La pandemia del coronavirus se ha cobrado unas 69.790 muertes en todo el mundo hasta la fecha (06/04/2020). Solo en Estados Unidos se han confirmado 337.000 casos confirmados de contagios y 9.653 muertes.
Dependiendo de la velocidad de contagio del coronavirus, los expertos afirman que en Estados Unidos podría llegar a haber 1,5 millónes de casos mortales de COVID-19 cuando solo hay 100.000 respiradores artificiales a mano para tratar a los infectados.
Ésta problematica se repite alrededor del globo afectando a más de 183 paises y se hace mas evidente la urgencia en la fabricación de respiradores
Algunas iniciativas de crowdsourcing están dando respuesta a la alta demanda de respiradores artificiales
Tras realizar una investigación online, estas son las iniciativas principales que hemos encontrado:
1.La automatización de respiradores manuales sencillo
El sistema de ventilación artificial más simple del mundo es el de un sanitario apretando un ambú conectado a un paciente, bien por mascarilla o intubado. Una ingeniera, Karen Vasquez, estudiante en la Universidad Rice en Houston, ha desarrollado un máquina que se sirve de uno de estos ambús para realizar un respirador mecánico sin que haya nadie apretándolo.
2. Modernizar respiradores obsoletos
Otro enfoque ha sido el que propone adaptar máquinas actuales como la que utilizan miles de personas todas las noches contra la apnea del sueño.
3. Abaratar los respiradores actuales
Se trata de un sistema de bajo coste desarrollado por un grupo de ingenieros, empresarios y personal médico de Zaragoza. Consiste en una mascarilla en la que se genera presión positiva y vacío/escape libre con una frecuencia determinada para conectarla a los suministros de oxígeno del hospital o bien a unas bombonas de oxígeno y nitrógeno para hacer la mezcla.
4. Buscar proveedores para los componentes del respirador
El Departamento de Estragia Empresarial, Energética e Industrial está buscando organizaciones que apoyen el suministro de respiradores y componentes de ventiladores (compresores/bombas de aire, fuelles, bolsas autoinflables, válvulas mezcladoras de gases, reguladores de presión, válvulas de control de flujo, válvulas solenoides, válvulas de alivio de presión, válvulas de retención, fuentes de alimentación, etc.). en todo Reino Unido como parte de la respuesta del gobierno al COVID-19.
Se les ha enviado un plan de diseño a más de 60 fabricantes para producir hasta 20.000 respiradores para tratar a pacientes de coronavirus «con rapidez», como dijo Boris Johnson hizo un llamamiento a la industria británica para que ayude al gobierno a prepararse para un aumento en los casos, algo que debemos tener en cuenta nosotros también y aprender con rapidez de los errores
5. Comunidades de arduino para la electrónica del respirador
Este respirador basado en Arduino (es Repositorio GitHub) es un proyecto que consiste en la conversión de un ventilador CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) de bajo coste en un respirador rudimentario que podría ayudar con la respiración durante un ataque respiratorio agudo.
Los desafíos que plantea la fabricación rápida de respiradores
Los hospitales de todo el mundo necesitan respiradores con urgencia para sus pacientes de COVID-19. Las diferentes iniciativas de crowdsourcing que han surgido estos últimos días han encontrado los siguientes problemas:
- Organizar la información que está apareciendo de forma caótica. Una solución a este problema ha sido elaborar un resumen diario de la información recibida en cada foro.
- Lograr un diseño sencillo y un proceso creativo para fabricarlo de la forma más fácil y barata posible.
- Estimar la disponibilidad en cada país de los proveedores y fabricantes para poder construirlo.
El desafío es realmente la fabricación de respiradores lo más rápido posible para que se pueda atender a la población y evitar muertes.
- ¿Cual es la especificación válida y mínima de un respirador para que sea de ayuda en este caso? La realidad es que hay varias especificaciones porque se pueden orientar a casos más críticos (más oxígeno, más regulación, etc.)
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Se necesita una solución que sea rápida, que se pueda construir y tener disponible rápidamente, atendiendo a:
- Disponibilidad de componentes en el mercado.
- Facilidad de montaje o construcción.
- Facilidad de operación.
