Phần cứng Y tế nguồn mở: Bạn nên biết gì và bạn có thể làm gì

Victoria Heath, April 15, 2020

Theo: https://creativecommons.org/2020/04/15/open-source-medical-hardware-what-you-should-know-and-what-you-can-do/

Bài được đưa lên Internet ngày: 15/04/2020

Bạn đã nghe các câu chuyện: những tấm chắn che mặt của các kỹ sư in 3D trong tầng hầm của họ; những người có sở thích tự mình làm may các khẩu trang; và các nhà thiết kế thời trang tự làm các áo choàng bảo vệ cá nhân.

Trên toàn cầu, mọi người đang cố gắng giúp lấp đi khoảng trống cung ứng y tế do dịch COVID-19 gây ra qua phần cứng y tế nguồn mở. Đây là sự thể hiện ấm áp về sự khéo léo, đổi mới sáng tạo và cộng tác toàn cầu. Trong bài đăng này, chúng tôi trả lời các câu hỏi của bạn về phần cứng y tế nguồn mở và cung cấp vài sự thấu hiểu về những gì bạn có thể làm để giúp đỡ.

Là dễ để quên, với hàng loạt các hoạt động gia tăng, phần cứng y tế nguồn mở bây giờ không là mới nữa. Trên thực tế, nó từng là công cụ cung cấp các thiết bị y tế và trang bị cho các nhân viên và các cơ sở y tế thiếu thốn tài nguyên nhiều năm - nhu cầu có trước cả đại dịch COVID-19. Ví dụ, theo sau dịch H1N1, các giáo sư y học ở Đại học Swansea đã xuất bản các chỉ dẫn nguồn mở cho quạt cấp cứu chi phí thấp.

Trong một báo cáo năm 2010 với tiêu đề “Quản lý sự không phù hợp”, Tổ chức Y tế Thế giới - WHO (World Health Organization) đã nêu, “Nghiên cứu đang tạo ra sự tiến bộ nhanh trong phát triển các công nghệ y tế phức tạp… Dù bất chấp sự tiến bộ này, đa số dân cư của thế giới vẫn có ít hoặc không có sự truy cập tới nhiều trong số các đổi mới sáng tạo đó”. Đặc biệt, WHO đã chi tiết hóa “sự không phù hợp” đáng kể về tính sẵn sàng của các thiết bị y tế thích hợp, hiệu quả cho các nhu cầu y tế công cộng được bản địa hóa, nhấn mạnh rằng “70%-90% tất cả các thiết bị y tế được tài trợ cho thế giới đang phát triển chưa bao giờ hoạt động như dự kiến”. Có 4 thành phần quan trọng để sửa sai sự “không phù hợp” này là tính sẵn sàng, khả năng truy cập, tính thích hợp, và tính kham được - đây là nơi mà phần cứng y tế nguồn mở đi tới, như TS. Gerrit Niezen et. al. đã giải thích trong một bài báo nghiên cứu trong năm 2016:

 

Máy in 3D xây dựng ống nghe chuẩn bệnh bằng việc sử dụng thiết kế nguồn mở của Dự án Glia. Nguồn: Dự án Glia (CC BY-SA)

Một ví dụ rõ ràng về thiết bị y tế “không phù hợp” là chi phí của ống nghe chuẩn bệnh so với sự cần thiết của nó. Dù các ống nghe chuẩn bệnh là một trong những công cụ quan trọng nhất cho các nhân viên y tế, trên thị trường một ống tin cậy có giá thành khoảng 90.00 USD cho tới 200 USD và hầu như không thể tới ở các cơ sở ít tài nguyên. Sau khi để ý thấy vấn đề này khi làm việc ở Gaza, TS. Tarek Loubani, một bác sĩ phòng cấp cứu ở Canada và là người nhận Học bổng Bassel Khartabil năm 2020, đã tạo ra một thiết kế nguồn mở cho ống này vào năm 2018 có thể in 3D được với giá khoảng 3.00 USD. Thông qua dự án Glia từ thiện của ông, TS. Loubani bây giờ tạo ra và phát hành các thiết kế nguồn mở cho các ống nghe chuẩn bệnh, các thiết bị ép máu đông và ống khám tai để chúng có thể được bất kỳ ai sản xuất rẻ với máy in 3D. Dự án từ thiện đó không chỉ tạo ra các thiết kế đó, họ còn huấn luyện mọi người trong các vùng thiếu tài nguyên và có xung đột để sử dụng các máy in 3D và triển khai các thiết bị y tế đó trên hiện trường. “Dự án Glia là dự án đầu tiên và trước nhất về sự độc lập”, TS. Loubani đã giải thích trong một cuộc phỏng vấn vào năm 2009.

