گزارش اختصاصی دانشمند از نجات‌بخشی مردم با توان فناورانه تجهیزات پزشکی ایران
جنگِ ونتیلاتوری در دوران کرونا
مریم حنطه‌زاده
پژوهشگر
میدان جنگِ تولید تجهیزات پزشکی
بعد از آنکه شوک ماه‌های اولیه شیوع بیماری کووید 19 و تنش‌ها در مورد منشأ بیماری و راه‌حل‌های قرنطینه عمومی تا حدی فرونشست و بسیاری به این باور رسیدند که باوجود همه تلاش‌ها، جهان با یک همه‌گیری مواجه خواهد بود، تأمین نیازهای مواجهه با این بیماری سخت و ناشناخته، به مسأله اصلی تبدیل شد. 21 مارس 2020، نشریه اکونومیست تخمین زد که ظرفیت دستگاه‌های تنفس مصنوعی ایالات متحده ظرف چهار هفته تمام خواهد شد.
گلوبال دیتا تخمین زد که تقاضای جهانی برای ونتیلاتور 880 هزار دستگاه خواهد بود که حدود 9 برابر ظرفیت تولید جهانی در آن زمان بود. در چنین شرایطی مشابه با شرایط جنگی، فضای همکاری و همراهی دولت‌ها و امکان تأمین بازار آزاد، دچار تغییرات جدی شد و دولت‌ها به روش‌های مختلفی به این چالش کمبود دستگاه تنفس مصنوعی پاسخ دادند.
آلمان و ایتالیا دستگاه‌هایی را از تولیدکنندگان موجود خریداری کردند، در حالی‌که ایالات متحده و بریتانیا، نه‌تنها از تولیدکنندگان دستگاه‌های تنفس مصنوعی موجود، بلکه از شرکتهای سایر صنایع نیز خواستند تا در این تلاش دفاعی مشارکت کنند. در حالی که موجودی ونتیلاتور کشور انگلستان 5000 دستگاه بود، آنها درخواست تحویل و تأمین فوری 20 هزار دستگاه دیگر را داشتند و به‌همین دلیل دولت بریتانیا دستور تولید ونتیلاتور را به شرکتهای مختلفی از جمله ایرباس و دایسون داد. جیمز دایسون مخترع، کارآفرین، سرمایه‌دار و بنیانگذار شرکت دایسون، در زمانی کوتاه ونتیلاتور جدیدی به نام CoVent را طراحی کرد و به تولید 15 هزارتایی آن مشغول شد. ایالات متحده قانون تولید دفاعی را برای کمک به دریافت تجهیزات توسط تولیدکنندگان ونتیلاتور، ابلاغ کرد و از خودروسازان فورد و جنرال موتورز و تسلا خواست تا دستگاه‌های تنفس مصنوعی تولید کنند.
در کنار تلاش‌ها برای بسیج توان صنعتی و تولید انبوه، هزاران متخصص، کارآفرین و داوطلب در سراسر جهان، تلاش کردند تا با توسعه راه‌حل‌های بالقوه‌ای مانند ساختن ونتیلاتورهای ساده از روی نقشه‌های اولیه و بدون کپی‌رایت موجود، یا استفاده از زیرساخت‌های عمومی‌تری مانند پرینترهای سه‌بعدی، بخشی از شکاف میان عرضه و تقاضا را پر کنند. مؤسسات مهندسی برای طراحی و ساخت نسخه‌های کم‌هزینه و ساده‌شده ونتیلاتورها پا پیش گذاشتند، مؤسسات تحصیلات تکمیلی پزشکی، نمونه‌های اولیه‌ای از دستگاه‌های عملیاتی واحد تنفس مصنوعی دستی مقرون‌به‌صرفه را به عنوان جایگزینی برای ونتیلاتور ارائه کردند. در ایتالیا و اسپانیا، برای جبران کمبود برخی قطعات ونتیلاتور، از تولید به روش پرینتر سه بعدی استفاده شد. با این حال کارایی، دوام و مهم‌تر از همه ایمنی این دستگاهها، در آن شرایط سخت اضطرار قابل تأیید نبود و امکان استفاده از آنها به جای دستگاه پیچیده و حیاتی ونتیلاتور را در کنار سایر تجهیزات مهم مراقبت پزشکی مراکز درمانی (به عنوان خط دفاعی اصلی در مواجهه با کرونا و درمان بیماران بدحال) کم می‌کرد.
