El surgimiento de la pandemia de coronavirus sometió a los diversos sistemas de salud nacionales a un esquema de funcionamiento de emergencia como no se veía desde la última conflagración mundial.
De inmediato quedó en evidencia la necesidad de contar con personal sanitario altamente calificado en las diversas funciones, instalaciones adecuadas para atender y alojar a los pacientes y equipamiento sofisticado para mantener a los afectados más graves con vida.
De la noche a la mañana, los dispositivos nombrados comúnmente como “ventiladores” se convirtieron en una preocupación para médicos, funcionarios y el público en general.
Ante la necesidad de contar con un número elevado de esos dispositivos, un equipo de investigadores de la Universidad de Toronto se abocó al desarrollo de un modelo propio, que acaba de entrar en la fase de prueba.
Los equipos tradicionales son caros y de difícil producción. Foto: iStock.
Respirar para vivir
Uno de los síntomas que el coronavirus presenta en los enfermos es la dificultad para respirar. El virus afecta la capacidad de los pacientes para mantener una respiración normal, permitiendo la oxigenación del organismo y, en los casos más severos, los médicos se ven obligados a recurrir a los dispositivos de ventilación mecánica para ayudar a los enfermos a cumplir con esa función.
Cuando las cifras de contagios comenzaron a expandirse por el mundo, los expertos advirtieron que pronto se haría evidente que la cantidad de ventiladores o respiradores con las que contaban los hospitales no era suficiente, para poder brindar socorro a todos los afectados que necesitaran esa asistencia.
En ese marco, el departamento de Ingeniería Mecánica e Industrial de la Universidad de Toronto comenzó a trabajar en marzo en el diseño de un mecanismo de ventilación de bolsa, dirigido a la atención de pacientes adultos.
El dispositivo diseñado usa materiales de bajo costo y de fácil obtención. Foto: Kamran Behdinan/Universidad de Toronto.
Simple y a bajo costo
El aparato contiene un mecanismo central, con dos brazos que giran en un extremo. El motor es regulado por un microcontrolador, al tiempo que un sensor de presión está conectado a una bolsa, que es la encargada de suministrar el aire.
La unidad cuenta con 4 perillas con las que es posible regular la frecuencia de ventilación, es decir, las respiraciones por minuto, la presión y la relación inspiratoria y espiratoria.
Todo el funcionamiento es seguido por un operador a través de una pantalla.
Las pruebas preliminares mostraron que el dispositivo puede trabajar en una frecuencia de hasta 25 respiraciones por minuto, suministrando 450 mililitros de oxígeno al paciente.
Según el profesor Kamran Behdinan, del departamento de ingeniería de la Universidad de Toronto y responsable de la iniciativa, su trabajo dio como resultado la concepción de un ventilador de bajo costo, que puede ayudar a revertir el faltante de ese tipo de mecanismos en los hospitales.
Los ventiladores son esenciales a la hora de salvar vidas. Foto: Kamran Behdinan/Universidad de Toronto.
Ensayo y… éxito
Behdinan sostuvo, en una entrevista publicada por la revista universitaria, que la unidad desarrollada por su equipo de expertos tiene como objetivo asegurar que los establecimientos sanitarios cuenten con las herramientas adecuadas, “en caso de verse abrumados por el número de pacientes con necesidad crítica de ventilación”.
El desarrollo se encuentra ahora en su fase de pruebas clínicas y, si los resultados son satisfactorios, estarían dadas las condiciones para producir un número suficiente de ventiladores y entregarlos a los distintos hospitales, con el objeto de ayudar a los médicos en su tarea.
El propio Behdinan sostiene que la unidad “podría ayudar a salvar vidas, pero en realidad esperamos que no sea necesario usarla”, en referencia a la gravedad del cuadro que presentan los pacientes que requieren asistencia mecánica para respirar.
La investigación ha progresado en asociación con la Red Universitaria de Salud (UHN), así como con un fabricante.
Un primer ensayo conjunto entre la Red y el Hospital General de Toronto dio resultados exitosos y alentadores.
Una unidad de cuidados intensivos requiere aparatología de punta a costos muy elevados. Foto: iStock.
Contexto previo
Un estudio llevado a cabo en 2015, tras la propagación de la gripe H1N1 que se extendió entre 2009 y 2010, en Canadá se contabilizaron 286 hospitales con 3170 camas en unidades de cuidados intensivos y 4982 ventiladores mecánicos para pacientes en estado crítico.
El reporte sostuvo que “por cada 100.000 habitantes, había una variabilidad sustancial en la capacidad provincial, con una media de 0,9 hospitales con UCI (rango provincial 0,4-2,8), 10 camas de UCI capaces de proporcionar ventilación mecánica (rango provincial 6-19), y 15 ventiladores mecánicos invasivos (rango provincial 10-24).
Tales datos pusieron en evidencia la necesidad de mejorar el intercambio de recursos entre jurisdicciones durante los períodos de aumento sustancial de la demanda de recursos sanitarios para otorgar cuidados críticos.
Fuentes: Universidad de Toronto / Kamran Behdinan / US National Library of Medicine
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