המירוץ לייצור מכונות הנשמה: מדפסות תלת ממד וחלקי רובוטים

אילוסטרציה של הפתרון

התפשטות נגיף הקורונה ברחבי העולם הגבירה את הדרישה למכונות הנשמה. הדרישה הגדולה בפרק זמן קצר מצד הרבה מדינות, הפגיעה במרכזי הייצור של המכונות בגלל המגיפה העולמית וההגבלות על עולם המשלוחים האוויריים והימיים יצרו שילוב תנאים שלילי שמקשה על השגת הציוד הרפואי. לאור זאת, מדינות, ישראל בתוכן, מתארגנות לייצור עצמי, אד-הוק של מכונות הנשמה. נגיע לישראל בהמשך.

ייצור שסתומים למכונת הנשמה

באיטליה, שם המחסור חמור ביותר וגורם לאובדן חיים של מאות אזרחים ביום, משתמשים במדפסות תלת ממד להחליף מכלולים של מכונות הנשמה. זאת, בניגוד להוראות היצרן שמגן על המכלול בפטנט ואינו מוכן לשחרר אותו , אפילו זמנית, בשל מצב החירום. מאידך, גם אינו עומד בביקוש העולמי ובינתיים אנשים מתים.

"באיטליה, בזכות קהילת הדפסת תלת ממד בית חולים בברשיה, אחת הערים שנפגעו בעיקר מהנגיף בלומברדיה, הצליח לקבל שסתומים מודפסים בתלת מימד ובכך להפעיל יותר מכונות בטיפול נמרץ להצלת חיים. בבית החולים נגמרו משסתומים ביחידה לטיפול נמרץ (ICU), והספק לא היה מסוגל למסור אותם בזמן", כותבים באתר 3dnatives.

היה זה מייסד FabLab במילאנו, מסימו טמפורלי, שפנה לכמה שירותי הדפסה ויצרנים על מנת להדפיס את השסתומים החסרים. "קיבלנו שיחת טלפון, נאמר לנו שבבית החולים בצ'ארי, השסתומים למכונות הנשמה חסרים ואנשים מתים. הדרך הרגילה, זו של אספקת חלקים סטנדרטיים, לא הייתה אפשרית מסיבה פשוטה של זמן. מה עלינו לעשות? חייהם של אנשים היו בסכנה ופעלנו. זה הכל, עשינו מה שהיינו צריכים לעשות", אמר טמפורלי בראיון לאתר Brescia.

החברה האיטלקית הביאה לבית חולים מדפסת תלת מימד קטנה מסוג FDM, תכננה את דגם השסתום הנכון לבדוק ישירות באתר שהכל עובד. כעשרה חולים הצטיידו בהצלחה במכונות הנשמה. לאחר מכן, החברה חיפשה תעשיינים אחרים לייצר עוד שסתומים בייצור המוני. "לא ניתן לבצע ייצור המוני במדפסות תלת ממד", אמר טמפורלי.

ביוזמה אחרת באירלנד, קבוצה של 300 מהנדסים, מעצבים, ואנשי היי-טק התאגדו בפייסבוק במטרה לבנות מכונת הנשמה באמצעות חומרים זמינים, הדפסת תלת מימד ומשאבי חומרה עם קוד פתוח. תוך שבעה ימים בלבד הם בנו אב-טיפוס שיאושר כפתרון למחסור הנשמה העולמי על ידי הרשויות האיריות כבר בשבוע הבא. ניתן להרכיב את האב-טיפוס מהקבוצה האירלנדית מפלסטיק PLA, המופק מחומרים מתחדשים כמו קנה סוכר או עמילן תירס, וניתן לייצר אותו בכל מקום ממדפסת תלת מימדית.

