Nuevo prototipo de ventilador de turbina para pacientes con coronavirus

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Ante la emergencia sanitaria producida por el virus SARS-COV-2, los pacientes con insuficiencia respiratoria grave por patología secundaria a COVID-19 que requieren ventilación mecánica superan los recursos de los que dispone el sistema sanitario, por el aumento exponencial de afectados en un corto espacio de tiempo.

Ante esta situación, un equipo multidisciplinar de investigadores, liderado por el anestesiólogo del Hospital La Fe, José Miguel Alonso Íñigo, y en el que participan los profesores de Anestesiología de la Facultad de Veterinaria de la Universidad CEU Cardenal (España) Herrera José Ignacio Redondo y Jaime Viscasillas, ha diseñado un ventilador de turbina para la ventilación mecánica de estos pacientes, denominado ACUTE-19, cuyo prototipo va a ser probado en un modelo animal en las instalaciones del Hospital Clínico Veterinario de la CEU UCH de Valencia, como paso final imprescindible para iniciar la terapia en humanos.

Según explica el catedrático de Anestesiología Veterinaria de la CEU UCH José Ignacio Redondo, “la magnitud de pacientes graves que precisarán de ventilación mecánica se estima en torno al 16% de los infectados.

Para aumentar los ventiladores a disposición de la red sanitaria española y también mundial, los expertos del equipo, ingenieros, técnicos de diseño 3D, médicos de diferentes especialidades y veterinarios anestesiólogos, hemos trabajado en red durante los últimos diez días para diseñar un ventilador de turbina que responda a las necesidades de soporte ventilatorio que estos pacientes van a necesitar.

Y empleamos un sistema de código abierto, es decir, con permiso para utilizar su código fuente, documentos de diseño, componentes o contenido, para promover su acceso universal y facilitar su fabricación en cualquier parte del mundo donde sea necesaria.

La aportación de la CEU UCH es la validación en modelo animal del prototipo ACUTE-19, imprescindible para poder iniciar la terapia en humanos.

Esta validación va a realizarse la próxima semana en nuestras instalaciones del Hospital Clínico Veterinario, como paso previo a su utilización en pacientes con COVID-19”.

A diferencia de otros ventiladores, el ACUTE-19 está basado en una turbina, similar a la de los modelos comerciales, que incorpora un conjunto de sensores y actuadores para regular de forma exacta la presión de salida de aire que se envía al paciente.

Se trata de un ventilador ‘bilevel’ para ventilación controlada por presión, que permite ajustar los parámetros de presión inspiratoria, como variable de control, presión espiratoria, frecuencia respiratoria y la relación inspiración-espiración.

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Un caudalímetro externo conectado en el circuito, imprimible en 3D, mide la concentración de oxígeno por cada inspiración (FiO2), controlada por un puerto LPO (Low Pressure Oxygen).

Además, ACUTE-19 permite realizar monitorización avanzada externa con el sistema de monitorización de mecánica ventilatoria FluxMed GrH, de bajo costo y portátil (www.medicalaic.com).

En cuanto concluya la validación, los planos se colgarán en la web del proyecto (http://acute19.com/), en acceso abierto, para que pueda ser fabricado en cualquier lugar del mundo donde sea necesario.

El prototipo de ACUTE-19 se ha probado primero con equipos de simulación respiratoria homologados en ocho modelos pulmonares distintos, durante más de 48 horas en cada uno de ellos.

Tras estos tests, la fase experimental en modelo animal del primer prototipo fabricado va a realizarse en los próximos días en el Hospital Clínico Veterinario de la CEU UCH de Valencia, con la colaboración de los investigadores del Área de Anestesiología Veterinaria de esta Universidad, José Ignacio Redondo y Jaime Viscasillas.

Según destaca el profesor Viscasillas, “este estudio piloto se realiza en dos ovejas anestesiadas, para evaluar la utilidad del ventilador ACUTE-19 en un modelo inducido de distrés respiratorio con diversos patrones, monitorizando la espirometría y todas las constantes vitales de forma no invasiva”.

Una vez validado el prototipo, la capacidad productiva del ventilador ACUTE-19 depende del suministro de materiales, no obstante se está en contacto con proveedores para que sea fácil superar la fabricación de cientos de unidades, que serán necesarias en las próximas semanas.

Según la Sociedad Española de Medicina Intensiva (SEMICYUC), simulando un escenario con una tasa de ataque del virus del 35% y con 12 semanas de pandemia, los resultados en cuanto a camas de UCI ocupadas, así como uso de ventiladores se traducirían en un 257% por encima de la capacidad supuesta total de las UCIs españolas y en un 165% superior a los ventiladores disponibles actualmente en el sistema sanitario español, por lo que su producción inmediata es esencial para tratar a todos los pacientes que necesiten ventilación asistida en las próximas semanas.

Fuente: Noticias de la Ciencia