أعلنت مدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا والابتكار العمل على 5 مشروعات بحثية لمواجهة فيروس كورونا، من خلال عدد من الباحثين وأساتذة الجامعة.
وأوضحت مدينة زويل في بيان لها أن هناك ثلاثة نماذج أولية لأجهزة تنفس صناعي مصممة بتقنيات مختلفة وتكلفة منخفضة، حيث إن النموذج الأول لجهاز التنفس الصناعي تم تصميمه ليعمل في مرحلة ما قبل العناية المركزة التي عادة يقوم فيها إخصائي طبي باستخدام بالون تنفس صناعي يدوي.
ويقوم الجهاز بالعمل آليا وبالتالي يوفر وقت الإخصائي الطبي لعمل إسعافات حرجة أخري، بينما يظل المريض على هذا الجهاز لحين نقله إلى العناية المركزة، وتظهر فاعلية هذا الجهاز في حالة وجود فترات انتظار طويلة لدخول العناية المركزة، ومن ثم يوفر المساعدة على التنفس في هذه الأوقات، ويكون له دور كبير في التخفيف من حدة المعاناة البدنية والنفسية وتخفيف الضغط على الفرق الطبية.
وأضافت أن تصميم وتصنيع نموذج أولي يحقق التحكم في كمية الهواء في النفس الواحد، والتحكم في عدد مرات التنفس بالدقيقة، والتحكم في وقت الشهيق والزفير، قياس الضغط على الرئة والفصل الآلي عند ارتفاعه لدرجة خطرة.
أما النموذج الثاني لجهاز التنفس الصناعي فيسمى “Venta-Max Ventilator”، وتسببت جائحة COVID 19 في زيادة أعداد الالتهاب الرئوي وأمراض الجهاز التنفسي القاتلة بشكل كبير.
ويتميز الجهاز بتكلفته المنخفضة التي تبلغ ١٠٠٠٠ جنيه مصري، يتم تجميعها بسهولة باستخدام الموارد والمكونات المتاحة بالسوق المصرية، ومصمم للعمل على الوضع الإلزامي الذي يحتاجه في الغالب حالات COVID19 الشديدة (على افتراض أن الرئتين غير قادرتين على الزفير أو الاستنشاق على الإطلاق) ويحتوي على جهاز تحكم ميكانيكي في الضغط، كما يمكنه العمل بالكهرباء مع إمكانية وصله بألواح شمسية للأماكن محدودة الموارد (المستشفيات المؤقتة الميدانية والأماكن النائية) ويمكن تطويره المستمر لإضافة أنظمة إنذار وميكنة ردود الأفعال وتحسين واجهة التعامل البشرية، وتم تجميع أول نسخة واختبار التشغيل الأولي وجار معايرة الحساسات الخطوات المقبلة، ويتم اختبار الضغوط وفقا للمتوقع والمصمم عليه، وتنفيذ التصميم في شكل دائرة إلكترونية مطبوعة لتصغير الحجم، وتاريخ الانتهاء المتوقع ٥ أبريل ٢٠٢٠.
ويعكف فريق بحثي في مدينة زويل على تطوير جهاز تنفس صناعي يمكن استخدامه لمرضى الالتهاب الرئوي الذين لم يصلوا إلى حالة حرجة، وبالتالي لا يحتاجون لأجهزة العناية المركزة باهظة التكلفة، من خلال جهاز تنفس صناعي (النموذج الثالث).
يذكر أن مثل هذه الأجهزة غير متوفر بجمهورية مصر العربية حيث يستخدم لجميع الحالات الأجهزة التي تتعدي تكلفتها مئات الآلاف من الجنيهات، بينما نتوقع أن تكون تكلفة هذا الجهاز في حدود ١٪ من ثمن الأجهزة المتوفرة.
ويتم تنفيذ هذا المشروع بالتعاون مع جامعة إلينوي في أوربانا شامبين بالولايات المتحدة وإحدى قلاع الصناعة المصرية – مجموعة العربي.