بنابراین از این جهت که تولید تجهیزاتی مانند ونتیلاتورها، برخلاف اقلام مصرفی دیگری مانند ماسک و ضدعفونی‌کننده، نیازمند سرمایه و تخصص بیشتری بود؛ درنهایت اولویت اصلی دولت‌ها بر این قرار گرفت که برای افزایش تولید و هدایت هدفمند منابع و زمان، از تولیدکنندگان فعلی ونتیلاتورها حمایت نموده و چرخه تأمین سرمایه و مواد اولیه آنها را تسریع کنند. قطعاً پیش‌نیاز عملی‌سازی چنین راهبردی این بود که پیش از آغاز همه‌گیری کرونا، زیرساخت‌های فنی تولید چنین محصولاتی در آن کشور وجود می‌داشت.
ونتیلاتورهای حیاتی و پیچیده
دستگاه ونتیلاتور از چند جهت دستگاه پیچیده‌ای به شمار می‌آید: اول اینکه از اجزای مختلف الکترونیک، کنترل و مکانیک تشکیل شده است و از سوی دیگر با توجه به حساسیت عملکردی و وابستگی تنفس بیمار و مرگ و زندگی‌اش به این دستگاه، باید کاملاً استاندارد باشد و خوب عمل کند. همه بخش‌های مراقبت ویژه و اتاق‌های عمل باید مجهز به ونتیلاتور باشند؛ با این حال استفاده طولانی‌مدت از دستگاه، تنها برای بیماران بسیار بدحال تجویز می‌شود و از این نظر، در حالت غیر‌پاندمی، نیازهای هر کشور به این دستگاه، تقریباً مشخص و قابل‌پیش‌بینی است.
ونتیلاتور مکانیکی که پای ثابت تجهیزات بخش مراقبت‌های ویژه و اتاق‌های عمل است، برای تأمین اکسیژن ریه از یک لوله داخلی استفاده می‌کند که از طریق نای به داخل ریه‌های بیمار وارد می‌شود.
سپس با استفاده از فشار مثبت در مسیرهای داخلی، تلاش می‌شود که روند تنفس بیمارانی که ریه‌هایشان به‌طور قابل‌توجهی به دلیل عفونت (پنومونی) و غیره آسیب دیده است، دوباره تنظیم شود و سطح اکسیژن بدن به حالت عادی برگردد. برای اینکه اکسیژن با دمای بدن بیمار مطابقت داشته باشد، یک مرطوب‌کننده هم برای افزودن گرما و رطوبت، در دستگاه تعبیه می‌شود.
گرچه در مدیریت بیماران مبتلا به کرونای با شدت کمتر، امکان استفاده از دستگاه‌های تهویه غیرتهاجمی مانند دستگاه CPAP و هودهای اکسیژن، وجود دارد اما اگر ریه‌های بیماران کووید-۱۹ بسیار ملتهب شود، هنگام تنفس نمی‌تواند اکسیژن را به مجراهای باریک برساند و چاره‌ای غیر از استفاده از تجهیزات تهویه تهاجمی باقی نمی‌ماند؛ در این شرایط، این دستگاه تنفس مصنوعی نخستین و اصلی‌ترین گزینه است. البته ونتیلاتور درنهایت تنها بخشی از روند درمان است و سعی می‌کند شرایط عمومی تنفسی فرد را برای امکان اجرای سایر روش‌های درمانی حفظ بکند.
