Los médicos convierten dispositivos en ventiladores de coronavirus

Los médicos convierten dispositivos en ventiladores de coronavirus

El Dr. Charles Powell lo describe como un “momento Apolo 13”. En solo unos días, un equipo de médicos y terapeutas respiratorios en el Hospital Mount Sinai de la ciudad de Nueva York recogieron tubos y dispositivos electrónicos, crearon una pieza clave en una impresora 3-D y convirtieron con éxito un dispositivo de terapia del sueño de $ 1,500 en un ventilador completo, capaz de sustituir la máquina de $ 50,000 en muchos pacientes, aunque no en todos.

En todo el país, Isaac Larian, empresario de Los Ángeles y propietario de una de las empresas de fabricación de juguetes más grandes del país, persiguió un objetivo similar. Sus diseñadores e ingenieros trabajaron con médicos en el Centro Médico Ronald Reagan UCLA para crear dos tipos de máscaras que se asemejan a las que usan los buceadores: una para proteger a los trabajadores de la salud y la otra para ayudar a los pacientes con problemas respiratorios.

Los esfuerzos del “Apolo 13”, una referencia al audaz rescate de la NASA de una nave espacial dañada que se dirigía a la luna en 1970, se están llevando a cabo en todo el país a medida que los médicos, investigadores y empresarios confrontan la escasez de suministros médicos críticos de la nación y dedican su ingenio a encontrar soluciones. .

Larian, director ejecutivo y fundador de MGA Entertainment, con sede en Chatsworth, planea comenzar a producir hasta 5.000 de las máscaras recientemente desarrolladas cada semana en su fábrica de juguetes Little Tikes en Ohio, mientras su compañía espera la aprobación de la FDA de los nuevos dispositivos, que él dice que anticipa.

Ambos tipos de máscaras filtran el virus y pueden reutilizarse después de desinfectarse, dijo Larian. La versión para pacientes se puede conectar a máquinas de respiración y evitar que el virus se propague y ponga en peligro a médicos y enfermeras.

Su compañía ya ha gastado $ 5 millones comprando y donando equipo de protección a médicos de todo el mundo, dijo. Se dedicó a producir máscaras después de escuchar a los médicos pedir equipo de seguridad. Las máscaras costarán alrededor de $ 250 cada una para producir, dice, y agrega que donará las máscaras hasta que necesite comenzar a recuperar los costos.

“Estos proveedores están rogando por las máscaras, los anteojos, los protectores faciales”, dijo Larian, cuyas marcas de la compañía incluyen LOL Surprise, Little Tikes y las muñecas Bratz. “Son héroes, y estas máscaras pueden ayudar a protegerlos”.

La innovación de Powell en Mount Sinai surgió de un regalo inesperado: un envío de 300 dispositivos para la apnea del sueño, conocido como BiPaps, llegó el mes pasado, donado por Tesla, el fabricante de automóviles.

Los médicos sabían que las máquinas podrían ayudar a la respiración de algunos de sus pacientes más enfermos de coronavirus, especialmente con la nación que enfrenta una posible escasez de ventiladores. Los doctores se dieron cuenta de que el problema era que BiPaps arrojaría virus al aire desde una máscara, poniendo en peligro a los trabajadores del hospital y a otros. Los ventiladores, por el contrario, bombean aire a través de un tubo en la tráquea del paciente.

“No sería práctico usarlos para usarlos en una unidad de cuidados intensivos”, dijo Powell, jefe de medicina pulmonar, cuidados críticos y del sueño para el Sistema de Salud Mount Sinai. “Son pequeños y potentes sopladores, y les pregunté a mis muchachos de la medicina del sueño:” ¿Podemos modificar estas máquinas para usarlas para ventilar a un paciente a través de un tubo? “

Lo que se les ocurrió, dijo, es “una solución bastante simple para un problema complicado”.

Los médicos y los funcionarios de salud pública dicen que un BiPap modificado, que significa “presión positiva de dos vías en las vías respiratorias”, podría aliviar la escasez de ventiladores, particularmente en las zonas rurales y en los países en desarrollo.

Los ventiladores se encuentran entre los equipos médicos más buscados en la crisis del coronavirus. Estados Unidos tiene poco más de 170,000 de los dispositivos, un número que los expertos en salud pública han advertido que podría estar muy lejos de satisfacer las necesidades de la nación.

Los gobernadores y los hospitales han estado luchando durante semanas para obtener suficientes ventiladores para satisfacer lo que esperan podría ser una demanda aplastante de cuidados intensivos para pacientes que padecen COVID-19, la enfermedad causada por el coronavirus.

