Cost-Effectiveness of a Locally Manufactured 3D-Printed AI-Assisted Videolaryngoscope: A Model-Based Economic Evaluation

في المستشفيات حول العالم، يعد تأمين مجرى هواء واضح لمريض لا يستطيع التنفس بمفرده أحد أكثر المهام حرجاً وحساسية للوقت التي تواجهها الفرق الطبية. تتضمن هذه العملية، المعروفة باسم التنبيب الرغامي (أو التنبيه عبر الفم)، إدخال أنبوب تنفس عبر الحلق وصولاً إلى القصبة الهوائية. وبينما استخدم الأطباء لفترة طويلة شفرة معدنية بسيطة لرؤية الحلق، ظهرت أداة أكثر تطوراً تسمى منظار الفيديو الحنجري كمعيار مفضل في أماكن كثيرة. يستخدم هذا الجهاز كاميرا صغيرة لإرسال صورة مكبرة للأحبال الصوتية إلى شاشة، مما يسهل كثيراً رؤية المكان الذي يجب أن يذهب إليه الأنبوب. هذا المساعد البصري يزيد بشكل كبير من فرص إدخال الأنبوب من المحاولة الأولى، وهو أمر حيوي لأن المحاولات المتكررة يمكن أن تؤدي إلى مضاعفات خطيرة مثل انخفاض مستويات الأكسجين أو تلف الأسنان. ورغم هذه الفوائد الواضحة، فإن السعر المرتفع لهذه الأجهزة المزودة بكاميرا أبقى هذه التقنية بعيدة عن متناول العديد من المستشفيات العامة، لا سيما في البلدان التي تعاني من نقص الموارد. وعندما لا تتوفر المعدات الغالية، يضطر الأطباء للاعتماد على طرق قديمة وأقل فعالية، مما يضع المرضى تحت خطر أكبر لمجرد أن النظام لا يستطيع تحمل تكاليف الأدوات الأفضل.

لقد سعى فريق من الباحثين في البرازيل لحل هذه المشكلة من خلال ابتكار نوع جديد من الأجهزة الطبية يجمع بين التكنولوجيا الحديثة والتصنيع المحلي. فقد صمموا منظار فيديو حنجري يتم بناؤه باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد، وهي عملية تنشئ الأجسام طبقة تلو الأخرى من البلاستيك، وزودوه بنظام ذكاء اصطناعي يساعد الطبيب على تحديد الأحبال الصوتية في الوقت الفعلي. وبدلاً من استيراد آلات باهظة الثمن من الخارج، هدفوا إلى إنتاج هذا الجهاز محلياً بجزء بسيط من التكلفة. وللتأكد من جدوى هذا النهج، لم يكتفِ الباحثون ببناء الجهاز فحسب، بل أجروا أيضاً محاكاة اقتصادية مفصلة لمقارنته بأفضل خيار متاح تجارياً في السوق حالياً. كان هدفهم هو تحديد ما إذا كان هذا الجهاز المصنوع محلياً والمعزز بالذكاء الاصطناعي يمكنه العمل بنفس كفاءة النسخة المستوردة الغالية مع توفير مبلغ كبير للنظام الصحي العام.

ركزت الدراسة على منظور نظام الصحة الموحد في البرازيل، الذي يوفر الرعاية الصحية لملايين البشر. قام الباحثون ببناء نموذج حاسوبي يحاكي آلاف عمليات التنبيب على مدى فترة خمس سنوات. وغذوا هذا النموذج ببيانات حقيقية تم جمعها من اختبار سهولة الاستخدام الذي شارك فيه ستون طبيباً تدربوا على نماذج محاكاة عالية الدقة، بالإضافة إلى معلومات من المؤلفات الطبية الموجودة. وفي هذه المحاكاة، وُضع الجهاز المصنوع محلياً، والذي كلف الباحثين 292 ريالاً برازيلياً لإنتاجه، في مواجهة جهاز مستورد يعتبر المعيار الذهبي وتكلفته 10,000 ريال برازيلي. تتبع النموذج أمرين رئيسيين: عدد المرات التي نجح فيها الأطباء في وضع الأنبوب من المحاولة الأولى، والتكلفة الإجمالية التي تكبدها المستشفى لكل إجراء، بما في ذلك سعر الجهاز نفسه والتكاليف المحتملة لعلاج المضاعفات في حال فشل الإجراء.

