Z krkonošské chalupy řídí vývoj unikátního ventilátoru na boj s koronavirem. Jsme dva v zemi, kteří to mají v hlavě, říká Karel Roubík

Jak jste se k tomu dostal? A jak je možné, že během týdne jste měli prakticky hotový projekt?

Problematikou plicních ventilátorů se zabývám už 25 let. Děláme techniku pro umělou plicní ventilaci a také návrhy ventilátorů. Máme velmi dobře vybavenou laboratoř na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT, a proto jsme byli schopni připravit návrh nového plicního ventilátoru během několika dnů.

Mě nicméně překvapuje ta rychlost. Začali jste na tom pracovat minulý víkend…

Protože jsme dobří. To tam napište. 

Jak to vzniklo?

Jsme jediný tým, který to v republice umí, tak to na nás automaticky připadlo. Nikdo jiný v republice vývoj ventilační techniky nedělá. Tak jsme se propojili s iniciativou Covid19CZ a Tomášem Kaplerem, když se zajímal, jestli je něco podobného možné rychle udělat.

Jak vy sám jste se k tomu dostal?

Počátkem devadesátých let mě Ústav pro péči o matku a dítě v pražském Podolí požádal, jestli bych nenahradil inženýra Brychtu, který byl v té době nejlepší na ventilační techniku. Už jsem u toho zůstal, i když jsem pak z Podolí odešel.

Podílel jste se i nějak na klasických ventilátorech, které používají nemocnice?

Na těch ne. Navrhoval jsem nekonvenční ventilace, které se dělají jako doplňky či výzkum k nim. Také máme za sebou speciální ventilace, například pro kontaminovanou a dekontaminační zónu, kdy šlo o záložní ventilátor pro krizové situace.

Rozhodně to není nic jednoduchého. Lidé si myslí, že vezmou třeba motorek od stěračů na auto a dají ho na ARO. Ale ten má takové rušení, že doktoři nezaznamenají signál EKG a další věci. Návrh toho ventilátoru není tak, že si s ním hraji doma a myslím, že ho udělám. Jsou obrovské požadavky na elektromagnetickou kompatibilitu a další věci.

Jak jsem pochopil, ten vámi navržený bude mít proti klasickým ventilátorům, které nemocnice kupují za půl milionu a více, omezené funkce, aby byl rychle hotov a aby byl laciný…

Problém je v tom, že spousta lidí si myslí – a myslí to dobře, to bychom jim neměli upírat –, že vymyslí nějaký způsob, aby do člověka dostali vzduch a on ho vydechl. Ale o tom ta plicní ventilace není.

Co je tedy nejdůležitější?

Každá umělá plicní ventilace poškozuje plíce. A musí se to dělat tak, aby je poškozovala co nejméně. Když se to udělá špatně, člověk nezemře na to, že má nedostatek kyslíku nebo že nejsme schopni z něj dostat CO₂. Ale zemře na multiorgánové selhání, protože ta plíce, když ji začnete poškozovat, udělá takzvanou zánětlivou reakci organizmu. Jmenuje se to SIRS, systemic inflammatory response syndrome. Takže když blbě ventilujeme se špatnými parametry, odskáčou to ostatní orgány. Ten člověk nezemře na to, že má nedostatek kyslíku nebo CO_2, ale na to, že má ty ostatní orgány poškozené tak, že už se to nedá vrátit zpátky.

Tedy musí být velmi jemná, přesně kalibrovaná…

Správný termín je protektivní ventilace, tedy ochranná, která nepoškozuje plíce. Je také důležité nemít příliš vysoký dechový objem, ale musí být dostatečně zajištěna výměna plynů. To znamená, že plíce se nesmí úplně vydechnout, musí v ní zbýt vzduch, aby pacient nezkolaboval. Je nutné omezovat inspirační (maximální přípustný) tlak a omezovat frakci kyslíku a ten náš ventilátor všechny tyto požadavky splňuje. Blíží se tomu, jaké jsou ventilátory pro jednotky intenzivní péče. Je současně velmi jednoduchý na ovládání, aby to zvládl i neškolený personál, který není lékař.

Někdy se mluví o tom, že pomoci mohou i ambuvaky, tedy ruční ventilátory například v sanitkách. Takže ty se mohou používat jen několik minut, aby nepoškodily plíci?

Přesně tak.

Vy nyní svůj tým řídíte na dálku z chalupy v Krkonoších. Naordinoval jste si karanténu?

Ne, jel jsem sem na jednu noc předminulý víkend. Mezitím vláda vyhlásila karanténu, tak jsem zůstal.

Máte laboratoř v Kladně, kolik lidí dělá či dělalo na tom vývoji?

Šest plus já tady.

Převážně studenti?

Částečně. Jsou to zaměstnanci a lékaři na ARO, kteří dělají doktorandské studium. Klasičtí studenti dělají jen dílčí práce.