TS. Loubani không đơn độc trong việc sử dụng phần cứng nguồn mở để làm giảm nhẹ sự thiếu thốn trang thiết bị và cung ứng y tế do COVID-19. Nhóm Thiết kế Hữu dụng (Helpful Engineering Group) trên Slack được lấp đầy với hàng ngàn kỹ sư với các ý tưởng nguồn đám đông cho các thiết bị và công cụ y tế, và nhóm trên Facebook các Nhà cung ứng Y tế COVID-19 Nguồn Mở - OSCMS (Open Source COVID-19 Medical Supplies) có hơn 50.000 thành viên đang làm điều y hệt. Bên cạnh những nỗ lực có phần hơi đặc biệt và được tổ chức lỏng lẻo là những sáng kiến từ các cơ sở và các phòng thí nghiệm nghiên cứu, như dự án Quạt Cấp cứu của MIT - E-Vent (MIT Emergency Ventilator) và Sáng kiến Chỉ Một Phòng thí nghiệm Khổng lồ cho OpenCovid19 (Just One Giant Lab OpenCovid19 Initiative).

Quy trình xác định thiết kế và chế tạo phần cứng nguồn mở một sản phẩm cuối cùng là khác và phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như sự phức tạp của thiết kế, phân bổ tài nguyên, các yêu cầu về an toàn, các nhu cầu phân phối, .v.v. Trong một số trường hợp, một khi thiets kế nguồn mở được tạo ra trong nội bộ, hoặc ở đâu đó được xác định, thì quy trình chế tạo có thể là khá nhanh chóng. “Điều quan trọng nhất là kiểm thử các thiết đặt, tối ưu hóa, tùy biến thích nghi thiết kế đó cho các tài nguyên địa phương của bạn, và kiểm thử với những người chuyên nghiệp ở các bệnh viện. Nếu nó làm việc, thì bạn xử lý”, André Rocha, trợ lý giáo sư Escola Superior de Educação de Lisboa, đồng điều phối FabLab Benfica, và là một thành viên tích cực của CC Portugal, nói.

“Điều quan trọng nhất là kiểm thử các thiết đặt, tối ưu hóa, tùy biến thích nghi thiết kế đó cho các tài nguyên địa phương của bạn, và kiểm thử với những người chuyên nghiệp ở các bệnh viện.”

Ví dụ, tấm che mặt - một thành phần quan trọng của thiết bị bảo vệ cá nhân - PPE (Personal Protection Equipment) - rất là “chế tạo được”, ngụ ý là dễ để thiết kế và chế tạo với máy in 3D, mất khoảng 20 phút cho tới 1 giờ đồng hồ. Vì sự thiếu hụt toàn cầu các tấm che mặt, có nhiều người sử dụng các thiết kế nguồn mở để chế tạo và phân phối chúng cho các nhân viên y tế. Điều này bao gồm cho cả Darrell Currington, người quản lý Trung tâm tạo Mẫu Nhanh ở Đại học OCAD ở Toronto, Canada. “Chúng tôi hiện đang làm việc để sản xuất các tấm che được in 3D được sử dụng để làm các tấm che mặt cho các bệnh viện”, ông đã giải thích qua thư điện tử, “Với trường đại học đóng cửa, chúng tôi đã không có khả năng quản lý cơ sở như chúng tôi thường có thể. Vì thế tôi đã quyết định điều tốt nhất chúng tôi có thể làm là nắm lấy trang thiết bị nào chúng tôi có thể, và phân phối nó giữa các nhân viên của chúng tôi, và khoa có thể quen thuộc nhất với công nghệ đó”.