برای درک پیچیدگی ونتیلاتورها، باید بدانیم که آنها دستگاهی برای تأمین ساده هوا و اکسیژن نیستند و باید بتوانند هر چهار فاز یک سیکل تنفسی یعنی فاز دم (پر شدن شش‌ها با هوا) و بازدم (تخلیه شش‌ها) و تغییر از فاز دم به فاز بازدم و برعکس را شبیه‌سازی کنند؛ مسأله‌ای که نیازمند استفاده از حسگرها، تایمرها و سایر اجزای اندازه‌گیری و کنترلی دیگر است. همچنین یک ونتیلاتور استاندارد ICU، باید بتواند با توجه به نیاز بیمار، حالت‌های مختلف تنفس مصنوعی مانند تنفس متناوب اجباری (هماهنگ یا غیرهماهنگ با تنفس بیمار)، تنفس دقیقه‌ای اجباری، تنفس خودبه‌خودی، تنفس با فرکانس بالا و انواع دیگر را با توجه به شرایطی که بیمار در آن قرار دارد، فراهم کند. دستگاه‌های ونتیلاتور از دو بخش اصلی مکـانیکی و الکترونیکـی تشکیل شده‌اند.
ازآنجاکه ونتیلاتورها وظیفه رساندن گازهـا (هوا و اکسیژن) را به بیماران بر عهده دارند باید یک‌سری اجزای پنوماتیکی داشته باشند؛ این قسـمت از فرایند توسـط بخـش مکانیکی که شامل کمپرسور و شیرهای یک‌طرفه و فیلترها است، انجام می‌گیرد. اما کنترل این مراحل بر عهده بخش الکترونیکی یا مغز متفکر ونتیلاتور است؛ ایـن بخـش شامل قطعات الکترونیکی متعدد و ریزپردازنده‌های برنامه‌ریزی‌شده‌ای است که تمامی پارامترها و حالت‌های تنفسی و آلارم‌ها در طول تنفس را کنترل می‌نمایند. دانش طراحی بخش الکترونیکی، قسمت اصلی ساخت این تجهیز است که به‌راحتی و در مدتی اندک قابل دستیابی نیست.
تولید داخلی عزیز شد
دو شرکت ایرانی «پویندگان راه سعادت» و «احیا درمان پیشرفته»، از سال 1390، کار روی ساخت و داخلی‌سازی قطعات ونتیلاتور را شروع کرده بودند. «پویندگان راه سعادت» که از سال 77 کار خود را با ساخت و تولید مانیتورهای علائم حیاتی بیمارستانی شروع کرده بود و به‌عنوان یکی از تولیدکنندگان پیشروی حوزه تجهیزات پزشکی شناخته می‌شد، از سال 90 کار تحقیق برای توسعه محصولات را آغاز کرد و از سال 92، بدون هیچ حمایت و یا سفارش دولتی، با استفاده از یک تیم 30 نفره از متخصصان پزشکی و الکترونیک و مهندسی، کار تحقیق و طراحی نرم‌افزار، الگوریتم، سخت‌افزار، پنوتیک و کنترل ونتیلاتور را آغاز کردند و موفق شدند در سال 96، اولین نمونه‌های عملیاتی آن را ساخته و برای این محصول پیچیده، استاندارد اروپا (CE) و سپس ایران را دریافت کنند.
این دستگاه بعد از اخذ تأییدیه‌ها و قبل از راه‌اندازی خط تولید، به مدت یک سال به‌طور آزمایشی در بیمارستان‌ها نصب شد. اما قبل از کرونا، ظرفیت محدودی از تولیدات شرکت اختصاص به ونتیلاتور داشت و فقط حدود 50 عدد از دستگاه در این شرکت تولید شده بود؛ همچنان خریدهای دولتی و غیردولتی کشور اختصاص به شرکتهای خارجی داشت و در نتیجه امکان توسعه فروش داخلی وجود نداشت و تولیدکننده‌‌ها مجبور بودند در یک شیب کوتاه و همراه با بازاریابی خارجی، به سمت افزایش تولید بروند که ناگهان کرونا وضعیت کشور و جهان را به کلی تغییر داد.
