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Un pulmón mecánico o, en palabras de científico, un simulador de la biomecánica respiratoria. De eso se trata uno de los desarrollos más recientes de los investigadores de la Universidad EIA.

Este dispositivo, denominado ‘Sami’ permite superar muchas de las limitaciones que existen al querer entender el sistema pulmonar. “La caja torácica donde se alojan los pulmones es un sistema hermético. Cuando se abre el tórax de una persona en una operación quirúrgica, los pulmones colapsan. De hecho, cuando se practica una cirugía que requiere abrir el tórax del paciente, se conecta una máquina que respira por él. Hasta ahora, no es posible observar el funcionamiento de los pulmones en su ambiente natural”, subraya Sergio López, investigador de la Universidad EIA. La principal bondad de ‘Sami’ es, entonces, permitir estudiar el sistema respiratorio y las enfermedades que lo aquejan sin poner en riesgo a ningún paciente.

 

Para usar un ejemplo, la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) es una patología que afecta a los consumidores de tabaco y a quienes permanecen expuestos a emisiones contaminantes. La EPOC es el aumento de la resistencia de la vía aérea que genera un atrapamiento de gases (sobre todo CO2) en los pulmones. En resumen, en comparación con un individuo sano, a un paciente con EPOC le es difícil inhalar el aire y aún más se le dificulta exhalarlo. El dispositivo construido permite emular un caso de EPOC, mediante la manipulación a voluntad de la resistencia de la vía aérea, que en el dispositivo está representada en un conjunto interconectado de mangueras de diferentes diámetros. Para efectuar la obstrucción al inhalar, unos servomotores estrechan los conductos hasta un valor de resistencia dado. Luego, al exhalar, estos servomotores reciben la orden de estrechar aun más los tubos y esta operación es solo un ejemplo de las múltiples condiciones que se pueden simular mediante el nuevo desarrollo, no solamente alterando los valores de resistencia, sino de otras variables a nivel macro como la distensibilidad pulmonar, la viscoelasticidad, la fricción entre tejidos y la componente inercial.

Por considerar que ‘Sami’ es una herramienta con alto potencial para la educación y la investigación, recientemente la Asociación Colombiana de Medicina Crítica y Cuidado Intensivo -AMCI- premió la iniciativa con el segundo puesto en la presentación de posters en el Congreso Nacional de Medicina Crítica y Cuidado Intensivo donde, de acuerdo con la organización del certamen, la evaluación de los trabajos estuvo a cargo de médicos epidemiólogos e intensivistas. “Que el desarrollo sea aceptado desde el área médica, consolida la integración de la ingeniería biomédica con el sector clínico”, indicó el profesor López.

“El dispositivo podrá fortalecer procesos de educación y entrenamiento en los que estudiantes y profesionales de la salud planteen diferentes condiciones en el funcionamiento del sistema respiratorio. También permitirá realizar observaciones y obtener hallazgos en el ámbito investigativo, lo que finalmente puede conducir a nuevos desarrollos tecnológicos”, agregó el docente Sergio López.

El equipo que trabajó en el diseño y construcción del simulador ‘Sami’ está compuesto por el profesor Sergio López y el estudiante del doctorado en Ingeniería de la Universidad EIA, León Darío Jiménez, en calidad de investigadores. Fueron asesores del proyecto, los profesores adscritos a la Escuela de Ciencias de la Vida de la EIA, Róbinson Torres y Yesid Montoya, así como el ingeniero Antonio González, en representación de EMCO S.A., empresa de comercialización de equipos médicos.