Xem trên Tweeter: https://twitter.com/OCAD/status/1246095551151603712

Dù việc in 3D là cách thức nhanh và chi phí thấp để tạo ra các thành phần PPE như các tấm che mặt, có những trường hợp ở đó là tốt hơn để sử dụng các công nghệ khác như cắt bằng lazer để chế tạo các thiết bị tin cậy và hiệu quả hơn - điều này đặc biệt đúng cho các thiết bị phức tạp hơn như mũ ép tích cực - PPH (Positive Pressure Helmet). PPH cung cấp luồng không khi được lọc và chính xác cho người đeo. “Hãy tưởng tượng một bong bóng bơm hơi trên đầu bạn”, André giải thích. Chúng đã được sử dụng ở các bệnh viện nơi các trường hợp COVID-19 tràn ngập hệ thống y tế, như ở Ý. Các PPH có thể nới lỏng sức ép lên các quạt và ngăn người ốm khỏi ô nhiễm không khí trong các bệnh viện chật cứng người. Quy trình thiết kế và chế tạo PPH là phức tạp hơn so với tấm che mặt, đòi hỏi sự cộng tác nhiều hơn với các công ty công nghiệp và các chuyên gia y tế, nhiều nguyên liệu hơn, và kiểm thử nhiều hơn để đảm bảo phần cứng đó là an toàn và tin cậy. Vì thế nhịp độ sản xuất và phân phối là khá chậm.
André hiện đang theo dõi dự án PPH được Quỹ Fab khởi xướng. Tài liệu dự án mở này có thể theo dõi ở đây và kho nằm ở đây.
Các yêu cầu được nhận và được phân phối như thế nào?
Một lần nữa, sự biến động này phụ thuộc nhiều vào ngữ cảnh đặc thù. Trong một vài trường hợp, các yêu cầu đi theo kênh chính thức qua các quan chức chính phủ và/hoặc các nhà quản lý bệnh viện và được các tổ chức thành danh phân phối. Trong các trường hợp khác, các yêu cầu đó được các nhân viên y tế thực hiện không chính thức và được phân phối truyền tay qua các nhóm tình nguyện nhỏ hoặc các cá nhân, như những người Coronavirus Makers ở Madrid, Tây Ban Nha. Nhóm của André ở Lisbon, Bồ Đào Nha nhận các yêu cầu cung ứng PPE trực tiếp từ các nhân viên y tế địa phương. “Tất cả sự trợ giúp và yêu cầu đó là không chính quy”, ông giải thích, “Chúng tôi [những người tình nguyện] gặp nhau từ xa hầu như mỗi ngày để chuẩn bị cho những cứu tế ngày hôm sau cho các bệnh viện, các đồn cảnh sát, và các diễn biến tiếp sau”.