בבריטניה החברות Meggitt, Nissan ו-McLaren חברו יחד לפתח דגם חדש של מכונת הנשמה לצורך ייצור מהיר עבור הממלכה. "המטרה היא לייצר 5,000 מכונות בהקדם האפשרי, כאשר המטרה היא 30,000 נוספות בסופו של דבר. הייצור צפוי להתחיל תוך חודש", נכתב בפרסום.

המרת חלקי רובוטים לקיט הנשמה 

בישראל התאגדו מספר קבוצות בתחום החדשנות למטרה דומה וגם יש מאמצים מצד מפא"ת ורשות החדשנות לקדם, בין היתר, פיתוח עצמי של ציוד רפואי ואמצעים נוספים סביב ההתמודדות עם הקורונה. לצד קבוצות אד-הוק, גם תעשיות ביטחוניות מחזיקות ביכולות ייצור מסוגים שונים כולל הדפסה תלת ממדית. עם זאת, מקורות של ישראל דיפנס אומרים שאין בינתיים דרישה ברורה מה צריך לייצר. "אם תהיה דרישה קונקרטית לפיתוח או ייצור מכלול או מכונה  - נתגייס לטובת הנושא", אומרים בתעשייה הביטחונית.

לצד המאמצים של משרד הביטחון ורשות החדשנות, תלמידי קבוצות הרובוטיקה First Robotics Israel גויסו על ידי בסיס 108 של חיל האוויר למשימת הסבת מפוח הנשמה "אמבו" ידני, למערכת הנשמה אוטומטית. זאת, על בסיס שימוש במכלולים הסטנדרטיים הקיימים, מהם בנויים הרובוטים שלהם (שעומדים כעת מיותמים לאחר ביטול התחרות העולמית, עקב מגפת הקורונה).

בבתי החולים קיים מאגר זמין של כ-700 מפוחי אמבו ידניים, אותם ניתן להמיר באמצעות מעטפת אוטומטית למכונות הנשמה, ובכמות שעשויה לייצר אימפקט משמעותי. היכולת להפוך את המוצר לפתרון המוני ובייצור סדרתי מבוזר (וללא צווארי בקבוק) הינה קריטית, ומכאן מגיעה החוזקה של היוזמה הישראלית. רק בארץ קיימים -50 קבוצות FIRST, בעוד בעולם ישנן מעל 4000 קבוצות. כלומר, את המודל והתכן הישראלי של המוצר ניתן יהיה לשתף עם כל הקבוצות בעולם, המחזיקות באותם רכיבים אלקטרוניים ומכאניים, לטובת הקמת קו ייצור בינלאומי.

אתמול (ד'), פחות מחצי יממה אחרי שגוייסו הקבוצות, סיימו שלוש מהן לייצר תכן ראשוני. קבוצת רעננה Steampunk מספר 1577א העמידה מדגים מעץ, וקבוצות בנימינה Orbit מספר 1690 ושהם OnyxTronix מספר 2231 העמידו מידול ממוחשב של תכן מכאני. ליוזמה התחברה מד"א, שתשאיל עשרה מפוחי אמבו ידניים לטובת הרכבת אב-הטיפוס, וכן רופאים ממרכז הרפואה באיכילוב שמבינים הלכה למעשה, מה צריך בשטח. עלות היעד לכל קיט אוטומציה לאמבו מוערכת בכ 150 דולרים.

ביום שבת הקרוב מתכננים הצוותים להשיק אב-טיפוס לבדיקות קבלה, ובאמצע השבוע הבא כבר צפויים ניסויים ראשונים על בובות הנשמה. לאחר מכן, בתאום אנשי אמ"ר במשרד הבריאות, צפוי להתחיל סבב ניסויים בביתי החולים, במהלכו יבדקו מכונת ההנשמה הניסיונית. אם יצלח המהלך, ניתן יהיה להסב את 700 מפוחי האמבו הידניים למכונות הנשמה מתוך מאגר החלפים הזמינים הנמצאים בידי הקבוצות.

אולי יעניין אותך גם