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Efervescencia innovadora durante la pandemia de la COVID-19

Desde el estallido de la crisis por el coronavirus ha habido en España una explosión de proyectos para paliar la escasez de material sanitario. Se han producido en tiempo récord respiradores y equipos protectores con impresión 3D. Además, se ha transferido tecnología a otros países con una idea de fondo: el altruismo y la solidaridad.

De izquierda a derecha, Ignacio Díaz de Tuesta, Víctor Muñoz y Carlos Pérez del Pulgar, parte del equipo de investigadores que ha desarrollado el respirador de UCI Andalucía Respira. / UMA / IBIMA

La pandemia de la COVID-19 ha puesto de manifiesto, entre muchas cosas, la fragilidad de los sistemas productivos de países que llevan décadas deslocalizando la fabricación de productos y no estaban preparados para la demanda de equipos y productos sanitarios en esta crisis.

Pero algo que se ha visto también es la capacidad innovadora de la sociedad española. Ingenieros e investigadores de universidades y organismos, plataformas ciudadanas, médicos, empresarios y makers han tratado de suplir esta carencia y se han puesto manos a la obra para desarrollar equipos de gran necesidad, como han sido los respiradores de bajo coste para las UCI con planos open source e impresión 3D de algunos componentes. 

“España ha respondido de una manera muy eficaz y organizada, tanto en fabricación 3D de pantallas protectoras y viseras, como en el diseño de prototipos de ventiladores”, dice Jorge Barrero, director general de la Fundación Cotec

Según comenta a SINC Jorge Barrero, director general de la Fundación Cotec y uno de los promotores del foro de Ayuda Innovadora a la Respiración (AIRE), “España ha respondido de una manera muy eficaz y organizada, tanto en fabricación 3D de pantallas protectoras y viseras, como en el diseño de ventiladores”.

Barrero indica que los prototipos de respiradores españoles han ido por delante de los de otros países, incluido el desarrollado por el MIT, en EE UU. “Empezaron a trabajar el mismo día que aquí, el 12 de marzo, y cuando publicaron el diseño de su prototipo, semanas después, ya había varios modelos españoles fabricados y probándose en pacientes.

El dispositivo del MIT “es un ventilador de campaña no sustitutivo de un respirador de UCI y es útil para ser usado con pacientes menos graves", señala el directivo. De este tipo, se han desarrollado varios en España como el Open Ventilator, creado por un equipo de la Universidad Rey Juan Carlos y la firma Celera.

“También se han creado respiradores más robustos que sí tienen las características necesarias para ser usados durante largos periodos de tiempo en cuidados intensivos y que han recibido la aprobación de la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios [AEMPS] para dicho uso”,  dice Barrero.

El respirador de la Universidad de Málaga

Uno de estos ventiladores a los que se refiere el director general de Cotec es el denominado Andalucía Respira, que fue desarrollado en menos de una semana por investigadores de la Universidad de Málaga (UMA), junto con científicos del Instituto de Investigación Biomédica de Málaga y médicos de los hospitales universitarios Regional de Málaga y Virgen de la Victoria.

Andalucía Respira ha sido probado en pacientes. Ofrece un litro de oxígeno por inspiración y 17 por minuto, más del doble de lo que un paciente medio necesita, y puede funcionar un año entero sin desconectarse

El modelo fue probado con éxito en clínica para demostrar su correcto funcionamiento en cuanto a ventilación y oxigenación de pacientes, indica la UMA. La AEMPS dio luz verde hace unas semanas para su fabricación en distintas plantas, como la de Fujitsu (Málaga).

Sus creadores dicen que han logrado una “máquina de una gran robustez”. El respirador “ofrece un litro de oxígeno por inspiración y 17 por minuto, más del doble de lo que un paciente medio necesita, y puede funcionar un año entero sin desconectarse”, explican.

Fabricación de respiradores de Andalucía Respira en la fábrica de Fujitsu. / UMA / IBIMA

Además, su coste es de unos 1.000 euros, frente a los 20.000 o 30.000 euros que puede costar un respirador tradicional.

Ahora que las UCI españolas han dejado de estar saturadas, “este y otros equipos españoles están abiertos a donaciones y transferencia de procesos y han recibido peticiones formales de países como Colombia, Ecuador o México”, indican a SINC portavoces de la UMA.

Según informan estas fuentes, “el Servicio Andaluz de Salud se ha reservado unos 300 de estos respiradores de los 480 que, por ahora, están programados para la producción en Fujitsu, ante algún previsible repunte o brote en el futuro. El resto, el propio presidente de la Junta de Andalucía, Juanma Moreno, ofreció distribuirlos a otras comunidades y también al extranjero”.

Dispositivo Autónomo de Respiración 

Otro de estos respiradores de UCI, mencionado por el director general de Cotec, es el denominado DAR (Dispositivo Autónomo de Respiración), que también recibió el visto bueno de la AEMPS. El dispositivo mecánico invasivo para pacientes con COVID-19 ha sido desarrollado por profesionales del Hospital Germans Trias i Pujol, el Hopsital Clínic y la Universidad de Barcelona.

El respirador DAR es un dispositivo mecánico invasivo para pacientes con COVID-19 y ha sido desarrollado por profesionales de instituciones catalanas

El prototipo, pensado para usarse en ausencia de un respirador convencional, se basa en un sistema de electroválvulas neumáticas que aporta y controla el volumen de oxígeno necesario para cada paciente, así como la frecuencia respiratoria y otros parámetros de forma constante y objetiva.

El equipamiento cuenta con partes de origen industrial, una parte neumática y de instrumentación, otra eléctrica y electrónica, así como software de control de variables de proceso, monitorización en pantalla y alarmas visuales y sonoras. 

Con él se puede controlar la frecuencia respiratoria y otros parámetros de forma constante y objetiva, detallan sus creadores.

Un inventor con solera tras el dispositivo de la UC3M

Uno de los últimos respiradores en salir, anunciado la semana pasada, ha sido el desarrollado por un equipo de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y del Hospital General Universitario Gregorio Marañón. Se trata de un prototipo avanzado de tecnología open source para UCI. Sus responsables indican que ya se han terminado el montaje de dos ejemplares para comenzar las pruebas de validación con animales y los procesos de homologación. 

Un pionero en el desarrollo de dispositivos biomédicos ha diseñado un respirador que permite asistir al paciente durante largos periodos de tiempo 

Detrás de este nuevo dispositivo está Juan Francisco Del Cañizo, catedrático de Fisiopatología Quirúrgica de la Universidad Complutense de Madrid e investigador del Laboratorio de Circulación Artificial del Hospital Gregorio Marañón. Este doctor, de 68 años, ha sido un pionero en el desarrollo de dispositivos biomédicos en España.

Este nuevo respirador para UCI realiza un control de presión positiva al final de espiración (PEEP), que una característica fundamental para los pacientes de COVID-19. / UC3M

Según relata a SINC Juanjo Vaquero, investigador de Bioingeniería de la UC3M e integrante del equipo, Del Cañizo “diseñó en los ochenta el primer ventrículo mecánico fabricado en España y, posteriormente, hizo varios sistemas de perfusión de órganos para mantenerlos en condiciones óptimas durante bastante tiempo antes de hacer un trasplante”.

El nuevo respirador diseñado por Del Cañizo permitirá asistir al paciente durante largos periodos de tiempo. Funciona en modo de operación mandatoria y en asistido. El primero cubre las necesidades de los enfermos que no pueden respirar por sí mismos. Con el segundo la máquina no fuerza al paciente a respirar, sino que lo acompaña a su ritmo y completa su esfuerzo.

Además, este respirador realiza un control de presión positiva al final de espiración (PEEP), una característica fundamental para los pacientes de la COVID-19 para asegurar que no se daña el pulmón.

La revolución ‘maker’

Otro ámbito en el que España ha destacado en esta efervescencia innovadora frente a la pandemia de la COVID-19 ha sido el de la comunidad de voluntarios makers.

El director general de Cotec señala que nuestro sistema de innovación “ha sabido reaccionar rápido, tanto en ventiladores como en constituir una sólida comunidad de makers, integrada por más de 16.000 personas”. Estos voluntarios han contribuido tanto en el desarrollo de respiradores, como en la fabricación de más de medio millón de EPIS [equipos de protección individual], que incluyen pantallas, viseras, mascarillas y batas”.

Según Barrero, “el modelo ‘maker’ español, integrado por más de 16.000 voluntarios, ha sido un ejemplo que se ha escalado a otros países y las autoridades europeas lo han seguido muy de cerca”

Barrero destaca que “el modelo maker español ha sido un ejemplo que se ha escalado a otros países y las autoridades europeas lo han seguido muy de cerca”. De hecho, agrega, “en un hackaton que convocó la Comisión Europea para soluciones COVID-19 hace unas semanas, España lideró las propuestas por delante de países como Alemania”.

Algunos de los voluntarios que se pusieron a producir EPIS son investigadores que comenzaron sus proyectos de impresión de equipos protectores, por ejemplo, viseras y pantallas, como una iniciativa personal y luego recabaron el apoyo de sus instituciones.

Este es el caso de Juan G. Víctores, del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad Carlos III de Madrid.

Proceso de impresión 3D de pantallas protectoras. / UC3M

Victores comenta a SINC que empezó imprimiendo las primeras unidades en su casa y luego ya formó un equipo con alumnos y otros profesores de la UC3M, que decidieron aprovechar el equipamiento de impresoras 3D de la institución. Su capacidad de producción llegó a 50 unidades de pantallas y viseras al día.

Víctores empezó imprimiendo en su casa. Luego formó un equipo con alumnos y otros profesores de la UC3M para aprovechar el equipamiento de impresión 3D. Llegaron a producir 50 unidades de pantallas y viseras al día

El modelo de impresión 3D utilizado por la UC3M es el que está aprobado por la Consejería de Sanidad de la Comunidad de Madrid, cuyos requisitos se pueden consultar en la web Coronavirus Makers

Ahora que hay menos presión sobre las UCI, Victores dice que siguen produciendo “a un ritmo prudente, según la demanda que vaya llegando. Todavía tenemos pedidos de hospitales de la comunidad”, subraya.

Otro investigador, Juan Rodriguez Hernandezdel Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC), también puso en marcha una iniciativa similar a la de la UC3M para la producción de pantallas protectoras con destino a hospitales madrileños. "Conté con la colaboración de FAB3D y de otros centros del CSIC”, cuenta a SINC.

Muchos makers han estado creando estos equipos sin ningún apoyo institucional desde sus propias casas. Lo único que necesitaban era una impresora 3D y comprar en el mercado filamentos PLA, láminas transparentes de PVC y gomas textiles. Al principio, muchos de estos voluntarios pagaban ellos mismos los materiales, pero cuando las iniciativas se popularizaron en redes sociales recibieron donativos.

Plataformas de apoyo entre ciudadanos

También han surgido en esta crisis iniciativas de apoyo entre ciudadanos. Una de ellas es un mapa on line que coordina ofertas y peticiones de ayuda en España. Instituciones de países de Latinoamérica han replicado la iniciativa.

Esta herramienta de software libre busca tender un puente entre personas con necesidades debidas al confinamiento y voluntarios, instituciones y comercios que puedan solucionarlas.

Kaleidos y Frena la curva han desarrollado un mapa web con ‘software’ libre para conectar a personas voluntarias y que piden ayuda en confinamiento. A día de hoy, sigue funcionando y se ha replicado en Portugal y Latinoamérica

El proyecto, que fue lanzado a finales de marzo, está siendo coordinado por la organización ciudadana contra el coronavirus Frena la curva y cuenta con el apoyo tecnológico de Kaleidos. Según señala a SINC Pablo Ruiz Múzquiz, CEO y cofundador de esta empresa de software, tan solo 48 horas después de lanzarse, se registraron 25.000 visitas y 1.000 punto de atención. Ahora, rozamos ya las 280.000 visitas y casi 10.000 puntos”, destaca.

“Estoy de baja por coronavirus, vivo sola y no puedo salir, necesito que alguien me haga la compra semanal y de farmacia”, se puede leer en una de las peticiones. En cuanto a los ofrecimientos de los voluntarios, van desde los que muestran su disponibilidad para ir al supermercado, cuidar niños o simplemente conversar. 

A día de hoy, dice Ruiz Múzquiz a SINC, “el mapa sigue operativo y mutando semanalmente. Ahora mismo, están contactando mucho ayuntamientos y organismos que quieren ver cómo esta herramienta les puede ayudar a gestionar ‘el día después’ y preguntan por el compromiso de mantenerlo en el tiempo, que, desde Kaleidos, es firme”, subraya.

Una herramienta de colaboración ciudadana desarrollada por Kaleidos y la plataforma Frena la curva pone en contacto a voluntarios y personas que necesitan ayuda. / Adobe Stock

Este joven CEO dice que la herramienta “se ha replicado en países como Portugal, México, Colombia, Chile, Uruguay, Argentina, Ecuador, Costa Rica, Panamá, y Nicaragua. También hay interés en Brasil y Venezuela”.

Cada país “ha tomado un camino diferente. Algunos han optado por inspirarse en nuestro mapa on line, lo cual resulta práctico porque nosotros montamos una réplica en 30 minutos como un clon del español. Otros cogen esa réplica y la adaptan a su realidad de país, cualquier opción nos parece bien”, señala.

Según Ruiz Múzquiz, “el equipo de cada país sabe lo que necesita, nosotros lo que hacemos es compartir la historia de nuestra herramienta, los protocolos de trabajo que hemos seguido y los equipos e infraestructura tecnológica".

¿Y ahora qué?

Han sido muchas las innovaciones e iniciativas en estos meses de confinamiento y pandemia, la pregunta siguiente sería ¿y ahora qué? Para el CEO de Kaleidos la reflexión final sobre el tema “es compleja sobre todo cuando estás todavía metido de lleno en el proceso”.

“Habrá que hacer una reflexión sobre la producción en España. Tal vez la industria debería tener un plan de ‘guerra’ de fabricación en caso de necesidad y establecer protocolos para utilizar sus líneas en montajes alternativos”, opina Barrero

“Tal vez –dice Ruiz Múzquiz– tendremos que aprender a adaptarnos manteniendo los mismos principios. Los proyectos y plataformas que han surgido están muy bien, pero se han hecho en entornos de mucha incertidumbre y habremos de ser capaces de ver cómo van mutando sin dramas”.

Opina que “es el proceso inteligente y solidario lo que importa. Seguramente habrá muchos productos o plataformas que no continúen porque no tenga sentido, pero debemos seguir aprendiendo y sumando sin miedo a experimentar”.

Por su parte, Jorge Barrero señala que ahora estamos en un caldo de cultivo en el que están sucediendo cosas interesantes. Por ejemplo, cuenta, “miembros de la comunidad maker, tanto los que han colaborado en el desarrollo de respiradores, como en EPIS, están pensando en crear una organización del tipo Médicos sin Fronteras, como una especie de ejército en la reserva para afrontar situaciones de emergencia”.

Barrero cree que “habrá que hacer una reflexión sobre la producción en España. Las industrias tal vez deberían tener un plan de ‘guerra’ para saber qué más podrían fabricar en caso de necesidad y establecer protocolos para utilizar sus líneas de producción en montajes alternativos a lo que es su negocio”.

Además, el director general de Cotec cree que a partir de ahora “habrá iniciativas que nacerán y algunas necesitarán un cierto reposo para ser analizadas”. También en estos momentos –dice– “emprendedores e innovadores estarán ideando nuevos modelos de negocio, pensando también en la rentabilidad”.

El directivo señala que “ha habido mucho altruismo y generosidad en la emergencia sanitaria, pero ahora muchos tendrán que pensar en su subsistencia, lo cual es legítimo porque sus formas de vida anteriores también están en peligro”, concluye.  

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