«Миру объявлена война»: волгоградские ученые изобрели устройство для борьбы с коронавирусом

Авторский коллектив лаборатории абилитации и реабилитации Волгоградского медицинского научного центра (ВМНЦ) представил 23 апреля новую разработку, которая может использоваться медиками и обычными людьми в условиях коронавирусной пандемии. Для врачей «Венец-34» призван стать настоящим спасением от впивающихся в лицо масок. Кроме того, устройство сокращает риск заражения COVID-19.

Журналисты V1.RU единственные, кто увидел макет устройства, производство которого уже в скором времени могут поставить на поток заводы Перми и Екатеринбурга.

По словам профессора ВолгГМУ, заведующего лабораторией ВМНЦ Александра Воробьева, еще в сентябре 2019 года он с коллегами задумал сделать устройство, которое могло бы спасти от сезонных страданий аллергиков, но в планы вмешался COVID-19.

— Работа над проектом началась еще в сентябре прошлого года и шла ни шатко ни валко, поскольку мы думали, что у нас времени до лета еще вполне достаточно. Но ситуация с коронавирусом внесла коррективы. Поэтому от изначального устройства, предназначенного для защиты от сезонного поллиноза, мы перестроили нашу работу таким образом, чтобы создать полнофункциональное устройство для защиты в том числе от вирусных инфекций.

Профессор Воробьев уверен, что проблемы аллергии и коронавируса связаны между собой.

— Не буду давать анализ по коронавирусу, он всем известен. Скажу то, что аллергическое заболевание делает страдающего им человека открытым для вируса. Не секрет, что больные аллергиями болеют вирусными заболеваниями на порядок чаще. Маски и очки при этом не решают проблемы индивидуальной защиты. Я говорю вам это с полной уверенностью. Да, они дают возможность защититься на какое-то время от распространения, не от заражения, но работают они ограниченное время.

Говоря о прототипах устройства «Венец-34», профессор Воробьев обращается к хорошо знакомым противогазам.

— Хотя это и действенное средство защиты, находиться в противогазе длительное время очень сложно. Чтобы продышать через фильтр, нужно включить силу легких. Мы постарались извлечь рациональное зерно. Изначально мы понимали, что устройство должно быть легким и не создавать избыточную нагрузку на шейные мышцы. При этом оно должно быть эффективным — защищать верхние дыхательные пути и слизистую. Сейчас уже известно, что COVID-19 способен проникать в организм человека не только воздушно-капельным путем через органы дыхания, но и через мелкие раны на коже. Кроме того, устройство должно быть удобным и не ограничивать визуального контакта. Не должно возникать запотевания стекла. Должна иметь место вентиляция очищенным воздухом по принципу полуоткрытого контура.

В изобретенном волгоградскими учеными устройстве есть фильтр и вентилятор, который всасывает воздух и подает его через диффузор сверху вниз, тем самым выдувая из «купола» вирусы.

— Дыхательных трудозатрат, как в случае с противогазом, в нашем случае не требуется. Что немаловажно, человек избавляется от необходимости ношения неэффективных и неудобных к тому же масок и очков. Наше средство абсолютно безопасно для человека за счет инертных материалов, минимального контакта с тканями человека, отсутствия опасного электрического напряжения. Приступая к работе, мы отсканировали голову человека. «Венец-34» предполагает использование сменного или многоразового источника питания, который будет подзаряжаться от сети. Устройство всеразмерное, поскольку оголовье позволяет подстраиваться под любые размеры. Есть возможность регулировки интенсивности потоков очищенного воздуха.

Фильтры, которые используют волгоградские ученые, являются аналогами HEPA-фильтров. При необходимости их можно менять на новые.

— Конечная стоимость, по которой «Венец-34» смогут приобрести все желающие, не превысит 1200 рублей, — говорит профессор Воробьев. — Базовых уровней комплектации предполагается два: бытовой и профессиональный. Второй предназначен для врачей-хирургов, эпидемиологов. Есть также ВИП-уровень, предусматривающий возможность подключения дополнительных модулей — для ингаляции, увлажнения воздуха, стерилизации.

«Уверены, что патент будет наш»

26 марта, в последний день приема заявок Роспатентом, волгоградские ученые подали документы. Сегодня, 23 апреля, было получено положительное решение формальной экспертизы.

— Мы на середине пути и уверены, что вероятность получить патент на изобретение у нас очень высока, — продолжает Александр Воробьев. — К сегодняшнему дню уже выполнено 3D-моделирование устройства с учетом анатомических особенностей человека. Нами изготовлена рабочая модель вентиляционно-фильтрующего блока. Было много экспериментов. Что-то нас устраивало, что-то не устраивало, в итоге удалось добиться 11-часового режима непрерывной работы.

Разработчики «Венца-34» первым делом проверили устойчиво на себе. Один из соавторов — Илья Горелик, младший научный сотрудник лаборатории абилитации и реабилитации ВМНЦ — тестировал устройство на комфортное дыхание. В итоге подобраны оптимальные параметры безопасной подачи очищенного воздуха с исключением поступления условно загрязненного воздуха в обход фильтра. Пропускная способность фильтра — до 12 литров в секунду.

— Совместно с волгоградской лабораторией 15 марта мы провели испытание рабочей модели. 98% пыли наш фильтр не пропускает, — с удовольствием замечает профессор Воробьев. — Кроме этого, нами создана рабочая группа совместно с представителями волгоградского завода «Аврора». Мы встречались уже несколько раз. Намечены пути доработки конструкции с целью ее облегчения и удешевления, увеличения надежности в работе. Первую партию мы планируем бесплатно поставить волгоградским врачам, которые протестируют устройство и выскажут пожелания по его усовершенствованию.

«Уже заинтересовались Пермь и Екатеринбург»

Главный вопрос, который встал перед рабочей группой, — какое предприятие сможет поставить на поток производство «Венца-34». Волгоградское изобретение будут изготавливать, вероятнее всего, в Пермской и Свердловской областях.

— В Волгограде мы не нашли предприятие, которое могло бы наладить собственное производство в достаточном количестве, — рассказал участник авторского коллектива, директор ООО «Инномед» Евгений Зозуля. — Но, благодаря региональному центру инжиниринга, мы вышли на переговоры с производителями защитных средств в Перми. Их очень заинтересовало наше изобретение. С завтрашнего дня мы уже приступаем к работе в режиме видеоконференции, готовим и передаем производителям все документы и чертежи.

По словам Евгения Зозули, интерес к устройству «Венец-34» проявил также завод из Екатеринбурга.

— В Екатеринбурге есть оптико-механический завод, который тоже готов приступить к производству. Не исключено, что мы будем производить устройство сразу на двух площадках, учитывая, что потребность сейчас очень высока, а ученые предсказывают вторую волну коронавируса в мире.

У заводов, высказавших готовность производить «Венец-34», есть выход на зарубежные рынки сбыта.

— Они представляют свою продукцию за рубеж, и, думаю, нашу продукцию тоже переведут на импорт. В ту же Америку. Уверен, что мы найдем каналы сбыта продукции. При этом себестоимость устройств при серьезном производстве будет очень низкой: 1000–1200 рублей максимум. За границу, конечно, будем продавать подороже.

Потенциальные потребители уже оценивают преимущества волгоградского изобретения.

— Как врача-инфекциониста и конечного пользователя меня интересует два момента: насколько меня способно защитить устройство и насколько удобно мне в нем будет находиться, — прокомментировала доцент кафедры инфекционных болезней ВолгГМУ Ольга Чернявская. — Докторам приходится работать по много часов, и вы все видели, к чему это может приводить: это раздражения, воспаления на коже. Требуется специальная техника надевания и снятия. А тут все достаточно легко. Кроме того, многие врачи носят очки для зрения. В стандартных масках это становится настоящим испытанием. Во-первых, нет возможности их поправить или снять, во-вторых, они постоянно запотевают. Насчет эффективности — это устройство однозначно эффективнее, чем обычная медицинская маска или респиратор, что доказывают проведенные лабораторные испытания.

Журналистам сайта V1.RU удалось увидеть прототип тех устройств «Венец-34», которые планируется поставить на серийное производство. В отличие от сделанной на 3D-принтере модели, он абсолютно прозрачный. Внешне защитный купол напоминает пластиковую бутыль, внутри которой регулятор размера, а на макушке — фильтр и вентилятор.

— У нас было чуть ли ни с десяток конструкций и только четыре последние доказали, что устройство способно работать эффективно и фильтровать, — рассказал V1.RU один из разработчиков — старший научный сотрудник лаборатории абилитации и реабилитации Волгоградского медицинского научного центра Федор Андрющенко. — Вы — первые, кто видит ту самую облегченную модель, которая весит уже не полтора килограмма, а всего 800 граммов. В процессе производства она может стать легче или чуть тяжелей.

По словам Федора Андрющенко, работать пришлось над устройством, изыскивая собственные возможности.

— В условиях самоизоляции не было возможности связаться с кем-то. Фактически то, что вы видите, — это макет, собранный из подручных средств. Он имеет минимальный набор тех признаков, которые будут отличать готовое изделие.

Объясняя спешку (устройство было сконструировано примерно за полтора месяца), Федор Андрющенко говорит об угрозе распространения коронавируса в мире. Населению планеты, уверен врач, объявлена война.

— Волгоградцы должны помнить, что у нас в Англии есть город-побратим Ковентри, который был точно так же разрушен, как и Сталинград. В Ковентри погибших среди мирного населения было около полутора тысяч человек. За всю Вторую мировую войну в той же самой Англии погибло 98 тысяч человек. В настоящее время за жалкие три-четыре месяца в Англии погибло 18 тысяч человек. Это самая настоящая война. Может быть, не умышленная, не рукотворная, начатая ни человеком, а природой, но в таком случае авральный режим. Поэтому мы так и работаем, а волгоградцы умеют выживать.