La reciente irrupción del COVID-19 y la velocidad de propagación entre la población, está llevando a distintos gobiernos alrededor del mundo a tomar medidas extremas, como en el caso de Italia y España. Una de las principales dificultades es que, si el incremento de pacientes infectados graves se acelera, el servicio de atención médica comienza a verse sobreexigido, causando un colapso de todo el sistema de salud. La problemática se ve agravada ante la escasez de equipamiento e insumos básicos, necesarios para la atención de los pacientes. Uno de los dispositivos con mayor demanda son los ventiladores no invasivos, que han faltado en múltiples centros de atención en todo el mundo. Este es un equipo crítico para la pronta recuperación de pacientes internados con distintos niveles de gravedad.

Desde el día cero de la declaración de la situación de peligro en Argentina un grupo de trabajo del IAR, integrado por miembros del sector técnico, en particular del área de Electrónica y la de Transferencia de Tecnología, junto a la Dirección y el Responsable de Tecnología, a ellos se suman docentes y alumnos de la UNLP, personal de Veng, bioingenieros y profesionales en electromedicia quienes están trabajando para desarrollar un modelo de ventilador no invasivo (VMNI) con sistemas avanzados de control y alarmas. El esfuerzo es llevado adelante por un grupo de personas para las que no hay fines de semana, ni feriados, y trabajan contra reloj. Aplican lo aprendido en el sector aeroespacial y radioastronómico, en particular en área de sensores y control, al problema de la ventilación no invasiva de pacientes de mediana complejidad.

Desde el IAR se pensó que, con la experiencia existente en el área de electrónica y control de sistemas adquirida durante muchos años de transferencia de tecnología al Sector Espacial argentino, se estaba en condiciones de realizar un aporte que podría tener un fuerte impacto social.

La empresa es apoyada por el CCT de La Plata, que financiará el primer demostrador completo. Actualmente la Dirección del IAR está llevando adelante gestiones tanto a nivel nacional como provincial para implementar la producción tan pronto el modelo de trabajo satisfaga todos los requisitos puestos por el Ministerio de Salud. En esta empresa también hay apoyo de MinCyT y de CICPBA.

El dispositivo propuesto por el IAR es una adaptación del prototipo detallado en este enlace. Se trata de un sistema de ventilación mecánico de presión positiva, controlado por un microcontrolador. El mecanismo se realimenta de las señales de flujo de aire y presión, para actuar sobre el ventilador y electroválvula, al mismo tiempo que monitorea las diferentes variables que podrían disparar alarmas en caso de detectar alguna falla. Luego, una interfaz con el usuario permite configurar los principales parámetros operacionales y la visualización de variables vitales críticas, que deberán ser evaluadas por el profesional a cargo.

Los modos de funcionamiento posibles, orientado a presión constante o volumen constante, aún están por definirse, ya que representa una necesidad propia del uso que el equipo de desarrollo no puede determinar en la etapa actual. Por este motivo, el aporte de centros de investigación y profesionales del área neumonológica es crucial para alcanzar un sistema confiable y seguro.

Como producto de asistencia no invasiva de bajo costo, su empleo es experimental por ahora y no se aconseja para pacientes graves que requieren intubación. Sin embargo, podría ser de ayuda en casos de mediana complejidad liberando los dispositivos de alta complejidad para enfermos de gravedad. Se está trabajando contra reloj para lograr aprobación de la  Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (ANMAT) tan pronto como sea posible. En muchos lugares del interior de la provincia de Buenos Aires esta clase de dispositivos pueden ser la única alternativa de ayudar a muchos enfermos.

Fig. 1: Esquema simplificado del futuro diseño del VMI
Fig. 2: Integración de los módulos de teclado, control, potencia, display y forzador del VMNI

El modelo de desarrollo está limitado al uso en modo experimental y su testeo por las autoridades competentes (MinCyT y ANMAT). Una vez validado, no sólo puede llegar a aplicarse en la actual pandemia, sino que puede servir para equipar centros médicos de mediana complejidad, en previsión de futuras epidemias y mejorar prestaciones del sistema de salud por medio de abastecimiento nacional.

Fig. 3: Modelo de desarrollo implementado en laboratorio

Adicionalmente, el equipo de desarrollo diseñó un casco para el tratamiento con ventilación no invasiva, para evitar la propagación de aerosoles durante la internación de los pacientes, como se puede ver en la figura 4.

Fig. 4: Casco para tratamiento con ventilación no invasiva diseñado por el equipo de desarollo.


Desarrollos a cargo de:

Adrián Carlotto (Facultad de Ingeniería, UNLP)
Ezequiel Colombo (Técnico en Electromedicina)
Eliseo Diaz (IAR)
Elias S. Fliger (IAR)
Manuel Fernández López (IAR)
Leandro M. García (IAR)
Fernando P. Hauscarriaga (IAR)
Emiliano Rasztosky (IAR)
Gustavo Romero (IAR)
Martín Salibe (IAR)
Milton Sosa (Facultad de Informática, UNLP)
Gastón Valdez (Facultad de Ingeniería, UNLP)

Agradecimientos: Agradecemos a las siguientes personas por su contribución y apoyo al desarrollo del proyecto, quienes aportaron valiosa información para aclarar nuestro entendimiento del problema:
Sec. Dr. Diego Hurtado, autoridades del CCT La Plata, Dr. Pedro Balatti (CIC), Dra. Ana Franchi, Dr. Roberto Rivarola, Dr. Miguel Fernández, intendente de Trenque Lauquen, Ing. Martín Benitez y al Bioing. Carlos Fliger.