Actualizado 27/03/2020 10:41:30 +00:00 CET

Fabrican en diez días un ventilador de turbina con impresión 3D para tratar coronavirus

Investigación coronavirus
Investigación coronavirus - CEU SAN PABLO

VALÈNCIA, 27 Mar. (EUROPA PRESS) -

Un equipo multidisciplinar de investigadores, ingenieros y médicos de toda España ha diseñado un ventilador de turbina para la ventilación mecánica de pacientes con coronavirus. El prototipo, desarrollado en solo diez días, se va a testar en un modelo animal del Hospital Clínico de la Universidad Cardenal Herrera como paso final para iniciar la terapia en humanos.

Una vez validado, el ventilador 'Acute-19' estará disponible en código abierto para ser producido en cualquier lugar del mundo, ya que la mayoría de componentes se puede obtener fácilmente o fabricarse mediante impresión 3D.

Ante la emergencia sanitaria 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, expone la institución académica en un comunicado.

En este contexto, la magnitud de pacientes graves que precisarán de ventilación mecánica se estima en torno al 16% de infectados. Para aumentar los ventiladores a disposición de la red sanitaria española y mundial, los expertos del equipo (ingenieros, técnicos de diseño 3D, médicos de varias especialidades y veterinarios anestesiólogos) han trabajado en red durante los últimos diez días para diseñar un ventilador de turbina que responda a las necesidades.

Se trata de 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, imprescindible para iniciar la terapia en humanos.

Esta fase se va a realizar la próxima semana en las instalaciones del Hospital Clínico Veterinario de la Cardenal Herrera, como paso previo a su utilización en pacientes con Covid-19, como ha explicado el catedrático de Anestesiología Veterinaria de la CEU UCH José Ignacio Redondo.

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 para regular de forma exacta la presión de salida de aire que se envía al paciente. Es 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.

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)'. También permite realizar monitorización avanzada externa con el sistema de monitorización de mecánica ventilatoria 'FluxMed GrH', de bajo coste y portátil.

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

El prototipo se ha testado primero con equipos de simulación respiratoria homologados en ocho modelos pulmonares distintos, durante más de 48 horas en cada uno. Tras estos test, la fase experimental en modelo animal del primer prototipo fabricado será los próximos días en el Hospital Clínico Veterinario con la colaboración de los investigadores del área de Anestesiología Veterinaria de esta universidad José Ignacio Redondo y Jaime Viscasillas.

ESTUDIO EN DOS OVEJAS ANESTESIADAS

Este estudio piloto se realiza en dos ovejas anestesiadas para evaluar la utilidad del ventilador en un modelo inducido de distrés respiratorio con diversos patrones, monitorizando la espirometría y todas las constantes vitales de forma no invasiva.

Cuando esté validado el prototipo, la capacidad productiva del 'Acute-19' dependerá del suministro de materiales, aunque el equipo 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, 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. Por tanto, su producción inmediata es esencial para tratar a todos los pacientes que necesiten ventilación asistida en las próximas semanas.

El doctor José Miguel Alonso Íñigo, del servicio de Anestesiología, Reanimación y Tratamiento de La Fe de València y director del Grupo Español de Expertos en Terapias no Invasivas (VMNI-CR Grupo) ha coordinado este equipo multidisciplinar de investigadores en el diseño del ventilador.

En la supervisión médica y análisis de seguridad han colaborado Salvador Díaz Lobato, neumólogo experto en insuficiencia respiratoria, y la urgencióloga Laura Sánchez Suárez, especializada en patología del paciente crítico, patología respiratoria aguda y ventilación mecánica.

También los profesores y especialistas en anestesiología veterinaria de la CEU UCH José Ignacio Redondo García, catedrático del departamento de Medicina y Cirugía Animal y jefe del servicio de Anestesiología del Hospital Clínico Veterinario de la Cardenal Herrera, y Jaime Viscasillas Monteagudo, jefe de área de Grandes Animales en este servicio y especialista europeo en Analgesia y Anestesia Veterinaria.

En la fase de construcción y en la producción posterior de unidades participan el ingeniero industrial Damià Rizo Morant, fundador de la empresa Darimo Carbon; el profesor del departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Córdoba José Ramírez Faz; el técnico superior de diseño y fabricación mecánica Pedro Alonso Pérez, fundador de la empresa Tecnikoa and C&T fabrication, y el ingeniero técnico informático José Miguel Vidagany Igual.

Las entidades colaboradoras son Tecnikoa 3D Filaments, Darimo Carbon Fiber, AIC Medical, el grupo de Ventilación Mecánica No Invasiva y Cuidados Respiratorios VMNNI CR Valencia, Oximesa Nippon Gases, la Universidad de Córdoba y la CEU Cardenal Herrera.

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