Desarrollan Catedráticos del Instituto Tecnológico Ventilador Pulmonar Electromecánico para pacientes de COVID-19

Jiquilpan.-En la intención de significar una diferencia en el contexto se la lucha contra el COVID-19, y ante la carencia regional de equipo especializado para la atención de enfermos, Catedráticos del Campus Jiquilpan del  Tecnológico Nacional de México desarrollan un ventilador pulmonar electromecánico (VPE) para atender a pacientes con esta enfermedad.

"Días antes del confinamiento por la pandemia del coronavirus, estuve siguiendo toda información que acerca del Covid-19 se generaba en la prensa y en las redes sociales, particularmente la que se originaba en España ya que, en esos días, era el centro de la atención mundial" señala el Ingeniero Francisco Armando Payán Guerrero, Docente en área de Ingeniería en Sistemas computacionales del Instituto Tecnológico de Jiquilpan "Cuando la cuarentena fue decretada por las autoridades federales y estatales de México, pude advertir que el asunto era grave, pasé varios días encerrado sin salir a nada que no fuera comprar víveres; en verdad estaba aterrorizado".

Uno de esos días de total encierro, un hecho llamó su atención: El proyecto “Oxygen", desarrollado por un grupo de profesionales liderado por la empresa Protofy.xyz, con el apoyo científico del Hospital Clínic, Hospital Germans Trias i Pujol y la UB de Barcelona que fue aprobado por la Agencia Española de Medicina para utilizarse como ventilador emergente en la crisis que ya hacía estragos en aquel país.

"Leí la documentación del proyecto y me pude dar cuenta de la simpleza de su funcionamiento ya que es completamente mecánico y la única parte eléctrica la constituye un motor para elevar el cristal de un automóvil. La empresa automotriz SEAT de España adecua una de sus líneas de producción y, basado el proyecto Oxygen, comienza la producción en serie de estos respiradores ayudando a la escasez de Respiradores homologados por la FDA y que tienen costos que oscilan entre los 20 y 40 mil euros".

"Hice contacto con la gente de Protofy.xyz para pedirles información técnica de los mecanismos de su artefacto, las recibí por correo electrónico y al analizarlas en un software de matemáticas llamado Matlab, me di cuenta que la magia en la simpleza del proyecto Oxygen está en las ecuaciones con las que diseñaron las levas mecánicas que son las que producen el movimiento de respiración en un una Bolsa Mano Mascarilla conocido como AMBU. También advertí que, en el respirador español, el médico tiene que hacer de manera manual, el cambio de levas de acuerdo a los parámetros de respiración que el paciente requiere. Todos esto detona en mi mente la idea de desarrollar un artefacto con una ingeniería diferente, una en la que le médico no dependiera del cambio manual de levas, sin embargo, el miedo a contagiarme de Covid-19 era enorme por lo que dejé esa inquietud por un par de días".

Una vez sembrada la inquietud en el cerebro del docente fue el entorno familiar el que detonó los resortes necesarios para, aún con el temor al contagio, pasar de los esquemas teóricos e intentar concretar el proyecto por lo que buscó el apoyo de colegas de la misma institución "Invité a mi compañero docente el Ingeniero Erick Dalet Villanueva Mascort quién por su formación en ingeniería en sistemas computacionales y la mía, ingeniería en electrónica, podríamos amalgamar los conocimientos requeridos para desarrollar la idea de un Ventilador Pulmonar diferente al de Oxygen, uno que fuera programado. Más tarde se unió al equipo de trabajo el Ingeniero Germán Ulises Martínez Aguilera también docente del Instituto Tecnológico de Jiquilpan quien, gracias a su talento en el dibujo asistido por computadora, pudiera hacer los diagramas y planos requeridos".

Trabajo en equipo

Inicialmente  fueron los propios integrantes de este proyecto quienes costearon los gastos que se generaban con el desarrollo de los trabajos hasta recibir una llamada del Doctor Octavio Ramírez Rojas, Director de la Institución “Todo el apoyo institucional para que cristalicen la idea”.

"En lo sucesivo, el Tecnológico de Jiquilpan y sus directivos, nos brindaron el apoyo económico y el préstamo de equipos de laboratorio para hacer las experimentaciones requeridas; decir esto es poco, más tarde, las decididas intervenciones de la máxima casa de estudios de nuestra región, resultarían claves para la fase final del desarrollo, la ingeniería del Ventilador Pulmonar no ha sido fácil, toda vez que tuvimos que estudiar asuntos de índole mecánica que no dominamos como: palancas y puntos de apoyo, movimientos circulares y su efecto en una polea, también tuvimos que consultar aspectos médicos que tienen que ver con la respiración de un enfermo donde sus pulmones están comprometidos como es el caso de los enfermos de Covid-19. Para esto, el Doctor Armando González, anestesiólogo del hospital general de La Barca Jalisco, nos explicó los parámetros respiratorios e hizo recomendaciones. Durante tres semanas y media estuvimos trabajando en la construcción del prototipo, adecuación de la electrónica y la programación del microcontrolador que accionaría el sistema mecánico de insuflación".

Las pruebas.

El día 22 de abril pasado, se presentó el prototipo a los directivos del Instituto Tecnológico de Jiquilpan: Octavio Ramírez Rojas, Director de la institución; Javier Alejandro Baca López, Subdirector de Planeación y Vinculación;  Edgar Vinicio Villalpando Arteaga, Sub Director Académico y  Ricardo Luna Magallón, Subdirector Administrativo. "Recibimos felicitaciones de las autoridades además de definir las directrices por venir: registro del prototipo, estrategias para fabricar el modelo real y algo muy importante, hacer pruebas de 72 horas y con especialistas de la medicina".

Fue entonces que el Director  Octavio Ramírez Rojas hizo contacto con el Doctor Vicente Barraza Espinoza, Presidente del Colegio de Anestesiólogos del Valle de Zamora con el que se programó una sesión de pruebas en el Centro Quirúrgico Vintangeli de aquella ciudad.

"El pasado sábado nueve de mayo acudimos al centro hospitalario en donde el Doctor Barraza dirigió las pruebas de nuestro artefacto utilizando el instrumental médico de sus quirófanos. Aquí se midieron los ciclos de insuflación, presión y centímetros de agua que el ventilador suministra a un pulmón artificial dispuesto por el Doctor Barraza; posteriormente nos trasladamos a las oficinas del Ingeniero Raúl Cerda Gómez, especialista en Ingeniería Clínica donde se realizaron otras mediciones con manómetros de baja presión y pulmones artificiales que se usan para calibrar equipos médicos. Los comentarios que ellos hicieron es que nuestro prototipo suministra la ventilación pulmonar en los parámetros adecuados. Recibimos las felicitaciones del Doctor Vicente Barraza y expresó que el proyecto es viable en pacientes con fases tempranas de neumonía, ya que una vez que agreguemos más variables de insuflación, podría ser útil en pacientes de fases más graves".

La actualidad.

"Ahora estamos construyendo el Ventilador Pulmonar tal como lo vería el médico en un hospital y estamos tomando en cuenta las recomendaciones del Doctor Barraza y del Ingeniero Cerda en cuestiones de higiene ya que de la parte técnica sólo recomiendan agregar un manómetro de presión, pero además de esta recomendación, agregaremos un sensor electrónico que ayudará a mostrar en pantalla, la cantidad de cm de H2O que se suministran a los pulmones del paciente. Después de un mes de trabajo, esperamos que en una semana y media tendremos por fin la versión de fabricación del Respirador Pulmonar Artificial".