كانت نتائج هذه المحاكاة مذهلة. فقد أثبت الجهاز المصنع محلياً أنه يمثل استراتيجية مهيمنة تماماً، وهو مصطلح يعني أنه كان أرخص وأكثر فعالية من البديل المستورد. في النموذج، حقق الجهاز الجديد نسبة نجاح مثالية بلغت 100 بالمائة في المحاولة الأولى، بينما حقق الجهاز المستورد الغالي نسبة 98.3 بالمائة. ولأن الجهاز الجديد كان يعمل بشكل أفضل، فقد تجنب التكاليف المرتبطة بالمحاولات الفاشلة، مثل الوقت الإضافي في وحدة العناية المركزة أو علاج إصابات الأسنان. وعندما حسب الباحثون التكلفة الإجمالية المتوقعة لكل مريض، جاء الخيار المصنوع محلياً بتكلفة 145.39 ريالاً برازيلياً، مقارنة بـ 172.27 ريالاً برازيلياً للجهاز المستورد. وهذا يعني أنه مقابل كل إجراء يتم تنفيذه، سيوفر النظام الصحي 26.87 ريالاً برازيلياً مع تحسين سلامة المريض في الوقت ذاته.

ولضمان أن هذه النتائج ليست مجرد تخمين محظوظ، اختبر الباحثون مدى صمود النتائج عند تغيير الأرقام لتعكس حالة عدم اليقين. فقد أجروا ألف محاكاة مختلفة، مع تغيير تكاليف المواد، والعمر الافتراضي للمعدات، واحتمالية حدوث مضاعفات. وحتى في أكثر السيناريوهات تطرفاً - حيث تم دفع تكلفة صنع الجهاز المحلي إلى أعلى حد ممكن وافتراض أن أداء الجهاز المستورد أسوأ بكثير - ظل الجهاز المحلي هو الخيار الأفضل. أظهر النموذج الحاسوبي أن هناك احتمالاً يقتر-ب من مئة بالمائة بأن يكون الجهاز المصنوع محلياً هو الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة، بغض النظر عن كيفية تغير المتغيرات المالية أو السريرية. ويشير هذا التماسك إلى أن المدخرات ليست هشة، بل هي جزء أصيل من التصميم الأساسي للحل.

أكد الباحثون أن تقديرات التكلفة للجهاز المحلي استندت إلى النفقات الفعلية لبناء نماذج أولية في مختبر أكاديمي، مما يعني أنها لم تشمل التكاليف الإضافية التي قد تنجم عن الإنتاج الصناعي الضخم، مثل المصاريف الإدارية للشركات أو الرسوم التنظيمية. ومع ذلك، أشاروا إلى أن فرق السعر بين الجهازين شاسع جداً لدرجة أنه حتى لو أصبح الجهاز المحلي أكثر تكلفة بشكل ملحوظ عند إنتاجه على نطاق واسع، فإنه سيظل على الأرجح الخيار الأرخص. كما سلطت الدراسة الضوء على أن مكون الذكاء الاصطناعي في الجهاز يساعد في توحيد الأداء، مما يسمح للأطباء الأقل خبرة بتحقيق نتائج مماثلة لنتائج الخبراء، وهو ما يقلل من خطر وقوع الأخطاء.

يمثل هذا العمل خطوة مهمة نحو جعل التكنولوجيا الطبية المتقدمة متاحة في البيئات محدودة الموارد. ومن خلال إثبات أن جهازاً مطبوعاً ثلاثي الأبعاد ومصنعاً محلياً يمكن أن يتفوق على جهاز مستورد غالي الثمن من الناحيتين السريرية والاقتصادية، تقدم الدراسة حجة مقنعة لتغيير كيفية شراء أنظمة الصحة العامة للمعدات المنقذة للحياة. وتشير النتائج إلى أن الاعتماد على الابتكار المقتصد - أي خلق حلول عالية الجودة بموارد محدودة - يمكن أن يكسر حلقة التبعية للواردات الغالية. بالنسبة لنظام الصحة العامة في البرازيل، وربما لآخرين يواجهون تحديات مماثلة، يوفر هذا النهج مساراً لإدارة مجرى الهواء بشكل أكثر أماناً دون عبء التكاليف الباهظة. وتخلص الدراسة إلى أن دمج التصنيع الإضافي مع الذكاء الاصطناعي مفتوح المصدر ليس مجرد إمكانية نظرية، بل هو استراتيجية عملية وموفرة للموارد جاهزة للاعتماد على نطاق أوسع.