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Facultad de Ingeniería

Autónomo lidera proyecto de un resucitador automatizado

Un prototipo de Sistema de Resucitación Automatizado, compuesto por una bolsa de ventilación manual auto inflable o resucitador manual y un sistema biomédico que monitorea y controla variables como la presión, el volumen, el flujo, la frecuencia, la relación I/E y la concentración de oxígeno en pacientes, es el proyecto que lidera Camilo Andrés Arias, egresado de Ingeniería Mecatrónica y estudiante de la Maestría en Ingeniería de Desarrollo de Productos de la UAO, con la empresa Abka 3D.

Ante la crisis por el COVID-19 y el colapso de clínicas y hospitales por el aumento de la demanda de pacientes con complicaciones respiratorias, en España un grupo de ‘Coronavirus Makers’ desarrolló un prototipo de sistema de ventilación mecánica para donar a los servicios de salud del país, y adicional a ello, publicó los archivos con acceso libre, para que sea replicado en cualquier parte del mundo.

“Desde la semana pasada estamos siguiendo un grupo de makers de España que desarrollaron un sistema de ventilación, ellos publicaron los planos y construcciones, nosotros tomamos la información y comenzamos a trabajar las piezas, algunas con corte láser y otras con impresión 3D”, aseguró Camilo Arias.

Si bien, se tuvo como referencia el desarrollo de los makers de España, este no dio los resultados esperados y se tuvo que plantear otro prototipo con características diferentes. Gracias al trabajo conjunto entre ingenieros, emprendedores, docentes y profesionales de diferentes áreas, se hicieron variaciones y diseños propios, basados en pruebas y ensayos, logrando el desarrollo de 3 prototipos automatizados de bolsas de ventilación auto inflables, con adaptaciones y mejoras incrementales, que dan solución a requerimientos médicos establecidos.

En cuanto a su uso, cabe anotar que “hasta el momento ninguno de los desarrollos cumple con la función de ventilador mecánico, como los que se encuentran en la UCI, surgen del uso de una bomba manual para resucitación que se activa mediante un mecanismo para insuflar aire al paciente”, mencionó Oscar Campo, docente de la UAO.

Es importante recalcar que este prototipo de bolsa de ventilación auto inflable, no reemplaza la función de los ventiladores mecánicos utilizados en UCI, se recomienda su uso en pacientes mínimamente afectados a nivel pulmonar, se usa por un tiempo limitado y debe ser controlado por un experto, ya que si se le da un mal manejo puede causar el colapso de los pulmones.

Además del prototipado de conceptos de diseño del equipo y el proceso de validación, se está trabajando en el desarrollo del hardware y software del sistema biomédico, que será de gran utilidad para los profesionales de la salud. El diseño del sistema permite tener una interfaz gráfica similar a un analizador, el cual muestra las variables necesarias para tener el control de la respiración del paciente, como la presión, el flujo, la concentración de oxígeno, entre otras, esto se hará a través de sensores. Con esto, se busca que el accionamiento de la bomba de resucitación dependa de esas variables, las cuales serán visibles para los profesionales y quedarán almacenadas en la nube.

Este proyecto se encuentra en la fase de desarrollo, mejora y validación, se espera que una vez aprobado y avalado por parte de los profesionales de la salud e ingenieros, se proceda con la producción. En este punto, entidades gubernamentales han ofrecido su apoyo, sin embargo, en espacios como el FabLab de la UAO se pueden desarrollar las piezas y el prototipado.

¿Qué es una bolsa de ventilación auto inflable?

De acuerdo con el Dr. Javier Mauricio Ramírez, Terapeuta Respiratorio, experto en ventilación mecánica, es un dispositivo que proporciona el volumen del aire cuando un paciente no realiza el esfuerzo respiratorio. El proceso consiste en presionar la bolsa para inyectar aire a los pulmones, estos a su vez expulsan el aire, la bolsa se vuelve a recargar automáticamente con aire fresco y se repite el proceso. Es un dispositivo utilizado en casos de emergencia y su uso es corto. Actualmente existen dos tipos de bolsas, las re utilizables y las desechables.

¿Cuáles son los beneficios de este proyecto?

Es un equipo de bajo costo, de fácil uso y con la posibilidad de replicarse masivamente en corto tiempo, adicionalmente es seguro para el paciente en estado leve y los profesionales de la salud, ya que monitorea y genera alarmas sonoras y visuales en caso de falla o cambios en la ventilación que representen un riesgo. Cuenta con un sistema que permite almacenar la información personal de cada paciente como nombre, cédula y edad.

¿Cuánto puede costar este equipo?

Es un equipo de bajo costo, actualmente un Sistema de Respiración Mecánica en el mercado oscila entre $80.000.000 y $100.000.000, el equipo que se está desarrollando puede costar cerca del 5% de ese valor, es decir entre $4.000.000 y $5.000.000.

¿Quiénes son las personas que se pueden beneficiar de estos equipos?

Profesionales de la salud, ya que este equipo es una mejora de la bolsa de ventilación manual auto inflable, e incluye un sistema de control y monitoreo que analiza las variables de respiración del paciente como la presión, el volumen, el flujo, la frecuencia, la relación I/E y la concentración de oxígeno, y las personas con problemas respiratorios leves y pulmones sanos, que no requieran ventilación mecánica ni equipos de mayor complejidad.

¿Quiénes integran el proyecto?

El equipo de trabajo está integrado por diez profesionales egresados de diferentes instituciones como la Universidad Autónoma, Icesi, Camacho y Univalle, apoyados por cuatro docentes de la UAO y asesorados en temas de salud por dos médicos. Se realiza un trabajo interdisciplinar entre ingenieros mecatrónicos, eléctricos, electrónicos y de telecomunicaciones, biomédicos, mecánicos, médicos y un administrador de empresas.

Adicional a ello, cuenta con la participación de diferentes actores como: Abka 3D, Abka Cloud, Ruvid Device Medical Technologies, IP3D, Universidad Autónoma de Occidente, Universidad del Valle, Universidad Javeriana, Universidad Icesi, Universidad San Buenaventura, Cámara de Comercio de Cali, ANDI Valle, Reddi Colombia, Secretaría de Salud de Cali, TIC del municipio y Valle.

Informes:
Facultad de Ingeniería

Oscar Campo
Correo electrónico: [email protected]

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