ایده حیات‌بخش

محمد چیستی در اولین شبی که به عنوان پزشک کارآموز کودکان در بیمارستان سیلهت (Sylhet) بنگلادش مشغول به کار شده بود مشاهده کرد سه کودک مبتلا به ذات‌الریه جان خود را از دست دادند. این کودکان اکسیژن را از طریق ماسک یا لوله‌هایی که در سوراخ بینی قرار داشتند دریافت می‌کردند. این تکنیک که به نام جریان کم (low-flow) شهرت دارد طبق رهنمود سازمان بهداشت جهانی برای کشورهای کم‌درآمد استفاده می‌شود. اما آن شب واضح بود که آن روش کارآمدی ندارد. محمد تصمیم گرفت راه بهتری پیدا کند. سال گذشته 920 هزار کودک زیر پنج سال براثر ابتلا به ذات‌الریه جان خود را از دست دادند و این بیماری در صدر کشنده‌ترین بیماری‌های کودکان این گروه سنی قرار گرفت. رقم مرگ و میر در سال 2011 به خاطر این بیماری 2 /1 میلیون کودک بود اما با وجود کاهش باز هم 16 درصد از مرگ و میر نوزادان را به خود اختصاص می‌داد. با این حال، توزیع و پراکندگی این مرگ و میرها یکنواخت نیست. ذات‌الریه عامل 28 درصد از مرگ و میر نوزادان در بنگلادش است. ذات‌الریه در اثر عفونت باکتریایی، ویروسی یا قارچی ریه‌ها ایجاد می‌شود. تنگی نفس ناشی از آن محصول جمع شدن خلط در حفره‌های ریه‌هاست. این حفره‌ها یا کیسه‌های کوچک در انتهای شبکه لوله‌های هوا در داخل ریه قرار دارند و تعداد زیادی از مویرگ‌ها را در خود جای داده‌اند. در این مکان اکسیژن به جریان خون وارد و دی‌اکسید کربن از آن خارج می‌شود. اگر این حفره‌ها نتوانند کار خود را به خوبی انجام دهند فرد دچار خفگی می‌شود. ذات‌الریه به ویژه برای کودکانی خطرناک است که دچار سوءتغذیه هستند. از این نوع کودکان در بنگلادش به وفور پیدا می‌شود. سوءتغذیه کارایی سیستم ایمنی بدن را از بین می‌برد و در نتیجه احتمال بروز عفونت بالا می‌رود. همچنین، کودک مبتلا به ذات‌الریه برای بالا نگه‌داشتن سطح اکسیژن و کاهش سطوح در اکسید کربن مجبور است تندتر نفس بکشد و این کار انرژی زیادی از او می‌گیرد. کودکانی که دچار سوءتغذیه باشند نمی‌توانند به مدت طولانی سریع تنفس کنند. ابزاری که دکتر چیستی طراحی کرد میزان تلاش لازم برای تنفس را کاهش می‌دهد. قرار است این درمان با هزینه کمتری صورت گیرد. سازمان بهداشت جهانی به این دلیل تکنیک ماسک یا لوله اکسیژن را در کشورهای فقیر معرفی کرده است که هواسازهای رایج در کشورهای ثروتمند حدود 15 هزار دلار هزینه دارند. اما تکنیک جریان کم تحویل اکسیژن نمی‌تواند تلاش و انرژی لازم برای تنفس اکسیژن را کاهش دهد. دکتر چیستی ایده اختراعش را از مشاهداتش در استرالیا الهام گرفت. او در آن سفر با نوعی هواساز به نام حباب‌ساز CPAP (فشار مداوم جریان هوا) آشنا شد که برای کمک به تنفس کودکان نارس به کار می‌رود. این دستگاه بازدم نوزاد را به درون لوله‌ای می‌فرستد که انتهای آن در آب فرورفته است. بازدم نوزاد در لوله به شکل حباب درمی‌آید و فرآیند تشکیل حباب به جریان فشار هوا در لوله می‌انجامد و هوا به ریه‌های کودک فرستاده می‌شود. به این ترتیب تبادل گازها در حفره‌های شش بهتر انجام می‌گیرد و حجم ریه‌ها نیز افزایش می‌یابد. هردو این عوامل باعث می‌شود نوزاد راحت‌تر نفس بکشد. دستگاه‌های حباب‌ساز CPAP با هزینه شش هزار دلار از هواسازهای متعارف ارزان‌تر هستند اما هنوز هزینه آنها برای بسیاری از بیمارستان‌های کشورهای فقیر بالاست. با این حال مشاهده اتفاقی و الهام‌بخش یک قوطی خالی شامپو که حباب‌هایی در آن باقی‌ مانده بود دکتر چیستی را به این فکر انداخت که شاید بتواند دستگاه ساده‌ای با همان عملکرد بسازد. او این کار را با استفاده از دستگاه تحویل اکسیژن (که در بیمارستان موجود است)، مقداری لوله و یک بطری پلاستیکی مملو از آب انجام داد. دستگاه او واقعاً کار می‌کرد. دکتر چیستی و همکارانش در سال 2015 نتایج آزمایشی را منتشر کردند که در موسسه طبابت آنها یعنی بیمارستان داکا متعلق به مرکز بین‌المللی پژوهش‌های بیماری اسهال انجام گرفت. نتایج نشان می‌دهد این روش توانایی بالقوه زیادی دارد. هم‌اکنون بیمارستان این روش را به ‌طور عادی و رایج به کار می‌گیرد و شمار کودکانی که در آنجا براثر ذات‌الریه مرده‌اند تا 75 درصد کاهش یافته است. این بدان معناست که نرخ ادامه حیات در بیمارستان داکا تقریباً با میزان مشاهده‌شده در بیمارستان‌های جهان ثروتمند که از دستگاه‌های هواساز متعارف استفاده می‌کنند برابر است. دکتر چیستی می‌گوید دستگاهش علاوه بر نجات جان کودکان هزینه‌های بیمارستان در درمان ذات‌الریه را تا حدود 90 درصد پایین آورده است. مواد لازم برای ساخت نمونه اختراعی او از حباب‌ساز CPAP فقط 25 /1 دلار هزینه دارند. همچنین این دستگاه بسیار کمتر از یک هواساز متعارف اکسیژن مصرف می‌کند. در سال 2013، بیمارستان 30 هزار دلار برای خرید اکسیژن پرداخت در حالی که این هزینه در سال 2017 به شش هزار دلار رسید. این روش کم‌کم فراگیر می‌شود. قرار است دکتر چیستی و تیم همکارش دستگاه هواساز جدید را در چند بیمارستان در اتیوپی آزمایش کنند. اگر عملکرد دستگاه به همان خوبی عملکرد آن در داکا باشد قطعاً می‌توان از آن در کشورهای دیگر استفاده کرد. در مجموع، دستگاه هواساز بطری‌محور چیستی نشان می‌دهد چگونه می‌توان با کشف اصول اولیه کار یک دستگاه به دستاوردهای بزرگی رسید. این دستگاه به خوبی نشان می‌دهد که کارایی لزوماً از طریق فناوری بالا به دست نمی‌آید.