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Se desarrolla en el IFUNAM prototipo de ventilador no invasivo para pacientes COVID-19 en recuperación

Humberto Basilio
17/06/21

Durante la pandemia por COVID-19, los hospitales de México y varios otros países del mundo han experimentado una crisis de falta de ventiladores mecánicos para los pacientes graves y muy graves con fallas de respiración a causa del virus.

Aunque al día de hoy la tendencia de hospitalización van a la baja en nuestro país, para el doctor Arturo Menchaca Rocha, investigador del IFUNAM, innovar y seguir desarrollando el campo de los ventiladores mecánicos resulta una medida precautoria para el futuro, además de una necesidad para los pacientes que siguen recuperándose tras haber padecido la enfermedad.

Así, el investigador, junto a Ricardo González Alcorta, de la Facultad de Ingeniería, y el técnico académico Saúl Aguilar Salazar, del IFUNAM, en conjunto con neumólogos asesores, comenzaron a desarrollar un prototipo funcional de ventilador mecánico no invasivo para los pacientes que requieren apoyo neumológico, como a los que se atiende para evitar que lleguen a ser intubados y para los que están en etapa de “destete”, quienes recibieron el procedimiento médico y se encuentran en condiciones de prescindir del mismo.

Un nuevo prototipo de ventilador no invasivo

La neumonía causada por la COVID-19 provoca que los pulmones se llenen de fluido y, por ende, que disminuya su habilidad para tomar oxígeno, provocando en los pacientes la falta de aire.

Esquema de ensamblado del ventilador no invasivo. Crédito: IFUNAM

En los casos más graves, los enfermos deben ser sometidos a terapias de respiración con ventiladores mecánicos, lo cual permite estabilizar el flujo de aire en los pulmones, pero que, a su vez, provoca varios daños que causan la “lesión pulmonar inducida por ventilador” (LPIV).

Frente a la necesidad de apoyar al personal médico y a los pacientes de COVID-19 en el país, investigadoras e investigadores de la UNAM han desarrollado varias propuestas de ventiladores mecánicos; el ventilador no invasivo del Dr. Menchaca y su equipo es una de ellas.

Se trata de un prototipo -aún en desarrollo- hecho a base de piezas y artefactos comerciales conectados en serie. “Inicia con un filtro de aire a la entrada de un compresor controlado digitalmente y que varía, produciendo pulsos cuadrados de presión cuya amplitud, duración y ciclo de trabajo son programables”, mencionó el Dr. Menchaca.

Además, la respiración del paciente puede ser monitoreada por los médicos debido a que los valores establecidos de la potencia entregada al compresor, la presión, la frecuencia y el ciclo de trabajo, así como el flujo y la humedad, son desplegados en forma de gráfica en una pantalla y almacenados en una unidad de respaldo para el análisis de la evolución del paciente.

El prototipo del ventilador no invasivo. Crédito: IFUNAM

“La intención es asegurar un nivel de comunicación constante (a juicio del neumólogo), con acceso a parámetros del paciente, como nivel de oxígeno, temperatura, así como gráficas en tiempo real de flujo, presión y volúmen, como ocurre con los ventiladores invasivos, que el médico puede consultar en cualquier momento desde una laptop, incluso desde un celular”, especificó el investigador del departamento de física experimental.

Este ventilador funciona principalmente para pacientes en una etapa inicial de la enfermedad aislados en casa; aquellos hospitalizados en previsible ingreso a cuidados intensivos -para intentar retrasar o incluso evitar dicho evento-; los que se encuentran en cuidados intensivos, pero en situación no demasiado comprometida y en modo asistido; o los que están en proceso de “destete” -que se le puede retirar el respirador-, para adelantar la disponibilidad dicho respirador convencional para otros pacientes.

Infraestructura diseñada para México

La escasez de ventiladores durante la pandemia dejó al descubierto las carencias en infraestructura del sector salud de México y de varios países más. Es por eso que el objetivo de este prototipo de ventilador del IFUNAM es ser parte de una amplia variedad de instrumentos al servicio de los hospitales y pacientes del país.

“La idea sería que el Sistema de Salud de México tuviera estos ventiladores para prestarlos a los pacientes y que, por un lado, los médicos no tuvieran que estar al lado de ellos, sino monitoreándolos de manera remota, y por el otro, para aliviar un gasto a los pacientes, ya que no todos tienen 20 mil pesos para comprar un ventilador y llevarlo a casa”, mencionó el Dr. Menchaca.

El desarrollo del ventilador aún se encuentra en su primera etapa. No obstante, el Dr. Menchaca y su equipo señalan que una vez terminado el trabajo, el artefacto será puesto en manos de la Universidad para que, en cuanto se decida, pueda comenzar el proceso de manufactura y registro de uso ante COFEPRIS.