Zajímavé je, že jste na horách a koordinujete to odtamtud…

A vadí to? Jsou lidé v laboratořích, kteří to dělají, já vymýšlím, jak se to má udělat. Sdílíme nápady a jsme v izolaci, aby se nestalo, že se nakazíme. Kdyby kdokoliv z našeho týmu padl, tak je to špatné. Těch lidí, kteří mají to řešení v hlavě, není moc. Jsme dva, tak se nechceme stýkat, potkávat, ani aby za námi někdo chodil.

Takže poslat fotografa, aby udělal nějaké snímky…

Ani náhodou!

Ale v pondělí odpoledne za vámi jel kameraman ČVUT…

Ano, ale domluvilo se to tak, že jsem šel na zápraží před chalupou, kde on postavil kameru a odešel. Ani jsem ho nepozdravil. Jsem opatrný, už je to lepší, ale zpočátku jsem se opravdu bál, aby někdo z nás neonemocněl.

Opravdu jste jen dva v Česku, kdo to má v hlavě? Kdo je ten druhý?

Můj doktorand Václav Ort. Je velmi šikovný, jeden bez druhého bychom to dohromady nedali. Ale máte pravdu, už to přestává být pravda, protože se to snažíme sdílet a dobře popsat a dát to těm výrobcům, aby s tím mohli pracovat.

Jak konzultujete s výrobci, když jste teď v izolaci?

Pořádáme videokonference přes ZOOM, kde nás je třeba i dvacet. Diskutujeme s potenciálními výrobci, jaké to má mít vlastnosti, oni zase zjišťují, z čeho se to postaví a kolik těch dílů je v republice. Většinou se snažíme, aby jich bylo minimálně pět set, aby pak nebyl problém, že se to navrhne, ale protože bude v republice jen dvacet dílů, tak s tím skončíme. Zatím jedeme na počty nad pět set kusů. Ale u některých dílů, zejména medicínských zdrojů, se snažíme, aby jich bylo nejméně tisíc.

Český tým vědců urychleně vyvinul levné plicní ventilátory. Nyní shání výrobce

26. 3. 2020 ▪ 4 min. čtení

Tedy 500 je první meta do měsíce. Počítáte s tím, že pak budou další?

Nevíme. My bychom byli raději, aby nebyl potřeba ani jeden.

Bude to mít využití i jinde než při nouzovém stavu?

Zatím ne. Ten důvod je, že ten ventilátor bude certifikován právě pro onemocnění, které má konkrétní charakteristiky, takže je naladěn právě na pacienty s koronavirem. Ale předpokládám, že to potom dotáhneme a pokusíme se získat kompletní certifikaci. Budou pro to ovšem potřeba různé úpravy, ale ne v principu, ten zůstane stejný. Může být třeba problém s nějakým biokompatibilním materiálem, kdy to v současné době není podstatné, třeba na nějaké součástce. Ta sice vůbec nepřijde do styku s pacientem, ale protože ten přístroj bude v nemocnici, tak na to jsou přísnější požadavky. To se pak bude muset sladit.

Nemohl by tento váš nový přístroj, vyrobený vlastně z nadšení, být zárodek něčeho, co se bude vyrábět univerzálně v Česku?

Ano, asi mohl. Nějaký jednoduchý transportní ventilátor. Ale zatím jsem o tom nepřemýšlel.

A třeba že by nahradil – či konkuroval – ty, které naše nemocnice musí pro jednotky intenzivní péče nakupovat v zahraničí?

V tom bych byl opatrný. Když se pak udělají všechny potřebné certifikace a další věci, zjistíte, že se ta cena hodně vyhoupne. U vývoje a výroby zdravotnických prostředků je dost nákladů okolo – musí být klinické studie, a když se to dělá pořádně, firmy nemají moc možností tu cenu stlačit dolů. Musíte nejdříve udělat studie na prasatech, pak na malém počtu lidí. Když máte první pacienty, musí být pojištěni a to pojištění je strašně drahé, protože málokterá pojišťovna vás pojistí na něco, co nemá žádný certifikát.

Ten trh je navíc relativně omezený, protože za normálních, "mírových" podmínek, když máte nabídku ventilátorů ze zahraničí, bude mít český výrobce docela problém prodat dostatečný počet kusů, aby se vložené peníze vyplatily.

Ale to testování bude vlastně teď během "války" s koronavirem…

Bude to zrychlené, ale ty hlavní věci musíme a chceme dodržet, nechceme, aby to někomu ublížilo. Když jsme v normálním, "klidné stavu", tak jakékoli selhání toho přístroje je závažné a je snaha, aby ten přístroj, ať už ventilátor či jakýkoliv jiný, pacienta nikdy nepoškodil. Proto je tam spousta pojistek a ochranných opatření. A oprávněně. Software, který se píše pro lékařské přístroje, má podrobné podmínky, jak se musí tvořit, dokumentovat, testovat. A je to stejné, jak se tvoří software pro řízení třeba jaderné elektrárny.

Plicní ventilátor - zdroj: ČVUT