Hasta ahora, las medidas de distanciamiento social parecen haber reducido el número de enfermedades lo suficiente como para evitar la escasez de ventiladores, aunque los funcionarios de salud pública advierten que el número de casos en los EE. UU. Aún podría acelerarse.

El virus ya ha infectado a más de medio millón de personas, y COVID-19, ha matado a más de 20,000 en los EE. UU., según los datos recopilados por la Universidad Johns Hopkins.

Desde la donación inicial, Mount Sinai ha recibido unas 2.000 máquinas BiPap más y está buscando distribuirlas entre los necesitados. Los estudiantes de medicina ya han ensamblado los componentes para convertir 60 máquinas. El hospital también publicó instrucciones en su sitio web sobre cómo convertir las máquinas BiPap estándar en ventiladores utilizables.

“Esto podría tener amplias aplicaciones para otras partes del país y el mundo”, dijo Powell.

Los médicos dijeron que las máquinas BiPap convertidas podrían usarse de manera segura en aproximadamente el 50% de los pacientes ventilados con COVID-19. No generan suficiente presión de aire para ayudar al resto, que generalmente está más enfermo. Cambiar a un paciente a un BiPap convertido toma solo unos tres segundos, dijo Dr. Hooman Pobre, que trabajó en el equipo de conversión.

“Funcionan bien en aquellos pacientes cuyos pulmones no son tan rígidos”, dijo Poor.

Otros hospitales e investigadores han abogado por un enfoque similar. Un equipo de médicos, investigadores e ingenieros de UC Berkeley. construyó un dispositivo de este tipo utilizando “piezas estándar” y configurar un sitio web para solicitar donaciones de dispositivos para la apnea del sueño.

Los ventiladores mecánicos han sido un elemento básico de las unidades de cuidados intensivos desde la década de 1950, cuando se utilizaron para ayudar a la respiración de los pacientes con polio. Empujan aire rico en oxígeno hacia los pulmones a través de un tubo insertado en la tráquea y eliminan el dióxido de carbono. Para tolerar el tubo, los pacientes deben ser sedados.

Las máquinas BiPap no dependen de un tubo de respiración. En cambio, los dispositivos, que pueden costar entre $ 1,000 y $ 3,000, inyectan aire en los pulmones a través de una máscara sujeta a la cara del paciente. Están diseñados para su uso en el hogar por aquellos que sufren de apnea del sueño, un trastorno que hace que las vías respiratorias colapsen y detengan la respiración.

La FDA aprobó su uso en pacientes con coronavirus, pero a menos que se modifiquen, presentan un riesgo significativo de infectar a otros: los agujeros en la máscara que liberan dióxido de carbono cuando el paciente exhala también permiten que el virus escape. Los médicos dicen que los BiPaps conectados a las máscaras no pueden generar suficiente presión para ayudar a los pacientes más enfermos.

Mientras reflexionaban sobre cómo convertir los BiPaps en una herramienta efectiva para combatir COVID-19, Dr. David M. Rapoport Recordó su experiencia a principios de la década de 1980 en el tratamiento de pacientes con SIDA.

Para ayudar a aquellos que luchan contra las afecciones pulmonares crónicas, los médicos convirtieron las máquinas BiPap en ventiladores quitando la máscara, enganchando el dispositivo al tubo de respiración y perforando agujeros en el tubo para permitir que escape el dióxido de carbono.

Los dispositivos modificados se usaron solo una o dos veces, dijo Rapoport, “demostrando que podría funcionar, y luego archivamos el concepto”.

Rapoport investigó un poco y descubrió que Resmed, el fabricante de las máquinas BiPap donadas, y otros fabricantes producen accesorios que podrían convertir los dispositivos en ventiladores. Los médicos rápidamente buscaron los tubos y componentes electrónicos necesarios, excepto por una parte que ha sido difícil de encontrar: se necesitaba un puerto en forma de T para ventilar el dióxido de carbono. Lo fabricaron en una impresora 3D y lo taparon con un filtro para capturar el virus.

Después de agregar un dispositivo de monitoreo para alertar al personal del hospital si la máquina no funcionaba correctamente, los médicos probaron el BiPap con éxito en un paciente durante unas horas.

Las máquinas BiPap se pueden operar de forma remota, lo que permite que un solo técnico monitoree una docena de dispositivos, dijo Drew Copeland, director ejecutivo del programa de sueño del Monte Sinaí. Los médicos dijeron que un hospital podría establecer una sala solo para aquellos en máquinas BiPap convertidas mientras mantienen un ventilador en reserva para una emergencia.

“Convertimos un Volkswagen en algo que puede conducir en el circuito del Gran Premio”, dijo Rapoport.

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