Un equip multidisciplinari d'investigadors, enginyers i metges de tota Espanya ha dissenyat un ventilador de turbina per a la ventilació mecànica de pacients amb coronavirus. El prototip, desenvolupat en només deu dies, es testarà en un model animal de l'Hospital Clínic de la Universitat Cardenal Herrera com a pas final per a iniciar la teràpia en humans.
Una vegada validat, el ventilador 'Acute-19' estarà disponible en codi obert per a ser produït en qualsevol lloc del món, ja que la majoria de components es pot obtenir fàcilment o fabricar-se mitjançant impressió 3D.
Davant l'emergència sanitària pel virus SARS-COV-2, els pacients amb insuficiència respiratòria greu per patologia secundària a Covid-19 que requereixen ventilació mecànica superen els recursos dels quals disposa el sistema sanitari, per l'augment exponencial d'afectats en un curt espai de temps, exposa la institució acadèmica en un comunicat.
En aquest context, la magnitud de pacients greus que requeriran ventilació mecànica s'estima entorn del 16% d'infectats. Per a augmentar els ventiladors a la disposició de la xarxa sanitària espanyola i mundial, els experts de l'equip (enginyers, tècnics de disseny 3D, metges de diverses especialitats i veterinaris anestesiòlegs) han treballat en xarxa durant els últims deu dies per a dissenyar un ventilador de turbina que responga a les necessitats.
Es tracta d'un sistema de codi obert; és a dir, amb permís per a utilitzar el seu codi font, documents de disseny, components o contingut, per a promoure el seu accés universal i facilitar la seua fabricació en qualsevol part del món on siga necessària. L'aportació de la CEU UCH és la validació en model animal del prototip, imprescindible per a iniciar la teràpia en humans.
Aquesta fase es realitzarà la setmana vinent en les instal·lacions de l'Hospital Clínic Veterinari de la Cardenal Herrera, com a pas previ a la seua utilització en pacients amb Covid-19, com ha explicat el catedràtic d'Anestesiologia Veterinària de la CEU UCH José Ignacio Redondo.
A diferència d'altres ventiladors, l''Acute-19' està basat en una turbina, similar a la dels models comercials, que incorpora un conjunt de sensors per a regular de manera exacta la pressió d'eixida d'aire que s'envia al pacient. És un ventilador 'bilevel' per a ventilació controlada per pressió que permet ajustar els paràmetres de pressió inspiratòria, com a variable de control, pressió expiratòria, freqüència respiratòria i la relació inspiració-espiració.
Un cabalímetre extern connectat en el circuit, imprimible en 3D, mesura la concentració d'oxigen per cada inspiració ('FiO2'), controlada per un port 'LPO (Low Pressure Oxygen)'. També permet realitzar monitoratge avançat extern amb el sistema de monitoratge de mecànica ventilatòria 'FluxMed GrH', de baix cost i portàtil.
Quan concloga la validació, els plans es penjaran en la web del projecte ('http://acute19.com/'), en accés obert, perquè es puga fabricar en qualsevol lloc del món on siga necessari.
El prototip s'ha testat primer amb equips de simulació respiratòria homologats en huit models pulmonars diferents, durant més de 48 hores en cadascun. Després d'aquests test, la fase experimental en model animal del primer prototip fabricat serà els pròxims dies a l'Hospital Clínic Veterinari amb la col·laboració dels investigadors de l'àrea d'Anestesiologia Veterinària d'aquesta universitat José Ignacio Redondo i Jaime Viscasillas.
ESTUDI EN DUES OVELLES ANESTESIADES
Aquest estudi pilot es realitza en dues ovelles anestesiades per a avaluar la utilitat del ventilador en un model induït de distés respiratori amb diversos patrons, monitorant la espirometría i totes les constants vitals de forma no invasiva.Quan estiga validat el prototip, la capacitat productiva de l''Acute-19' dependrà del subministrament de materials, encara que l'equip està en contacte amb proveïdors perquè siga fàcil superar la fabricació de centenars d'unitats que seran necessàries en les pròximes setmanes.
Segons la Societat Espanyola de Medicina Intensiva, simulant un escenari amb una taxa d'atac del virus del 35% i amb 12 setmanes de pandèmia, els resultats quant a llits d'UCI ocupades, així com ús de ventiladors, es traduirien en un 257% per damunt de la capacitat suposada total de les UCIs espanyoles i en un 165% superior als ventiladors disponibles actualment. Per tant, la seua producció immediata és essencial per a tractar a tots els pacients que necessiten ventilació assistida en les pròximes setmanes.
El doctor José Miguel Alonso Íñigo, del servei d'Anestesiologia, Reanimació i Tractament de la Fe de València i director del Grup Espanyol d'Experts en Teràpies no Invasives (VMNI-CR Grup) ha coordinat aquest equip multidisciplinari d'investigadors en el disseny del ventilador.
En la supervisió mèdica i anàlisi de seguretat han col·laborat Salvador Díaz Lobato, pneumòleg expert en insuficiència respiratòria, i la urgenciòloga Laura Sánchez Suárez, especialitzada en patologia del pacient crític, patologia respiratòria aguda i ventilació mecànica.
També els professors i especialistes en anestesiologia veterinària de la CEU UCH José Ignacio Redondo García, catedràtic del departament de Medicina i Cirurgia Animal i cap del servei d'Anestesiologia de l'Hospital Clínic Veterinari de la Cardenal Herrera, i Jaime Viscasillas Monteagudo, cap d'àrea de Grans Animals en aquest servei i especialista europeu en Analgèsia i Anestèsia Veterinària.
En la fase de construcció i en la producció posterior d'unitats participen l'enginyer industrial Damià Rizo Morant, fundador de l'empresa Darimo Carbon; el professor del departament d'Enginyeria Elèctrica de la Universitat de Córdoba José Ramírez Faz; el tècnic superior de disseny i fabricació mecànica Pedro Alonso Pérez, fundador de l'empresa Tecnikoa and C&T fabrication, i l'enginyer tècnic informàtic José Miguel Vidagany Igual.
Les entitats col·laboradores són Tecnikoa 3D Filaments, Darimo Carbon Fiber, AIC Medical, el grup de Ventilació Mecànica No Invasiva i Cures Respiratòries VMNNI CR València, Oximesa Nippon Gasos, la Universitat de Còrdova i la CEU Cardenal Herrera.