– Respirator jest bardzo wydajną pompą. Kiedy pomaga oddychać jednemu pacjentowi, wykorzystuje zaledwie 1/4-1/8 swoich możliwości energetycznych. A Ventil tę nadmiarową wydajność może zagospodarować. Jest automatycznym dzielnikiem objętości, który pozwala wykorzystać możliwości jednego respiratora, aby wentylować dwóch pacjentów niezależnie od siebie – mówi w rozmowie z PAP twórca rozwiązania prof. Marek Darowski z Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. M. Nałęcza PAN.

Zapewnia, że Ventil mierzy parametry oddechu pacjentów i gwarantuje, że cokolwiek by się nie stało z jednym pacjentem, drugi będzie wentylowany tak, jak ustalił to lekarz. A tak prowadzona wentylacja trwać może dni, tygodnie czy miesiące.

Prof. Darowski tłumaczy, że kupno nowego respiratora na potrzeby oddziału intensywnej terapii to poważny wydatek rzędu 100 tys. zł, tymczasem Ventil ma kosztować 1/4 tej kwoty. Gdyby szpitale miały takie urządzenia, w krytycznych sytuacjach, które mogą wystąpić np. podczas pandemii COVID-19, mogłyby kierować po dwóch pacjentów do jednego respiratora. A to oszczędziłoby lekarzom wielu dramatycznych decyzji.

Po wybuchu pandemii COVID-19 Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego uruchomiło środki na produkcję urządzeń Ventil. Dzięki przeznaczonym na ten cel 5 mln zł w Instytucie Techniki i Aparatury Medycznej Sieci Badawczej Łukasiewicz w Zabrzu w ciągu kilku tygodni wyprodukowano pierwszą partię stu urządzeń Ventil. Trwa teraz produkcja kolejnych 100 egzemplarzy. – Kilka krajów zgłosiło się już do nas z chęcią kupienia urządzeń. Pojawiły się też pytania o możliwość transferu technologii – wdrożenia produkcji poza granicami Polski – opowiada dyrektor IBIB PAN prof. Adam Liebert.

Ventil przetarł sobie szlak na rynek, jednak droga do produkcji była bardzo długa i trudna – wynalazek bowiem na lata utknął w tzw. dolinie śmierci – nie był w stanie przeskoczyć od fazy badań naukowych do wdrożenia. – To charakterystyczne dla wielu innych polskich rozwiązań z zakresu inżynierii biomedycznej – komentuje prof. Adam Liebert.

Prof. Darowski pierwszy prototyp Ventila opracował już w latach 80. XX w., podczas stażu w szwedzkim Instytucie Karolinska. Naukowiec tłumaczy, że w założeniu urządzenie miało służyć do wentylowania każdego płuca jednego pacjenta niezależnie od siebie, a więc np. w sytuacji, kiedy każde z płuc danej osoby ma – wskutek wypadku czy po operacji onkologicznej – inną wydolność. Do ratowania takiego pacjenta nie trzeba by było więc używać dwóch skoordynowanych ze sobą respiratorów. Badacz zdobył wtedy kilka patentów światowych na swoje rozwiązanie, ale zainteresowanie jego pomysłem było wówczas nikłe. – Nastąpił martwy czas – opowiada (choć np. wczesną wersję Ventila zastosowano, aby ratować życie motocyklisty, który po wypadku miał uszkodzone jedno płuco).

Prof. Darowski jednak się nie poddał, w 2004 roku wspólnie z zespołem z Włoch dostał europejski grant Eureka na dalsze prace nad rozwiązaniem. Uzyskał też kolejną ochronę patentową. W 2006 r. rozwiązaniem zainteresował się prof. Andrzej Nesterowicz z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie i zaczął testować urządzenie na pacjentach. To właśnie dzięki niemu odbyły się badania kliniczne Ventila – przebadano jego użyteczność podczas wentylacji 300 pacjentów. Okazało się, że Ventil może się przydać w chirurgii klatki piersiowej czy na oddziałach intensywnej terapii. Rozwiązaniu poświęcono dwa doktoraty medyczne, a zespół z Warszawy dostał grant na badania dotyczące możliwości podawania leku do płuc za pomocą tego polskiego urządzenia.

Urządzenie zdało więc egzamin w praktyce. Trzeba było jednak znaleźć pieniądze na jego produkcję. – Od 2-3 lat szukaliśmy inwestora, który zająłby się wytworzeniem aparatów. Mało skutecznie – mówi prof. Darowski. Szansa nadarzyła się dopiero w marcu tego roku, kiedy w związku z pandemią COVID-19 zaczęło się mówić, że brakuje respiratorów. – Nasz instytut wystąpił do ministra nauki z informacją, że na bazie rozwiązania pomyślanego dla wentylacji dwóch płuc jednego pacjenta możemy opracować urządzenie pozwalające na ratowanie życia dwóch pacjentów za pomocą jednego respiratora – opowiada prof. Liebert. Resort nauki się zgodził i produkcja ruszyła z kopyta.

Pytany, dlaczego tak trudno było z doliny śmierci trafić na rynek, prof. Darowski wyjaśnia: – Ventil to urządzenie medyczne. A dla takiego sprzętu trudno w Polsce znaleźć finansowanie. Ktoś musiałby wyłożyć pieniądze, nie licząc na szybki zwrot swojej inwestycji. Prof. Adam Liebert komentuje zaś: – Jest teoria o podwójnej dolinie śmierci. Mówi ona, że w przypadku rozwiązań z zakresu inżynierii biomedycznej ta luka między badaniami naukowymi a wdrożeniem jest jeszcze głębsza i szersza niż w przypadku innych obszarów wiedzy.

Istotnym problemem jest długi i kosztowny proces certyfikacji rozwiązań ratujących życie. Także tych, które trafiają do ośrodków klinicznych w celu przebadania ich użyteczności. Dyrektor IBIB PAN tłumaczy, że instytucje publiczne finansujące badania podstawowe nie chcą finansować prac z tego obszaru, wskazując na potencjalną użyteczność praktyczną proponowanych rozwiązań i możliwość ich komercjalizacji. A z kolei prywatni inwestorzy nie chcą tak wcześnie angażować się w finansowanie koniecznych badań stosowanych, bo musieliby wyłożyć poważne środki i długo czekać, aby pieniądze się zwróciły.

Zdaniem dyrektora IBIB PAN wcale nie jest w Polsce rzadkością, że nawet bardzo dobre rozwiązania z zakresu inżynierii medycznej – które przecież rozwijane są za państwowe pieniądze – na zawsze pozostają w dolinie śmierci.

Istotną sprawą jest ochrona patentowa. Prof. Liebert tłumaczy, że Ventil ma ochronę patentową na terenie Europy. Instytut nie był w stanie pokrywać kosztów ochrony patentowej poza Unią Europejską. Tymczasem większość patentów zgłaszanych przez pracowników Instytutu to patenty krajowe. – Taki patent daje nam tylko szansę przez rok na znalezienie inwestora, który sfinansuje ochronę patentową na innych rynkach. Niestety nasz instytut na ochronę patentową na całym świecie pieniędzy nie ma. I pewnie nigdy mieć nie będzie – wzdycha. 

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala