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La pandemia nos forzó a hacer cosas impensadas. Todos estamos de acuerdo con ello. Esto también aplica a las universidades, a sus miembros, y de eso trata la historia detrás de la primera patente de invención conseguida por la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Austral de Chile (FCI), que desde el Laboratorio Universitario de Fabricación Digital LeufüLab lideró un esfuerzo transdisciplinario para crear un aparato electromecánico para operar un dispositivo manual de ventilación para pacientes con problemas respiratorios.

Su descripción suena larga y compleja, pero no es difícil entender su utilidad. Todos hemos visto en la vida real o en las películas esa escena donde un profesional de la salud mantiene con vida a un paciente mediante un dispositivo que parece un globo ovalado adosado a una mascarilla y que, apretando y soltando con la mano, permite entregar oxígeno a un paciente que no lo puede hacer por sí solo.

Ese aparato se llama AMBU (Airway Mask Bag Unit) y, aunque su mecánica parece sencilla, para un uso efectivo requiere de manos experimentadas, pues las condiciones de un paciente pueden variar y, con ello, las necesidades de ventilación en frecuencia e intensidad.

La patente recientemente otorgada a la UACh corresponde a un aparato que podría ayudar a reemplazar la labor manual que personal de la salud debe realizar en ese momento crítico desde el comienzo de la crisis respiratoria hasta la llegada al hospital y, con ello, liberar el tiempo de personal médico tan necesario en situaciones de emergencia en general. “Aunque no tiene forma de mano, en el fondo es una mano mecánica, diseñada para responder a las necesidades cambiantes del paciente en ventilación”, explica el Dr. Guillaume Sérandour, Director de LeufüLab, académico del Instituto de Diseño y Métodos Industriales y Director Académico de Centro 14K de la FCI.

El investigador remarca que “si bien nuestro trabajo fue gatillado por la pandemia de la COVID-19, la utilidad de este instrumento va más mucho más allá”, ya que el aparato, por su bajo costo de producción, autonomía (batería) y simpleza de uso, es ideal para centros médicos de todo tamaño apartados de hospitales de alta complejidad, para uso en emergencias como terremotos o similares, o en cualquier situación donde se deba optimizar el uso del tiempo del personal médico.

El origen

Guillaume Sérandour es francés, y por eso estuvo particularmente preocupado por la dramática crisis desatada primero en el norte de Italia y luego en todo el mundo. Pero estando a la cabeza de un laboratorio experimental de ingeniería, siempre se preguntaba cómo podía ayudar.

La respuesta llegó rápido, ya que al contar su laboratorio con un set de impresoras 3D, muy rápidamente él y su equipo se pusieron a la tarea de diseñar y producir protectores faciales para distribuir a la mayor cantidad de centros médicos posible. Lo que ocurrió después, y que culminó en la patente del aparato electromecánico, es lo que en términos coloquiales se llama carambola.

“Como nuestro laboratorio fue el principal productor de protectores faciales de la Región de los Ríos -explica-, comenzamos a recibir a funcionarios y médicos de casi todos los hospitales de la región, quienes venían a retirar los productos para sus instituciones, y en las conversaciones con ellos comenzó a surgir esta necesidad de ayudar al personal médico de hospitales de menor complejidad e incluso de zonas aisladas”, recuerda.

Dos cosas quedaron claras de esas conversaciones: un ventilador mecánico es una máquina carísima y muy compleja de administrar; y que si bien el paciente siempre es central en estas situaciones, se debe poner mucha atención a lo que está ocurriendo con el personal médico, “y en eso nosotros vimos un nicho en el cual aportar”, precisa el Dr. Sérandour.

El Decano de la Facultad de Medicina de la UACh, Dr. Claudio Flores, quien participó del diseño de de la patente, explica que no cualquiera puede utilizar un AMBU y que se necesita mucha experiencia porque es un procedimiento de acción y respuesta. Para el académico, el valor metodológico de esta innovación está en que por primera vez a muy bajo costo un instrumento puede reemplazar de manera adecuada la acción experimentada de un profesional de la salud. “Un paciente que requiere este tipo de ventilación necesita a una enfermera, a una TENS o al propio médico al lado, administrando el oxígeno, lo que puede durar incluso varias horas”, detalla.

Horas y manos que en una pandemia o en cualquier emergencia siempre faltan. Además del hecho de que cada funcionario médico aplicando ventilación a un paciente con COVID-19 está expuesto al contagio.

El Dr. Flores dice que esta identificación de una necesidad en un tramo tan específico de la atención de urgencia permitió un diálogo muy fluido entre la ingeniería y la medicina especializada en fisiología respiratoria.

“Con el instrumento patentado se podría optimizar el tiempo del personal médico y también protegerlo de contagios, porque cubre con tecnología cuestiones esenciales de este procedimiento como la mantención de la frecuencia respiratoria, un volumen corriente de acuerdo a la variación del paciente, y además de manera distintiva cuenta con un botón PEEP, es decir, una válvula que permite mantener el pulmón distendido cuando se sale el aire”.

La patente

Lograr una patente es una tarea que demanda mucho esfuerzo. Chile en general tiene un desafío grande en esta materia, especialmente si se compara con países de la OCDE.

El Dr. Germán Rehren es el Director de Desarrollo e Innovación de la Vicerrectoría de Investigación, Desarrollo y Creación Artística de la UACh, y ha acompañado de cerca este patentamiento.

Sobre el proceso, comenta que “fue bastante rápido, ya que se obtuvo en menos de dos años y el INAPI no solicitó mayores modificaciones al texto original, lo que reafirma la novedad y originalidad del aparato inventado y construido por el equipo del LeufüLab. Esta es la primera patente de invención concedida a la Facultad de Ciencias de la Ingeniería y tenemos otras solicitudes ya en evaluación. Cabe mencionar que el equipo contó con el apoyo de Oficina de Transferencia y Licenciamiento para la gestión de la tramitación. Esperamos que por su flexibilidad, esta solución pueda llegar a donde se necesite y prestar la utilidad para la que fue creada”.

Al respecto, el Dr. Enrique Suárez, Decano de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, sostiene que “para nuestra Facultad, esta patente representa una gran satisfacción. La pandemia nos tomó por sorpresa y sin duda ha dejado grandes aprendizajes y nos entregó la oportunidad de acercar disciplinas que parecían lejanas, pero que se unieron en busca de soluciones a una situación contingente y urgente. Creo que, sin buscarlo, este trabajo realizado con los colegas de Medicina junto al LeufüLab, y que fue motivado por la falta de equipamiento mínimo del personal de salud, es un ejemplo de nuestra motivación en la ingeniería, es decir, tener la posibilidad de poner a disposición de la sociedad nuestras capacidades y nuestro trabajo de investigación, y con ello mejorar las condiciones de vida de las personas”.

El desarrollo del asistente electromecánico de ventilación manual AMBU contó con el apoyo en su realización del Centro de Innovación y Emprendimiento 14K y del proyecto InnovING:2030 “Innovando en ingeniería desde el sur del mundo”, que se desarrolla desde 2016 en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería gracias al apoyo de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).