La carrera por diseñar un respirador mexicano y salvar vidas
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La carrera por diseñar un respirador mexicano y salvar vidas
Para el diseño del respirador mexicano para pacientes COVID intervinieron unas 800 personas de diversas empresas, universidades, instituciones de salud y ONG.
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22 de junio, 2021
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Marzo de 2020. La pandemia de COVID-19 comienza a cobrar las primeras vidas y los casos confirmados se extienden por todo el país. Al cierre de ese mes se reportaban 1,215 contagios y 29 defunciones. La llamada Jornada Nacional de Sana Distancia tenía una semana de haber iniciado y la mayoría de los mexicanos se había encerrado en sus casas.

Previamente, el 24 de marzo de 2020, cuando inició el cierre de casi todas las actividades del país, el gobierno federal daba a conocer la infraestructura con la que contaba para hacer frente a la emergencia sanitaria: unidades de terapia intensiva, camas hospitalarias, camas de terapia intensiva, camas de urgencias, monitores, equipos portátiles de rayos X, ambulancias y ventiladores mecánicos, también conocidos como respiradores, que serían puestos al 100% para atender a posibles contagiados.

El informe de ese día indicaba que la suma de ventiladores con que contaban el IMSS, el ISSSTE y las secretarías de Salud, Marina y Defensa era de 5,523, cifra que desde ese momento se reconocía escasa para el tamaño que se anticipaba iba a tomar la epidemia.

Los respiradores son una herramienta fundamental para atender a los pacientes graves contagiados con COVID-19 puesto que se trata de máquinas de ventilación que bombean oxígeno a los pulmones de los pacientes con problemas respiratorios severos, lo que los ayuda a evitar lo que los médicos llaman insuficiencia pulmonar, la cual puede producir la muerte.

Fatiga respiratoria es que la persona, sin percatarse, estuvo respirando con mayor intensidad y con mayor frecuencia a una mayor velocidad, hasta que llega un punto que su organismo no lo soporta, y entonces necesita de manera urgente apoyo ventilatorio con una máquina que se llama ventilador mecánico”, explicó por esas fechas Hugo López-Gatell, ​​​​​​​subsecretario de Prevención y Promoción de la Salud.

La situación se complicaba aún más pues México no era el único país que necesitaba más respiradores; la demanda de estos dispositivos creció en todo el mundo, así que era necesario buscar soluciones creativas para satisfacerla pues podía costar vidas.

“Cuando llegó la pandemia, repuntó la necesidad de convertir ciertas áreas en unidades de terapia intensiva, pues no bastaba con que estuviera la cama, la enfermera y los medicamentos, si no había un ventilador, no se podía ayudar en mucho al paciente. Ahora sí que compromete un órgano vital que si no se resuelve rápido la urgencia pues el paciente fallece”, consideró Edith Lizeth Nicolás Martínez, médico internista e intensivista adscrita al área de terapia intensiva en el Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán.

 

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Un domingo de marzo de 2020, Salvador Almaguer recibió una llamada telefónica. Tenía apenas unos tres meses y medio de haber dejado una carrera de más de 17 años en la industria automotriz en el área de operaciones para cambiar de giro y dedicarse ahora a la manufactura de equipos para la industria restaurantera tales como dispositivos de refrigeración, básculas, entre otros.

La llamada de ese domingo significó involucrarlo en un proceso que en realidad era una carrera para salvar vidas pues iba a dedicar sus siguientes semanas a diseñar un respirador mecánico que pudiera ser usado para la atención de pacientes COVID.

“En marzo me hablan por teléfono y me dicen: ‘Salvador, los directivos de FEMSA quieren ayudar a la comunidad y nos están pidiendo que hagamos ventiladores’.  Y yo dije oh, ‘¿cómo ventiladores?’, pues estábamos en una industria completamente diferente. Entonces dije bueno, si los directivos de FEMSA creen que puedo hacer ventiladores, entonces podemos hacer ventiladores; después hablo con mi equipo y les digo ‘señores, nos están llamando para una tarea que no nada más involucra a algo local, involucra a un tema completamente de emergencia porque en México no hay respiradores’”, recordó Almaguer, director de Operaciones AlPunto Food Service de FEMSA.

Y desde ese momento comenzó una carrera contrarreloj para crear esos dispositivos. Vinieron los estudios para conocer cómo funcionan estos respiradores, pero también los pulmones humanos.

