Ingenieros proponen un método más seguro para compartir ventiladores
Investigadores del MIT y Brigham and Women’s Hospital han ideado un nuevo enfoque para compartir ventiladores entre pacientes, que creen que podría usarse como último recurso para tratar pacientes con COVID-19 en casos agudos dificultad respiratoria. Crédito: Instituto Tecnológico de Massachusetts
A medida que más pacientes con COVID-19 experimentan dificultad respiratoria aguda, ha habido mucho debate sobre la idea de compartir ventiladores, lo que implica dividir los tubos de aire en múltiples ramas para que dos o más pacientes puedan conectarse a la misma maquina
Varias asociaciones de médicos han emitido una declaración conjunta desaconsejando esta práctica. Plantea un riesgo para los pacientes, dicen, debido a la dificultad de garantizar que cada paciente reciba la cantidad correcta de aire.
Un equipo de investigadores del MIT y el Brigham and Women’s Hospital ahora ha ideado un nuevo enfoque para dividir los ventiladores, que creen que podría abordar muchas de estas preocupaciones de seguridad. Han demostrado su eficacia en pruebas de laboratorio, pero aún advierten que debe usarse solo como último recurso durante una emergencia, cuando la vida de un paciente está en juego.
«Esperamos que este enfoque, que requiere Los componentes estándar pueden ayudar en última instancia a los pacientes con una necesidad extrema de soporte de ventilación», dice Giovanni Traverso, profesor asistente de ingeniería mecánica del MIT y gastroenterólogo en el Brigham and Women’s Hospital. «Reconocemos que compartir ventiladores no es el estándar de atención, y las intervenciones como esta solo se recomendarían como último recurso».
Los investigadores ahora están trabajando para colaborar con terceros con el fin de buscar autorización de uso de emergencia de la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU., que otorgaría una aprobación temporal para usar este enfoque en pacientes durante la pandemia de COVID-19. Traverso es el autor principal de un artículo que describe el nuevo sistema actual en Science Translational Medicine, y Shriya Srinivasan, posdoctorado en MIT y BWH, es el autor principal del estudio.
Flujo personalizado
Los ventiladores son máquinas que ayudan a las personas a respirar suministrando oxígeno a través de un tubo que se coloca en la boca o la nariz. El brote de COVID-19 ha planteado la posibilidad de que la cantidad de ventiladores en los Estados Unidos sea insuficiente para la cantidad de pacientes que los necesitarán ahora o en posibles oleadas futuras de la enfermedad. Además, otras naciones alrededor del mundo han luchado para obtener suficientes ventiladores para manejar el brote de COVID-19.
A fines de marzo, al menos un hospital en la ciudad de Nueva York comenzó a compartir ventiladores entre pacientes al conectar un T- conector con forma que crea dos ramas, una que conduce al tubo de respiración de cada paciente. Cuando los médicos hacen esto, tienen que coincidir muy de cerca con los pacientes por tamaño, edad y condición, porque cada paciente recibe el mismo volumen de aire (la mitad del total producido por el ventilador).
Esto se considera riesgoso, en parte porque no hay forma de ajustar el flujo para que los pacientes reciban diferentes cantidades de aire según los cambios en su condición. Por ejemplo, cuando un paciente mejora, sus pulmones se «estiran más» y pueden absorber más aire, lo que podría quitarle el aire al otro paciente. O bien, si un paciente experimenta un colapso pulmonar, una fuerte ráfaga de aire podría desviarse hacia el otro paciente, causando daño a los pulmones.
Para superar estos desafíos, el equipo del MIT incorporó válvulas de flujo, una para rama de cada paciente, que les permite controlar la cantidad de aire que cada uno recibe.
«Estas válvulas de flujo le permiten personalizar el flujo para cada paciente en función de sus necesidades», dice Srinivasan. «También aseguran que si un paciente mejora o empeora, rápida o lentamente, hay una manera de adaptarse».
La configuración también incluye válvulas de liberación de presión que pueden evitar que entre demasiado aire en uno. pulmones del paciente, así como medidas de seguridad que incluyen alarmas que se activan cuando cambia la entrada de aire del paciente.
Para crear su configuración, los investigadores utilizaron piezas que normalmente están disponibles en un hospital. Las piezas también podrían obtenerse en ferreterías y esterilizarse, dicen los investigadores. Un ventilador típico produce suficiente presión de aire para suministrar de seis a ocho pacientes a la vez, pero el equipo de investigación no recomienda usar un ventilador para más de dos personas, ya que la configuración se vuelve más complicada.
Escenarios simulados
Los investigadores primero probaron su configuración usando un ventilador para dividir el flujo de aire entre un cerdo y una máquina de pulmón artificial que simula la función de los pulmones. Al cambiar las propiedades del pulmón artificial, pudieron modelar muchas de las condiciones cambiantes que podrían ocurrir en los pacientes; también demostraron que la configuración del ventilador se podía ajustar para compensarlos. Más tarde demostraron que podían ventilar a dos animales con un ventilador y mantener el flujo de aire necesario para ambos.
Este sistema debería facilitar que los trabajadores de la salud cambien la configuración a medida que las condiciones de los pacientes mejoran o se deterioran, el dicen los investigadores. Los investigadores también demostraron que si un paciente experimenta un colapso pulmonar, una válvula de presión liberaría automáticamente la presión adicional que podría fluir hacia el otro paciente.
Los investigadores ahora están trabajando con equipos de respuesta a pandemias en Brigham and Women’s and Massachusetts General Hospital para implementar este enfoque si es necesario. También crearon un sitio web con tutoriales sobre cómo configurar el sistema y obtener las piezas correctas.
Aunque creen que este enfoque supera muchos de los desafíos que generalmente hacen que compartir ventiladores sea demasiado arriesgado, los investigadores advierten que todavía sigue siendo un último recurso.
«En términos de las preocupaciones de seguridad y personalización que se han planteado, este sistema es definitivamente una mejora», dice Srinivasan. «Sin embargo, no lo recomendamos a menos que sea una necesidad extrema».
Explore más
COVID-19: la investigación ofrece esperanza mientras el mundo lucha contra la escasez de ventiladores Información de la revista: Science Translational Medicine
Proporcionado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre investigación, innovación y enseñanza del MIT.
Cita: Los ingenieros proponen un método más seguro para compartir ventiladores (19 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2020-05-safer-method- ventiladores.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.