Xem trên Tweeter: https://twitter.com/CoronavirusMak3/status/1248596979174735873

Không may, những nỗ lực của các nhóm tình nguyện và các cá nhân chịu cảnh năng lực và tài nguyên hạn chế - vì thế, họ không có khả năng mở rộng phạm vi các nỗ lực của họ. André và nhóm của ông đang hy vọng vượt qua được các thách thức đó bằng “việc phát triển các triện cắt cho các nhà in có thể phân phối vài ngàn [tấm che mặt] trong một vài giờ”. Tuy nhiên, các thách thức có tính địa phương, như sự khan hiếm các nguyên liệu cần thiết để chế tạo các đồ cung ứng, là khó khăn hơn để giải quyết. “Nỗ lực ở đây là tạo ra các phiên bản cho các nguyên liệu độ dày, và các quy trình khác nhau, dựa vào các tài nguyên sẵn có”, ông giải thích.
Các thiết bị đó có an toàn không?
Bức tranh phần cứng nguồn mở cảm nhận một chút như là “miền tây hoang dã” vì sự khẩn cấp và tuyệt vọng của tình hình hiện nay. Tuy nhiên, việc đảm bảo rằng phần cứng nguồn mở là an toàn và tin cậy là mệnh lệnh. Các thiết bị được Dự án Glia phát triển và hiện trường sản xuất của chúng, ví dụ, được Y tế Canada phê chuẩn. Tuy nhiên, quy trình phê chuẩn đó mất thời gian và tài nguyên - không điều gì trong số đó là sẵn sàng rồi trong khủng hoảng như dịch COVID-19.
Ở nhiều quốc gia, thông tin và các quy định về an toàn xung quanh các thiết bị y tế là sẵn sàng công khai và nên được tuân thủ.
Vì thế, là quan trọng rằng các nhà chế tạo (thậm chí những người thích tự làm bằng việc may các mặt nạ) làm việc siêng năng để đảm bảo các sản phẩm của họ là an toàn. Nhưng làm thế nào? “Tôi nghĩ mức cơ bản nhất để kiểm thử các giải pháp với những người chuyên nghiệp về y tế của địa phương”, André nhấn mạnh, “Một vấn đề khác phải cực kỳ thận trọng trong chế tạo. Mọi điều nên được những người chuyên nghiệp thẩm định trước khi sử dụng … Trong các dự án thể hiện sự phức tạp cao hơn, tôi tin tưởng rằng các nhà chức trách [y tế công cộng] nên tham gia và liên hệ”. Nhóm của Darrell, ví dụ, đã kiểm tra Bệnh viện Michael Garron ở Toronto đối với thiết kế các tấm che mặt được kiểm thử và được in 3D trước khi bắt đầu các nỗ lực của họ. “Bệnh viện đã làm việc với nhà thiết kế tên là Shawn Lim, họ đã kiểm thử thiết kế này, và đã thấy có thể vệ sinh tấm che và có thể là an toàn để sử dụng trong bệnh viện của họ”, Darrell giải thích, “Họ sau đó đã đăng thiết kế đó lên website của họ và đã hỏi từng người với một máy in 3D để đóng góp .v.v. Như trong buổi tối nay [09/04] chúng tôi chỉ có được dưới 1.000 đơn vị sẵn sàng để đưa ra tại bệnh viện hôm thứ ba”.
Ở nhiều quốc gia, thông tin và các quy định về an toàn xung quanh các thiết bị y tế là sẵn sàng công khai và nên được tuân thủ. Ví dụ, Cơ quan Thuốc Liên bang Mỹ (FDA) liệt kê các tiêu chuẩn pháp lý cho một loạt các thiết bị trên website của họ, và để đối phó COVID-19, họ đã ogiám tuyển thông tin đặc thù về các quạt và PPE.
Tôi có thể tìm kiếm các sáng kiến và thiết kế nguồn mở ở đâu?
Có hàng trăm, nếu không nói là hàng ngàn, các sáng kiến phần cứng nguồn mở khác nhau bạn có thể đóng góp và thiết kế bạn có thể sử dụng. Có vài kho bạn có thể tìm kiếm qua, bao gồm Appropedia, Wikifactory, và “Evaluation of Open Source Ventilators” của Public Invention, cũng như các nhóm phương tiện xã hội được tổ chức lỏng lẻo hơn để ra nhập, bao gồm nhóm được nêu ở trên Helpful Engineering Group về Slack và Open Source COVID-19 Medical Supplies (OSCMS) trên Facebook. Just One Giant Lab (JOGL) cũng đã khởi xướng vài dự án theo Sáng kiến OpenCovid19 Initiative của họ. Cũng có nhiều sáng kiến và thiết kế đặc thù quốc gia hơn, như Breath4Life (Bỉ), Un Respiro (Argentina), Fast Jungle Face Shield (Panama), Make4Covid (Mỹ), VentilAid (Balan), Open Source Ventilator (Ireland), OxyGen (Tây Ban Nha), Open Source Against COVID-19 (Bỉ).
Theo André, là quan trọng để phân biệt các sáng kiến ‘ăn cướp’ mà “trang thiết bị y tế kỹ thuật nghịch đảo” từ các sáng kiến khác đang phát triển các thiết kế mới qua những cộng tác chính thức hơn và/hoặc các quan hệ đối tác bởi các trường đại học, các công ty, và các trung tâm nghiên cứu. “Thông tin về điều sau là chưa rõ vì là khó để phân biệt bản chất tự nhiên của sáng kiến đó”, ông nhấn mạnh. “Chúng tôi không luôn biết được liệu các bằng sáng chế sẽ được đệ trình sau này hay liệu chúng có là những thiết kế nguồn mở sẵn sàng vạn năng hay không”. Để tránh các vấn đề về sở hữu trí tuệ (IP), và làm rõ các kết quả của các cộng tác đó là nguồn mở, Creative Commons đang thúc giục các cá nhân, công ty, và các cơ sở nghiên cứu sử dụng rõ ràng một giấy phép nguồn mở hoặc dấu hiệu Cam kết COVID Mở (Open COVID Pledge) - nó trao sự truy cập công khai tự do, tạm thời cho các quyền IP để hỗ trợ giải quyết khủng hoảng COVID-19, loại bỏ các rào cản tới tri thức và các phát minh có thể cứu được nhiều cuộc sống và hạn chế thiệt hại.
PS: Bạn không cần biết làm thế nào để vận hành một máy in 3D, máy cắt laser, hay máy may để trợ giúp. Bạn có thể tài trợ các nguyên liệu, tiền bạc, hoặc thời gian của bạn cho từng sáng kiến. Chỉ cần ngó qua các website của họ!
Điều gì tiếp theo?
Tình hình hiện nay không là lý tưởng. Sự tăng trưởng bùng nổ phần cứng nguồn mở trong vài tuần qua là kết quả trực tiếp của việc thiếu hút nghiêm trọng nguồn cung y tế khắp thế giới - và không may, các nỗ lực hiện hành là khá đặc biệt, khó mở rộng phạm vi, và được tổ chức lỏng lẻo. Vì thế, là không thể đoán trước được điều gì sẽ xảy ra cho tất cả phần cứng nguồn mở được phát triển có liên quan tới COVID-19. Các thiết kế đó liệu sẽ trở thành các lựa chọn thay thế hợp pháp cho những ai thấy trên thị trường một khi đại dịch qua đi? Liệu chúng có được sử dụng để sửa lỗi “không phù hợp” các thiết bị y tế trên toàn cầu? Hay liệu chúng chỉ đơn giản được đại diện cho các các kho lưu trữ lịch sử kỹ thuật số? Có các câu hỏi quan trọng sẽ cần được kiểm ngiệm trong các tháng sắp tới.
Còn bây giờ, hãy làm việc.
Nếu bạn có câu hỏi liên quan tới các giấy phép CC và cách chúng áp dụng cho các thiết kế phần cứng hay Cam kết COVID Mở, vui lòng liên hệ với chúng tôi tại địa chỉ info@creativecommons.org.