“Empezamos a investigar, hablamos por teléfono con doctores a nivel internacional; yo personalmente estuve hablando con una eminencia en el ramo de los ventiladores en Canadá, estuvimos haciendo muchísima investigación”, agregó.

A principios de abril de 2020, el gobierno federal conformó una comisión en la que participaron las secretarías de Salud, Defensa Nacional, Marina, así como el IMSS, ISSSTE y otras instituciones como el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), la cual tenía como objetivo desarrollar un respirador mexicano.

“Después se empezó a trabajar con FEMSA y sus subsidiarias, METALSA y algunos ingenieros del Tecnológico de Monterrey”, recordó Guillermo Domínguez Cherit, subdirector de Medicina Crítica del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán.

Y más y más personas e instituciones se fueron sumando al proyecto: GSE Biomedical, Coppel, entre otros, pusieron también personal experto al servicio del proyecto que terminó, en tiempo récord, con la creación del ventilador VSZ-20-2, aunque para ello se realizaron varios prototipos iniciales. El primero de ellos en solo tres semanas añadió Domínguez Cherit, el cual tuvo que ser reforzado pues aún tenía ciertas limitaciones.

Metalsa, una empresa mexicana que se dedica a la fabricación de ensambles metálicos para la industria automotriz fue otra de las empresas que se sumó al proyecto y aportó su expertise.

“Estuvimos muy de la mano con ellos, con el Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán, y Metalsa fue parte clave pues hicimos toda la parte mecánica del diseño del ventilador, nos metimos fuerte en la parte de programación, inclusive al ingeniero biomédico de GSE lo tuvimos en Monterrey ‘prototipando’ rápido para poder hacer el ventilador”, añadió Carlos Guerra, coordinador de Smart and Flexible Manufacturing en el área de Research and Innovation de Metalsa.

  

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El tiempo corría, la cifra de contagios y muertos sigue subiendo mientras en laboratorios del Tec y de FEMSA se trabajaba a marchas forzadas para tener a punto un respirador que cumpliera las especificaciones de las autoridades para la atención de los pacientes.

Había un reto adicional. Para el diseño de este dispositivo se tenía que tomar en cuenta la realidad global y lo complicado que era en ese entonces la importación de materiales, pues fronteras y aduanas estaban cerradas y los componentes eran escasos, así que únicamente se podían utilizar materiales que se consiguieran en México.

A inicios de 2020, la mayoría de los ventiladores hospitalarios utilizaba como base lo que los especialistas conocen como “bolsa ambú”, pero luego de las primeras semanas de investigación, los especialistas involucrados en este proyecto buscaron una alternativa.

“Cuando todo mundo se estaba enfocando a lo que es el ventilador bolsa ambú, nos dimos cuenta que realmente la necesidad que había en México, y realmente la necesidad del paciente COVID, estaba basada en lo que es el respirador mecánico (…) Entonces empezamos a hacer ingeniería inversa, empezamos a hacer el análisis de cómo funcionaba un respirador y empezamos a diseñar tarjetas que pudieran simular el comportamiento del paciente COVID, y logramos, de alguna forma poder simular la respiración que los pacientes tienen durante esta enfermedad y adaptamos esto, hicimos todo lo que es la parte electrónica y empezamos a ya tener lo que fue un prototipo”, explicó Almaguer.

“Este ventilador partía de un ventilador relegado por una compañía que se llama Harvard Apparatus. Lo liberó hace 40 o 45 años, y es un principio que utilizamos para estudiar la fisiología del pulmón, las capacidades dinámicas del pulmón, y está basado en una gran jeringa, es decir, es un émbolo que empuja el aire, obviamente genera una presión y empuja el aire”, agregó Domínguez Cherit.

Ya con la idea base de cómo elaborar los respiradores para pacientes COVID se establecieron tres elementos principales que debieran cumplir estos aparatos: que la cadena de suministro para su fabricación se encuentre en México, que pudiera ser fabricado de una forma masiva, y que su uso pueda ser aprendido rápidamente por los médicos.