حتی در ابتدای همه‌گیری که هنوز کرونا بیشتر در کشورهای آسیایی شیوع داشت، باز هم مسئولان کشوری نگاهی جدی به تولیدکننده‌های ایرانی نداشتند و راه همیشگی خرید خارجی را برگزیدند. اما بزودی مشخص شد که حتی کشورهای دوست و متحد غربی هم هیچ تعارفی با هم ندارند! بنابراین با ممنوعیت صادرات ونتیلاتور و قطعات آن توسط شرکتهای تولیدکننده و صاحب تکنولوژی، عملاً امکان واردات منتفی شد. وزارت بهداشت و معاونت علمی ریاست‌جمهوری ایران، این بار از شرکتهای دانش‌بنیان داخلی خواستند تا ظرفیت‌های خود را افزایش دهند و تلاش کردند تا حمایت‌هایی اختصاصی را برای تحقق چنین افزایش ظرفیت سریعی فراهم کنند. وزارت بهداشت، همان ابتدا درخواست ۴۰۰۰ ونتیلاتور کرد و بنا شد تا «پویندگان راه سعادت»، 3000 دستگاه و شرکت «احیا درمان پیشرفته» 1000 دستگاه دیگر را آماده تحویل کنند؛ اعدادی که چندین برابر مجموع همه تولیدات تا آن زمان بود.
قطعاً افزایش تولید در مدت زمان اندک، کار بسیار سختی بود و علاوه بر تعداد بالا، باید دستگاهی ساخته می‌شد که قابل استفاده برای تمام بیماران کرونایی باشد. شرکت پویندگان، کار را سه‌شیفته کرد و شرکت دانش‌بنیان «احیا درمان پیشرفته» که از سال ۹۰، شروع به تولید دستگاه‌های ونتیلاتور مورداستفاده در بخش ICU، ماشین بیهوشی اتاق عمل و دستگاه سی‌تی‌اسکن بخش تصویربرداری بیمارستان‌ها کرده بود، تولید روزانه خود را از ۵ دستگاه به ۳۰ دستگاه رساند. یعنی در شرایطی که همه کسب‌وکارها و صنایع نیمه‌تعطیل یا تعطیل شده بود، افزایش چندبرابری ظرفیت تولید این شرکت‌ها موجب شد تا بسیاری از بیماران کرونایی، نجات پیدا کنند.
قطعاً برای افزایش تولیدی با این شدت، فقط بسیج نیروهای خط تولید کافی نیست، بلکه تأمین مواد و یا قطعات اولیه در شرایط غیرطبیعی بازار هم (معمولاً تجهیزات پزشکی، نیازمند قطعات خارجی نیز هستند) بخشی از چالش‌های جدی مسأله هستند. مثلاً شرکت پویندگان، بخش کمپرسور ونتیلاتور خودش را از یک تولیدکننده هندی تأمین می‌کرد که با شدت گرفتن بحران کرونا و با استناد به منع صادرات ونتیلاتور از سوی دولت هند، ارسال این قطعات متوقف شد. درنتیجه مدیران شرکت پویندگان، مجبور شدند برای ساخت بخش کمپرسور و رفع نیاز موقت، با یکی از شرکتهای لوازم خانگی داخلی تولیدکننده هود همکاری کنند تا آنها با یک نمونه‌سازی و طراحی سریع و یک‌ماهه، در کمتر از سه‌ماه، هزار دستگاه زیرمجموعه کمپرسور ونتیلاتور را بسازند.
درس‌گیری از تجربه‌ها
ایران، پیش از کرونا نیز یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان تجهیزات پزشکی منطقه بود و بنابراین پتانسیل و زیرساخت لازم برای این تغییرات سریع را داشت. به‌همین دلیل در شرایط تحریم و فشار روحی مضاعفی که از جهت تبلیغاتی علیه آن وجود داشت، توانست کیت و اکسیژن‌ساز و ونتیلاتور و مانیتور و سایر اقلام موردنیاز را در زمان مناسبی تأمین کند و برخی را به تولید انبوه و سپس صادرات برساند.