وتعتمد فكرة المشروع على تطوير جهاز تنفس صناعي ميكانيكي تم تصميمه في جامعة إلينوي، على أن يتم تصنيعه من خلال مجموعة العربي باستخدام مواد محلية مما يحتم تعديل التصميم الأصيل كي يتوافق مع إمكانيات التصنيع المحلي والمكونات المحلية المتاحة.
وبالتالي يقوم الفريق البحثي بإعادة تصميم صمام تخفيف الضغط، وآليات التحكم في ضغط الشهيق والزفير. ومن المتوقع أن تكون تكلفة الجهاز أقل 70% من نظيره المستورد بنفس المواصفات.
ويتوقع الفريق البحثي أن يكون قادرًا على إنتاج عشرة نماذج في 7 أبريل 2020.
وقالت مدينة زويل، في بيان، إن العالم أجمع تأثر بالانتشار السريع لفيروس كورونا وشمل ذلك جميع نواحي الحياة اجتماعيًا واقتصاديًا وصحيًا، والتزامًا من مدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا بالقيام بدور فعال في الحد من آثار فيروس كورونا، فقد عكف أساتذة وباحثو مدينة زويل على العمل في محاور مختلفة شملت الناحية الصحية والتعليمية.
وقام باحثو مدينة زويل بتصميم أولي لقناع تنفس مزود بصمام زفير قابل لإعادة الاستخدام مصنوع من مطاط السيليكون الطبي والمعالج بمواد تمنع نشاط الفيروسات ويمكن تعقيمه بسهولة، كما يحتوي هذا التصميم على فلاتر قابلة للتغيير ومعالجة بطريقة قادرة على وقف نشاط تلك الفيروسات، نظرا لسهولة انتشار فيروس كورونا من خلال الهواء الناقل لرذاذ المريض الحامل للفيروس، فإنه من الضروري توفير أقنعة تحمي جميع العاملين في المجال الطبي من احتمالية الإصابة بالفيروس خاصة أن معظم الأقنعة الموجودة ذات استخدام لمرة واحدة فقط.
وأكدت دراسات أن اختبار تفاعل البلمرة المتسلسل (Polymerase chain reaction، PCR) له نسبة خطأ ويحتاج إلى فنيين مدربين لتقليل الأخطاء الناتجة أثناء أخذ العينات ونقلها وحفظها، بجانب التشغيل الخاطئ لأجهزة الكشف على فيروس كورونا وسلامة السوائل والكيماويات المستعملة.
وقد دلت الدراسات أيضا أن الاختبار لم يتمكن من كشف بعض حالات الإصابة وأوصت باستعمال فحوص إكلينيكية مثل صور أشعة سينية وصور أشعة مقطعية بجانب اختبار الكورونا.
ويهدف مشروع الكشف بالذكاء الاصطناعي عن فيروس كورونا لتقديم نظام يعمل بالذكاء الاصطناعي والتعليم العميق للتعرف على حالات الكورونا من صور X-ray وصور CT Scan لمساعدة المختصين في القطاع الطبي المصري في الوصول إلى تشخيص دقيق.
وجمّع الفريق البحثي العديد من صور الأشعة السينية وعمل نظام أولى للتعرف على حالات الكورونا بدقة جيدة، وتقدمت المدينة بمقترح بحثي لأكاديمية البحث العلمي لتطوير هذا النظام بتدريبه على قاعدة كبيرة من صور الأشعة السينية الموجودة في قواعد البيانات المعتمدة وصور من الحالات المصرية.
وبعد تقييم النظام سيتم توفيره مجانا للقطاع الطبي في مصر من خلال مركز البحوث في مدينة زويل، وبعد اعتماد النظام عالميا، وإضافة قدرات تشخيصية تحليلية متميزة يمكن تسويقه عالميا ليسهم في إحداث طفرة في الاقتصاد المعرفي في مصر.