“Fue bien cansado porque en esas semanas trabajábamos de sol a sol, iniciábamos a las cinco de la mañana, cuatro de la mañana, y llegábamos bien cansados a las 10 u 11 de la noche, pero con una gran satisfacción por lo que lográbamos. Luego en las noches, alrededor de las nueve, nos juntábamos con el equipo, ‘¿oye qué pasó, qué hicimos bien, qué hicimos mal, qué podemos mejorar?’, eran sábados y domingos y fueron 12 semanas súper intensas haciéndolo”, narró Almaguer.

Al mismo tiempo que se buscaba la aprobación de los respiradores por parte de las autoridades de salud de nuestro país, comenzó a desarrollarse la solución para que pudieran ser fabricados.

“La línea de ensamble fue diseñada y fabricada en cuatro semanas, que para nosotros fue récord, y algo que hicimos bien fue lo que le llamamos ingeniería simultánea. Mientras estábamos diseñando el producto tenemos a nuestros ingenieros de proceso diseñando la manufactura a la par para tener la aprobación y el proceso de la línea de ensamble también”, explicó Guerra.

 

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13 de agosto de 2020, la primera ola de contagios y muertes por COVID-19 comenzaba a ceder. Esa fecha se reportaron 505,752 contagios acumulados y la cifra de fallecimientos se ubicaba en 55,293. Ese mismo día, por la mañana, el secretario de Relaciones Exteriores, Marcelo Ebrard, encabeza un acto público en el que reconoció el “esfuerzo inédito entre instituciones de salud pública y académicas con el sector privado, y el acompañamiento del Gobierno de México” para la presentación oficial del ventilador mecánico invasivo VSZ-20-2.

Ahí se informó que más de 800 mexicanos participaron en ese proyecto y que para esas fechas se había superado la cifra de 3,000 respiradores entregados.

Y es que, por ejemplo, el 10 de junio se tenía un inventario de 8,051 camas con ventilador, y el 15 de agosto la cantidad se elevó a 10,747, de acuerdo con los reportes de la Secretaría de Salud.

En su presentación, se dijo que el respirador VSZ-20-2 está indicado para uso en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) leve y grave. Cuenta con un sistema a base de pistón que no requiere de tomas murales de aire para su funcionamiento;  es capaz de operar con toma de Oxígeno a presión regulada a un máximo de 100psi y con flujo mínimo de 15 LPM, suministrado de toma mural o de tanque de oxígeno; cuenta con un sistema de fuente de poder ininterrumpida otorgando una autonomía de un mínimo de 30 minutos a carga completa; es compatible con cualquier circuito de ventilación estándar de dos vías; y no es necesaria la esterilización interna del sistema. 

Desde que estuvo aprobado por las autoridades, el VSZ-20-2 comenzó a ser repartido en diversas entidades del país e incluso fuera de México y de esta forma, el personal médico que luchaba contra la pandemia tuvo más armas.

“Todos queríamos un ventilador que salvara vidas, pero además nos salió este ventilador con características muy interesantes; por ejemplo, dado que traía una batería que se le ponía en el carrito, nos permitía que el respirador fuera relativamente portátil, podíamos empujarlo junto a la camilla del enfermo.

“La otra cosa que fue una sorpresa muy agradable es que evidentemente consume menos gases medicinales. Entonces era un ventilador económico, portátil y seguro”, consideró el subdirector de Medicina Crítica del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán.

Y es que diseñar los respiradores fue para muchos de los involucrados en el proyecto un reto diferente a las actividades que desarrollaban cotidianamente antes de la pandemia.

“La industria automotriz se caracteriza por trabajar bajo presión. Lo que vivimos todos los del equipo, al tener el objetivo de que podemos ayudar a México a salvar vidas, esa presión tenía un sentido y de cierta manera se sentía muy diferente a otro tipo de presión que puedes tener. De hecho hubo varios días sin dormir, muchos fines de semana trabajando, pero realmente esa motivación por el fin que estábamos buscando realmente nos ayudó en sobrepasar esa presión”, reflexionó Guerra. 

Aunque es imposible determinar cuántas vidas se han salvado desde que se comenzó a distribuir el VSZ-20-2, es claro que fue un gran apoyo para los médicos que desde hace más de un año están en la primera línea enfrentando la epidemia.