کووید ۱۹ ثابت کرد که تجهیزات پزشکی یک موضوع استراتژیک است؛ کشورهایی که خودشان تجهیزات پزشکی نداشتند عملاً درمانده شدند و این مسأله لزوماً ربطی به تحریم نداشت. حتی کانادا و اسپانیا و ایتالیایی هم که تحریم نبودند، باز هم نمی‌توانستند ونتیلاتور مورد نیازشان را از طریق خرید خارجی تأمین کنند؛ بنابراین فکر حمایت و توسعه داخلی‌سازی این محصولات، باید یک تصمیم و راهبرد جدی در کشور باشد.
غیر از لزوم تغییر نگاهی که همه چیز را به واردات گره می‌زند و تولیدکنندگان ایرانی را نادیده می‌گیرد، تجربه کرونا نشان داد که می‌توان با برنامه‌ریزی و چابک‌سازی تصمیم‌گیری‌ها و تسهیل بروکراسی‌های آزاردهنده، روند تولید محصولات دانش‌بنیان پزشکی ایران را سرعت بخشید. در دوره شیوع کرونا هماهنگی‌های خوبی میان دستگاهها ایجاد شد؛ معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری و صندوق نوآوری و شکوفایی، ارتباط تولیدکنندگان را با سایر ارگان‌های مرتبط تسهیل می‌کردند.
بانک مرکزی در تأمین ارز مواد اولیه تعللی نداشت و گمرک نیز مواد و قطعات وارداتی مورد نیاز شرکت‌ها را به‌جای چند هفته، در مدت چندروزه ترخیص می‌کرد. این تجربیات نشان می‌دهد وقتی که اصل کار طراحی فکری و تکنولوژیک محصولات پیشرفته در ایران انجام شده و نیروی انسانی متخصص آن در کشور وجود دارد، اگر به‌جای تصمیمات تسهیل‌کننده واردات، بر تصمیم‌گیری‌های تولید محور و بعدتر صادرات‌محور محصولات تکنولوژیک (و نه خام‌فروشی) ایرانی تمرکز شود، رشد و توسعه سریع و قابل‌توجهی برای شرکتهای ایرانی رخ خواهد داد.
غفلت در روایت
نکته دیگری که در بُعد رسانه‌ای قابل‌توجه و البته باعث تأسف است، نادیده‌انگاری همه این تلاش‌ها و اتفاقات بسیار بزرگ از سوی اصحاب خبر و رسانه و مردم است.
در همه آن ایام پرالتهاب، تلاش این شرکتهای دانش‌بنیان در ساخت تجهیزات و محصولات پیچیده، تولید هزار ونتیلاتور در سال 99، ساخت سه‌ماهه کیت کرونا و تولید دستگاه‌های اکسیژن‌ساز مورد نیاز بیمارستان‌ها، جایی در میان اخبار بازتاب‌شده نداشت! اما عده‌ای بودند که خبر اهدای
(۴۲۱ اکسیژن‌سنج خون، ۲۹۳ عدد تب‌سنج دیجیتالی، ۷۶ هزار و ۵۰۰ دستکش لاتکس و ۴ هزار ماسک ان۹۵ (با همین دقت در بیان اعداد!) توسط یونیسف) را، هزاران برابر تکرار و بازارسال می‌کردند؛ آن‌هم در مورد اقلام مصرفی مثل ماسک که از نظر میزان خاص‌بودگی و زمان اهدایشان با آنچه که توسط خود تولیدکنندگان ایرانی انجام گرفت (که نه‌تنها میلیون‌ها ماسک بلکه دستگاه سازنده آن را هم ساختند و صادر کردند)، اصلاً قابل‌مقایسه نیستند. اما افسوس که در سایه بی‌توجهی ما در روایت این دستاوردهای یکتا، تصویری که از علم و تکنولوژی ایرانی ارائه می‌شود، روزبه‌روز بیشتر تحریف می‌شود.