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El respirador artificial de emergencia que desarrolla Engiworks podría utilizar un ambú o tubería endotraqueal para llevar aire a los pulmones de pacientes menos críticos de coronavirus. (suministrada)
El respirador artificial de emergencia que desarrolla Engiworks podría utilizar un ambú o tubería endotraqueal para llevar aire a los pulmones de pacientes menos críticos de coronavirus. (suministrada)

Ante la imperante necesidad de respiradores artificiales para los pacientes más críticos de coronavirus y la posibilidad de que otras jurisdicciones con mayor poder adquisitivo acaparen la oferta global, un grupo de cagüeños se ha lanzado a inventar sus propios dispositivos médicos con los materiales que ya hay en la isla.

Sin embargo, el equipo de 27 diseñadores, ingenieros y maquinistas de Engiworks hizo un llamado a que los suplidores locales de equipo de buceo, gas comprimido, válvulas, mangas flexibles y resucitadores manuales (ambú) se unan al esfuerzo para atender la creciente demanda de respiradores en Puerto Rico.

“Cada país está intentando atender su necesidad con su cadena de suministros. Por ejemplo, si las mascarillas se hacen en Nueva York y ese estado consume todo lo que se produce allí, pues ese manufacturero no le va a suplir nada a Texas o a Puerto Rico. Ante esa situación, los puertorriqueños tenemos que buscar la manera de resolver nosotros mismos”, sentenció el ingeniero mecánico y presidente de Engiworks, Felix Rivera, quien trabaja un prototipo rudimentario para un respirador automático a base de un pistón neumático, tubería de PVC, tubería endotraqueal y un ambú.

Según indicó el ingeniero, quien consulta con anestesiólogos mientras itera su diseño, “los respiradores (artificiales) de los hospitales miden el flujo, controlan la presión y muchas otras variables. Por eso es que cuestan entre $5,000 y $20,000 y están aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, en inglés). Son dispositivos médicos súper complejos, pero lo que nosotros estamos diciendo es que, en caso de una emergencia, la tecnología que estamos desarrollando puede ser un resuelve”.

Su punto de partida, como el de muchas universidades y centros de investigación alrededor del mundo, es el ambú – el respirador artificial de máscara y bolsa inflable más simple que utilizan los paramédicos para inundar con aire fresco los pulmones de una persona que ya no puede respirar por su cuenta.

Luego de asegurar la máscara sobre la boca del paciente, el paramédico aprieta la bolsa del ambú para impulsar el aire e inflar sus pulmones. Al soltarla, similar al órgano que ahora apoya, la bolsa exhala por el paciente a través de una válvula de seguridad.

Eso sirve en el escenario ambulatorio, de camino al hospital, cuando el objetivo es mantener al paciente vivo hasta que una máquina automatizada pueda tomar el control, pero la consistencia y exactitud del paramédico no son suficientes para un paciente que necesita soporte respiratorio por periodos extensos.

Es por eso que Rivera enfatiza que la clave para su diseño será el control. Si consigue variar y controlar el ritmo al que su respirador artificial hace el trabajo por los pulmones de cualquier persona, entonces podrá proveer una alternativa de bajo costo para los pacientes menos críticos y liberar las complejas y costosas máquinas para los más delicados.

“La clave es el control porque tampoco puedo producir de más. Regular la presión del aire a un nivel tan bajo es bien difícil. Por ejemplo, los tanques de buceo contienen aire comprimido a altas presiones, pero usan un regulador de presión para hacer el delivery de aire a los pulmones del buzo. Ese equipo nos podría servir”, dijo Rivera, quien necesita llevar la presión del aire a poco más de un suspiro para la mayoría de los pacientes.

Para eso ya está probando un prototipo con un pistón neumático que sustituiría al paramédico al presurizar el aire. En su prototipo actual, ese pistón recibe órdenes de un controlador lógico programable, similar al que usan los respiradores artificiales de marca, pero está auscultando cómo usar otras tecnologías más pequeñas, baratas y fáciles de programar, como ordenadores de placa sencilla (tales como el Raspberry Pi), para facilitar su producción en masa. 

“No estamos diciendo que esta es la solución al problema (de los respiradores artificiales), pero, si no hay nada más, podemos bregar con esta tecnología, pero no podemos sentarnos a esperar que los respiradores simplemente nos lleguen”, sentenció el ingeniero con más de 25 años de experiencia en la automatización industrial, manufactura de elementos tridimensionales y productos mecatrónicos.

Engiworks todavía está en los pasos iniciales, pero esfuerzos similares en algunas de las principales universidades de Estados Unidos y Colombia, al igual que esfuerzos de empresas en Polonia y Francia, ponen el costo de producción de sus respiradores de emergencia entre $500 y $1000 –menos del 5% del costo promedio que recientemente pagó el Departamento de Salud por cada una de las 380 unidades, cuya totalidad podría tardar hasta agosto en llegar a la isla, según había reportado El Nuevo Día.

A esos fines, Rivera resaltó que los expertos en buceo pueden proveer algunos de los componentes críticos para el control, cómo las mismas válvulas en las que dependen los buzos para respirar el volumen perfecto de oxígeno a miles de pies bajo el nivel del mar, mientras que las empresas de gas en Puerto Rico pueden aportar su pericia y equipo de compresión de aire y oxígeno.

Asimismo, extendió el llamado a las escuelas de medicina de Puerto Rico, al igual que a los neumólogos y anestesiólogos del patio, a sumar su pericia médica al rápido esfuerzo de investigación y creación de prototipos que realiza en Caguas.

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Mientras tanto, Engiworks también se ha dedicado a producir cerca de 1,000 visores reusables al día, los cuales ya vende a la Policía Municipal de Caguas, Coamo, Yauco, Yabucoa y Carolina.

Antes de llegar a su diseño final, Rivera prototipó más de 20 opciones usando impresoras tridimensionales. Al momento de producir en masa, adoptó técnicas de corte a presión con agua y arena o un láser para agilizar la manufactura.

Y aunque ya escasean los termoplásticos que utiliza para producir estos escudos faciales, que se pueden utilizar solos o encajarse a cualquier gorra, Rivera indicó que seguirá produciéndolos hasta que agote todo la materia prima que encuentre en la isla.







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