“Afortunadamente hubo esta posibilidad de un nuevo respirador. Lo que tal vez no buscábamos era cómo ‘vamos a crear el mejor ventilador, que sea touch, que sea inteligente y demás’, no, porque pues eso lleva, implica mucho tiempo y justamente lo que no teníamos era ese tiempo. (…) El modelo sí nos ayudó muchísimo a que, por ejemplo, para pacientes que en ese momento no tenían ventiladores y estaban en piso o estaban en una lista de espera para entrar a terapia intensiva, pudiese ser un puente para que la persona no se muriera asfixiada”, narró Nicolás Martínez.

 

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Enero de 2021. La segunda ola de contagios y fallecimientos por COVID-19 es aún más fuerte que la primera. Se registran cifras récord de contagios, muertes y ocupación hospitalaria, tanto de camas de atención regular como de camas con ventilador.

Aunque en algunas entidades estuvo a punto de llegar al 100% la ocupación de camas con respiradores, en promedio había más de 10,500 camas disponibles por lo que no hubo un paciente que se quedara sin ventilador.

“Para el segundo repunte ya había más  unidades, entonces sí nos apoyó mucho en ese sentido, creo que no sentimos el desabasto como al inicio  cuando llegó la pandemia pues se sacaba el ventilador de antaño que era análogo, ya para el segundo repunte la verdad no se sintió tanto esa escasez”, aseguró Nicolás Martínez.

Pasado el segundo repunte, las cifras de contagios, fallecimientos y ocupación hospitalaria no han dejado de disminuir, por lo que habrá que analizar y decidir qué se va a hacer con los ventiladores mexicanos.

“Ahora tenemos una gran oportunidad, si es que esto llega a terminar pronto, pues a lo mejor lo que yo haría es reclutemos todo ese equipamiento de camas, de monitores, de ventiladores que no se van a usar y concentrémoslo para cuando venga algún problema, ya sea un terremoto o que pega una crisis de dengue”, consideró Domínguez Cherit.

El diseño y fabricación del modelo VSZ-20-2 fue tan exitoso, que incluso se llevó a otros países donde también enfrentaron la emergencia sanitaria y carecían de recursos para ello.

“En total fabricamos 202 ventiladores, los cuales ahorita están en 45 hospitales, en 20 estados aquí de México y exportamos a 11 países del Caribe. Todavía nos quedan pocos ventiladores por colocar. Y debido a esto yo creo que se fueron controlando más los picos y ya ha ido bajando la demanda de ventiladores”, añadió Guerra. 

 

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Los poco más de 14 meses que llevamos de pandemia de COVID-19 en México han sido duros. Al 21de junio de 2021 se contabilizan 2 millones 478,551 casos confirmados y 231,244 fallecimientos. 

Sin embargo, es importante destacar las enseñanzas que nos ha dejado la emergencia sanitaria. El respirador VSZ-20-2 es un ejemplo de trabajo en equipo, de trabajo bajo presión y de que es posible que academia, empresas y gobierno trabajen de la mano.

“Tuvimos que sacar de la mejor mano de obra calificada para poder ensamblar y de cierta manera tuvimos que sopesar esa gente que ya no estaba, ya sea los logísticos, los operadores, la gente de operaciones, la gente de mantenimiento inclusive, pues obviamente de cierta manera teníamos que cubrir esos huecos que dejamos”, explicó Guerra.

Ebrard calificó este trabajo como “un esfuerzo nacional y meritorio pues México ya no va a necesitar seguir importando ventiladores en el futuro inmediato y con un esfuerzo como éste, podemos aumentar muy rápido la capacidad de respuesta de nuestro sistema”.

Para los involucrados en el proyecto, los aprendizajes quedarán ahí, incluso después de la pandemia.

Este proceso deja de enseñanza, primero, que podemos hacer muchísimas cosas cuando trabajamos unidos, que al agrupar talento siempre habrá una ganancia buena, que nos permite un desarrollo de algo que no era imaginable o no lo teníamos como en la imaginaria y creo que es la enseñanza más padre”, recordó Domínguez Cherit.

“Me quedo con esa satisfacción y sobre todo que de alguna forma logramos aportar algo a la comunidad, también la gente, la gente se queda con un excelente sabor de boca, y se siente satisfecha de que pudimos ayudar a salvar vidas. Todo esto hizo que nos reinventáramos y despertar toda esa parte de creatividad, porque creo que los mexicanos somos gente muy creativa, y el hecho de que hayamos tenido esta oportunidad de poder aportar algo reitera la creencia que tengo que en México tenemos muchísimo talento”, concluyó Almaguer.

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