Una solución más sofisticada no tiene por qué ser por tanto la mejor si es que conlleva una complejidad de suministro de componentes o de montaje.
ventiladores no invasivos
Integración de los módulos de teclado, control, potencia, display y forzador del VMNI
En colaboración con profesionales de la UNLP diseñaron un ventilador mecánico de bajo costo para casos de mediana complejidad
“Emplazar la producción científica al servicio de la sociedad” fue la premisa planteada como desafío por las flamantes autoridades del CONICET La Plata que asumieron sus cargos pocos días antes de desatada la pandemia mundial a raíz de la irrupción del COVID-19. La consigna terminó siendo premonitoria de lo que acontecería algunos días después cuando decenas de científicos y equipos de investigación del organismo se volcaron inmediatamente a la puesta en marcha de acciones efectivas para luchar contra este problema de salud pública en el marco de distintas iniciativas de los gobiernos nacionales, provinciales y municipales.
Tal es el caso de un equipo de expertos del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR, CONICET-CICPBA) que, aprovechando sus conocimientos en el área de electrónica y control de sistemas arduino y la experiencia adquirida durante muchos años de servicio al sector espacial argentino, se propuso realizar un aporte de impacto fuerte e inmediato en lo social. Así nació la idea de diseñar un modelo de ventilador mecánico no invasivo (VMNI), es decir un dispositivo de asistencia respiratoria capaz de ser utilizado por el sistema sanitario nacional en pacientes que hayan contraído coronavirus.
La iniciativa cobra vital importancia si se considera que uno de los riesgos que enfrenta nuestro país es la sobre exigencia y el consecuente colapso de los centros de atención médica en caso de darse un recrudecimiento en la propagación viral, dada la escasez de equipos e insumos para atender los contagios de forma masiva. Según explican desde el IAR, por ahora no se aconseja su uso para pacientes en estado extremo que requieran intubación, pero su disponibilidad permitiría liberar los respiradores más complejos para esa necesidad.
Los ventiladores no invasivos constan de un motor controlado electrónicamente que genera el flujo de aire, y una serie de reguladores de temperatura, y composición y calidad de oxígeno. Para casos de baja gravedad, se aplican utilizando una mascarilla oronasal, es decir en la boca y nariz del paciente y, en situaciones de mediana gravedad, con la colocación de un casco inflable. Mediante una microcomputadora incorporada al sistema, se monitorean las distintas variables y parámetros operacionales y de darse alguna falla se dispara una alarma. Asimismo, una interfaz con el paciente conectado permite determinar los parámetros clínicos para ser evaluados por los profesionales de la salud encargados de su control.
Según cuentan desde el IAR, el desarrollo –cuyo primer piloto completo fue financiado por el CONICET La Plata– cumple con los requerimientos técnicos dispuestos por las carteras nacionales de Ciencia y Salud, y el último paso antes de poder producirlo a mayor escala es el testeo de su funcionamiento y aprobación por parte de la Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (ANMAT).
Debido a la demanda mundial, actualmente no hay stock de mercado de dispositivos similares, y aquellos que se consiguen en algunos casos triplican el costo que supone la producción del que desarrolla el IAR. Por otra parte, una vez validado, podrá no sólo aplicarse para luchar con la pandemia actual, sino que puede ser útil para equipar centros médicos de mediana complejidad y mejorar las prestaciones del sistema de salud.
Equipo de trabajo ventilación no invasiva:
Gustavo Romero. Investigador superior. IAR.
Manuel Fernández López. Investigador adjunto. IAR.
Eliseo Díaz. Técnico asociado. IAR.
Elías Fliger. Profesional adjunto. IAR.
Leandro García. Profesional principal. IAR.
Fernando Hauscarriaga. Técnico asociado. IAR.
Emiliano Rasztosky. Profesional principal. IAR.
Martín Salibe. Técnico principal. IAR.
Adrián Carlotto. Facultad de Ingeniería. UNLP.
Ezequiel Colombo. Técnico en Electromedicina.
Milton Sosa. Facultad de Informática. UNLP.
Gastón Valdez. Facultad de Ingeniería. UNLP.
Fuentes:
Conicet
The Guardian
El Tranvía
jcl5m1 (usuario GitHub)
ennomotive.com