Soñar que se cae por un vacío oscuro, sin poderse uno mover ni respirar, suele ser una experiencia breve y aterradora. Al cabo de unos cuantos segundos (que parecen eternos), se logra despertar y la pesadilla termina. Sin embargo, en el plano real, cuando se pierde la capacidad de respirar no hay final feliz. Si una persona no puede proveerse oxígeno, la muerte le llegará en cuestión de minutos. Este es el drama de los pacientes que se agravan por el nuevo coronavirus o por múltiples dolencias respiratorias. Por esto, el gremio médico, los mandatarios y las autoridades sanitarias del país celebran los avances de la Universidad EIA y del colectivo Innspiramed en la construcción de los ventiladores con que se espera dotar las unidades de cuidados intensivos en las próximas semanas.
Desarrollar este tipo de máquinas no es asunto sencillo, pues el sistema respiratorio es altamente complejo y delicado. Además de saber ensamblar y hacer operar un dispositivo electromecánico capaz de entregar una corriente de aire, es indispensable conocer cómo funcionan los pulmones. ¿Cómo, entonces, un grupo de colombianos ha logrado estar preparado para asumir este reto?
Esta historia empezó a tomar forma en el año 2015, cuando dos estudiantes de la Maestría en Ingeniería Biomédica de la EIA se unieron con la meta de construir una máquina que se comportara lo más parecido posible a los pulmones humanos y les permitiera entender mejor las enfermedades respiratorias. Para el desconocedor esto puede parecer un empeño innecesario (¿para qué construir un objeto que funcione como un pulmón, cuando se podría analizar directamente un pulmón real?). Sin embargo, para los expertos en la materia no vale este interrogante. “El tórax es una cavidad hermética y en su interior se genera un vacío que, gracias a la acción del músculo diafragma, permite a los pulmones tomar aire de la atmósfera”, explica León Darío Jiménez, investigador de la Universidad EIA. Así, abrir el tórax para ver funcionar los pulmones no es una opción, pues se perderían las condiciones de vacío y hermetismo. En palabras de Jiménez, “el que te diga que ha visto funcionar un pulmón real en un paciente vivo, te está diciendo mentiras”.
Estas máquinas, llamadas simuladores pulmonares, se usan en las instituciones de salud para probar la funcionalidad de los ventiladores que se conectan a los pacientes en cuidados intensivos. “Un equipo de ventilación se daña, como se daña cualquier máquina y, una vez reparado, hay que comprobar que haya quedado en óptimas condiciones, pero esto no se puede hacer en un paciente. Se necesita un simulador para efectuar esta prueba”, indicó el investigador Jiménez, quien agregó que introducir aire en exceso a un paciente puede dañarle los pulmones.
El simulador construido en la EIA, además de representar el funcionamiento respiratorio de un paciente sano, también puede recrear condiciones de pacientes con distintas patologías. Incluso, permite recrear escenarios en los que solo uno de los dos pulmones está enfermo o se presentan problemas apenas en algunas porciones de cada pulmón, como realmente ocurre en los seres humanos. Todo esto, con el fin de brindarle al personal médico información más abundante y de mayor calidad para tomar decisiones acertadas que ofrezcan mayor seguridad al paciente.
Con el conocimiento recogido durante años en el desarrollo y análisis de estos simuladores, hoy ha sido posible que los investigadores de la EIA asuman el desafío de construir un equipo de ventilación de bajo costo para contrarrestar la amenaza que representa el Covid-19 en todo el mundo.
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