Un respirador de bajo coste para zonas con pocos recursos

Un proyecto liderado por la Universidad de Barcelona en el que ha contribuido el Jefe de Grupo del IBEC Daniel Navajas ha creado un respirador no invasivo de bajo coste destinado a pacientes con insuficiencia respiratoria que viven en zonas con recursos limitados.

Los respiradores no invasivos se utilizan comúnmente para tratar a pacientes con dificultad e insuficiencia respiratoria, por ejemplo, aquellos que presentan complicaciones más graves a causa de la COVID-19.

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Expertos de la Unidad de Biofísica y Bioingeniería de la Universidad de Barcelona, del IN2UB, del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS), del CIBER de Enfermedades Respiratorias (CIBERES) y del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), han desarrollado un prototipo de respirador no invasivo de bajo coste.  

Todos los detalles y las especificaciones técnicas relacionadas con el uso de este respirador se recogen en un estudio publicado recientemente en la revista European Respiratory Journal. En este trabajo, los autores relatan que se trata de un respirador no invasivo, es decir, de los que administran el aire mediante máscaras faciales o nasales que introducen aire presurizado hacia los pulmones.  

El nuevo respirador puede construirse a un precio muy económico utilizando componentes comerciales, se puede replicar fácilmente y está destinado a hospitales y sistemas de salud que luchan para cubrir la demanda de soporte respiratorio debida principalmente al coronavirus, pero también a otras enfermedades pulmonares graves. 

Según los expertos, este ventilador sirve de apoyo al proceso de respiración natural, si bien no está destinado a los pacientes más graves que están intubados y requieren un respirador mecánico en unidades de cuidados intensivos. 

Para la construcción del respirador, los investigadores realizaron varias pruebas mediante una pequeña turbina de alta presión, dos transductores de presión y un controlador con una pantalla digital. Luego, a fin de evaluar la eficacia del prototipo del ventilador, los expertos lo probaron en doce voluntarios sanos cuya respiración fue expresamente obstaculizada para simular diferentes niveles de rigidez pulmonar y obstrucción respiratoria. 

Los voluntarios llevaban mascarillas faciales ajustadas sobre la nariz para facilitar la respiración y puntuaban la sensación de comodidad o malestar que experimentaban, tanto con soporte respiratorio como sin él. Gracias a ello los investigadores observaron que el ventilador se adaptaba al ritmo respiratorio espontáneo y proporcionaba una sensación de alivio respiratorio similar a la de un respirador comercial. 

El equipo también llevó a cabo otras pruebas en las que se utilizaron simuladores pulmonares para evaluar la respuesta del respirador en pacientes con diferentes niveles de obstrucción del flujo de aire y rigidez pulmonar. Esta prueba se realizó en dieciséis situaciones simuladas distintas y en todos los casos simulados el prototipo de respirador fue eficaz para que los pulmones se ventilaran eficientemente. 

Artículo de referencia:  Garmendia, M. A. Rodríguez-Lazaro, J. Otero, P.Phan, A.Stonyanova, A. Tuan Dinh-Xuan. D. Gozal, D. Navajas, J. M. Montserrat y R. Farré«Low-cost, easy-to-build non-invasive pressure support ventilator for under-resourced regions: open source hardware description, performance and feasibility testing». European Respiratory Journal, abril 2020.