Desarrollo de un prototipo de ventilador mecánico con modo de funcionamiento control volumen para uso en unidades de cuidado intensivo

Las Infecciones Respiratorias Agudas (IRA) son un grupo de patologías que afectan el aparato respiratorio en seres humanos. Son generados por microorganismos tales como virus, y generalmente tienen una duración de aproximadamente 2 semanas desde su aparición hasta la recuperación del paciente. Estas patologías son de tipo ambulatorio y no requieren de visitas a centros clínicos salvo casos particulares, sin embargo, en la actualidad, y debido a la presencia de virus como el SAR-CoV2 (COVID-19), algunos pacientes con IRA pueden terminar en Unidades de Cuidados Intensivos (UCIs) y ser sometidos a terapias respiratorias. [1]

Cuando el estado del paciente es crítico, este debe ser tratado mediante dispositivos de ventilación mecánica (VM). La VM resulta fundamental en el tratamiento de apoyo de la IRA y es una de las técnicas más utilizadas en el tratamiento de pacientes en UCIs [2,3]. La VM consiste en un proceso de respiración artificial que ayuda a sustituir la función ventilatoria de un paciente, mejorando su oxigenación y reduciendo el esfuerzo de los músculos involucrados en las fases respiratorias, hasta la adecuada restitución de las funciones del sistema pulmonar del paciente.

El uso de la VM pretende dar solución a dos aspectos de vital importancia en el paciente tratado: i. Intervenir en el intercambio gaseoso mediando la salida de gases como el CO2 del organismo e inyectado volúmenes establecidos de O2. ii. Reducir en el paciente el esfuerzo necesario para la activación de los músculos presentes en la respiración [4].

El respirador artificial tipo ambú es un dispositivo, generalmente de uso manual, que permite la inyección de volúmenes controlados de mezclas de aire directamente a las vías respiratorias sin necesidad de invasión al paciente. Variaciones en tamaño y frecuencia de inyección se ajustan en función de la patología, desde su uso en terapia respiratoria hasta su uso como dispositivo para la resucitación de menores con taponamiento en vías respiratorias altas. [5]

En este momento, la capacidad instalada en el departamento de Santander de servicio de cuidado intensivo (Neonatal, pediátrico y Adulto) es de 376 cubículos [6], adicionalmente, en Colombia se registran 499 casos de SARS-CoV-2 (COVID-19), 4 de estos en el departamento de Santander [7]. El diseño de un ventilador mecánico permitirá la inyección de volúmenes controlados de oxígeno al paciente, así como será una herramienta de trabajo que se requiere ad-portas de la evolución estimada del COVID-19.

Desarrollar un prototipo de ventilador mecánico con modo de funcionamiento control volumen para uso en unidades de cuidado intensivo.

-Diseñar en CAD un prototipo de ventilador mecánico empleable en los servicios de cuidados intensivos para el tratamiento de pacientes con SARS-CoV-2 (COVID-19)

-Construir un prototipo de ventilador mecánico para el tratamiento de pacientes con SARS-CoV-2 (COVID-19) en servicios de cuidados intensivos.

-Validar el prototipo de ventilador mecánico mediante pruebas de funcionamiento implementando simuladores pacientes y animales.