg azt!

Mi pedig azt ígérjük, hogy továbbra is minden körülmények között a tőlünk telhető legtöbbet nyújtjuk a számotokra!
Élet+Stílus Vándor Éva 2020. október. 19. 20:00

Vajon „Isten keze” elér-e a Legfelsőbb Bíróságig?

Amy Coney Barrett főbírói jelölésével reflektorfénybe került egy egészen mostanáig kevéssé ismert, titokzatos vallási közösség, ezzel együtt pedig a kérdés, hogy a hit pontosan milyen mozgatórugóként működhet egy ember szakmai döntéseiben. Különösen, ha az a szakma alkotmánybírósági kérdésekre keresi a választ.