Investigadores de la Unidad de BiofĆsica y BioingenierĆa de la Universidad de Barcelona han creado un respirador no invasivo de bajo coste y de fĆ”cil construcciĆ³n, destinado a dar apoyo a pacientes con insuficiencia respiratoria en zonas de pocos recursos. Los investigadores han publicado los resultados del estudio en la revista ‘European Respiratory Journal’, asĆ como las especificaciones tĆ©cnicas en cĆ³digo abierto para construirlo.
Los respiradores no invasivos se utilizan para tratar a pacientes con dificultad e insuficiencia respiratoria: por ejemplo, a aquellos con sĆntomas mĆ”s graves en el caso de tener Covid-19. La ventilaciĆ³n no invasiva se administra mediante mĆ”scaras faciales o nasales que introducen aire presurizado hacia los pulmones. Este apoyo al proceso de respiraciĆ³n natural, cuando la enfermedad provoca el fallo de los pulmones, permite al cuerpo luchar contra la infecciĆ³n y mejorar.
Ā«Teniendo en cuenta la creciente necesidad de dispositivos de soporte ventilatorio en todo el mundo debida a la pandemia de COVID-19, hemos diseƱado un respirador que puede construirse a un precio muy bajo utilizando componentes comerciales. El respirador estĆ” destinado a hospitales y sistemas de salud que luchan para cubrir la demanda de soporte respiratorio debida principalmente al coronavirus y otras enfermedades pulmonares gravesĀ», explica uno de los autores, RamĆ³n FarrĆ©.
El artĆculo describe en cĆ³digo abierto cĆ³mo construir el ventilador, que se puede replicar fĆ”cilmente en regiones de pocos recursos o en las que los suministros de ventilaciĆ³n son limitados. El equipo de investigaciĆ³n ha diseƱado, construido y realizado las pruebas de este respirador mediante una pequeƱa turbina de alta presiĆ³n, dos transductores de presiĆ³n y un controlador con una pantalla digital. Para construirlo se necesitan conocimientos bĆ”sicos de ingenierĆa y no se requieren conocimientos previos de ventilaciĆ³n, aunque la aplicaciĆ³n en pacientes se ha de realizar bajo supervisiĆ³n mĆ©dica.
Para evaluar la eficacia del prototipo del ventilador, en comparaciĆ³n con un aparato comercial, el equipo de investigaciĆ³n realizĆ³ una prueba con doce voluntarios sanos. La respiraciĆ³n de los participantes fue expresamente obstaculizada para simular diferentes niveles de rigidez pulmonar y obstrucciĆ³n respiratoria.
Los participantes llevaban mascarillas faciales ajustadas sobre la nariz para facilitar la respiraciĆ³n y puntuaban la sensaciĆ³n de comodidad o malestar que experimentaban, tanto con soporte respiratorio como sin Ć©l. Se observĆ³ que el ventilador se adaptaba al ritmo respiratorio espontĆ”neo y proporcionaba una sensaciĆ³n de alivio respiratorio similar a la de un respirador comercial.
El equipo tambiĆ©n llevĆ³ a cabo un banco de pruebas respiratorias, en las que se utilizaron simuladores pulmonares para evaluar la respuesta del respirador en pacientes con diferentes niveles de obstrucciĆ³n del flujo de aire y rigidez pulmonar. La prueba se realizĆ³ en 16 situaciones simuladas distintas, cubriendo condiciones de la vida real en las que la ventilaciĆ³n no invasiva se utiliza habitualmente en la prĆ”ctica clĆnica. En todos los casos simulados, el prototipo de respirador fue eficaz para que los pulmones se ventilaran eficientemente.
Ā«Nuestras pruebas demostraron que el prototipo se comportarĆa de manera similar a un dispositivo convencional de alta calidad al proporcionar apoyo respiratorio a los pacientes que, aunque con gran dificultad, pueden tratar de respirar por sĆ mismosĀ», apunta FarrĆ©.
El prototipo es un respirador no invasivo que proporciona soporte respiratorio; por tanto, no estƔ destinado a los pacientes mƔs graves que estƔn intubados y requieren un respirador mecƔnico en unidades de cuidados intensivos.