Ingenio mexicano ante la emergencia por coronavirus: diseñan innovadores ventiladores para enfermos

Ante la falta de ventiladores (seis de cada 10 del Insabi no funcionan) para atender la epidemia de coronavirus en México, ingenieros autónomos y universidades han desarrollado innovadores prototipos que pudieran significar la diferencia entre la vida y la muerte para cientos de personas.

En Baja California, hacen uno de fácil replicación

Un equipo de docentes de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), adscritos a la Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería (FCQI) del Campus Tijuana, así como a la Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño (FIAD) del Campus Ensenada, iniciaron la fabricación de un prototipo de ventilador respiratorio que sea fácil de replicar y con él construir más aparatos.

El maestro Roberto Alejandro Reyes Martínez, docente de la FCQI y parte del equipo de profesionistas que fabrican el prototipo, mencionó que estos ventiladores hacen la función respiratoria normal en personas que tengan problemas respiratorios, mientras se les suministran los tratamientos necesarios que les permitan recuperar la salud, los cuales son de gran utilidad para el sector salud ante la contingencia generada por el coronavirus que provoca la enfermedad de COVID-19.

“Estos ventiladores se componen de elementos plásticos, metálicos y electrónicos; tuberías de plástico; sistemas de suministro de aire por diferentes técnicas; sistemas de regulación de las variables eléctricas; sistemas de sensado de variables importantes como son presión, volumen, frecuencia, temperatura, humedad, entre otros; sistemas de alarma; sistema de visualización y control de variables; conectores de plástico y de metal.

Actualmente están determinando los costos de un sistema de estas características, a nivel prototipo pudiera estar oscilando en un costo de unos 40,000 pesos, pero al comercializarse, pudiera tener un costo menor, dependiendo la cantidad de producción. El docente de la UABC destacó que el precio comercial de un sistema de ventilación portátil es de aproximadamente 5,000 dólares y uno de hospital de 40,000 dólares.

Familia de Colima construye ventiladores

Tres hermanos que son ingenieros en Electrónica, Biomédica y Mecatrónica, Leonardo Rafael, Leobardo Miguel y Leonid Alberto Ramos Nando, respectivamente, decidieron poner manos a la obra a sus conocimientos ante la emergencia de falta de respiradores en el sector salud.

De acuerdo a información de la Secretaría de Salud de Colima, en el Sector Salud público y privado se cuenta con sólo 92 ventiladores, de los cuales 58 están en funcionamiento y el resto en mantenimiento.

Por lo que estos hermanos dieron a conocer que trabajan en el proyecto, que ya han involucrado al sector salud estatal para probar los diseños y el prototipo será presentado a la brevedad en el Colegio de Médicos.

El respirador artificial está basado en textos especializados de médicos y biomédicos de Reino Unido.

De acuerdo al ingeniero en Electrónica, Leonardo Ramos Nando, este ventilador está diseñado para otorgar aire a personas contagiadas de forma tanto mecánica como electrónica.

En Monterrey desarrollan otro con materiales de ferreterías

Estudiantes de la Universidad de Monterrey crearon un respirador que se puede fabricar a bajo costo y con materiales que se pueden conseguir en cualquier ferretería.

Un grupo de alumnos cambió su proyecto de tesis para crear un equipo accesible. Comenzaron a trabajar el 18 de marzo, su asesor Raúl Quintero, profesor de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Monterrey, se inspiró en una publicación del 2010 del Massachusetts Institute of Technology, en donde compartían el procedimiento para hacer un aparato de bajo costo que ayude a pacientes con problemas respiratorios; sin embargo, lograron mejoras que lo hace más alcanzable para el mercado mexicano y la situación de emergencia.

Andrés González Ramos, Sergio Caballero Lozano, Omar Beltrán Márquez y Víctor Cárdenas Domene, son el grupo de estudiantes de la carrera de Ingeniero en Mecatrónica, quienes no perdieron tiempo en reunir sus conocimientos para hacer un cambio positivo y trascendental en la comunidad mediante el proyecto que tienen por nombre: AMBUDEM-2020.

El equipo bien puede ser asociado como un respirador, pero técnicamente es un sistema de automatización de soporte respiratorio controlado. Si bien el equipo no sustituye un ventilador mecánico que se utiliza en hospitales, puede ser un auxiliar para algunas afecciones pulmonares. En el proyecto también participa el Alberto Hussein de la Torre, director de la carrera de Mecatrónica y Robótica y co-asesor del proyecto, quien explicó que aunque existen muchas instituciones trabajando en lo mismo, el diseño de la UDEM promete ser diferente.

“Nosotros estamos proponiendo un diseño diferente. Nuestra idea inicial era simplemente armar un equipo con los componentes que hay en México, es decir, tropicalizar el modelo del MIT, y poner este manual a disposición de la comunidad. Pero al estar trabajando surgieron muy buenas ideas y el diseño cambió bastante”, compartió el investigador.

Se diseñó en un principio pensando en que fuera lo más barato posible. Hay un parte electrónica y una parte mecánica del aparato... El diseño es simple, cualquier persona, sin ninguna maquinaria especializada, puede reproducirlo“, agregó el Quintero.

Señaló que los materiales usados en este prototipo son de bajo costo y de libre acceso, por lo que si otras personas quisieran crearlo, no tendrían problema, y si una empresa pretende fabricarlo en masa los costos serían manejables.

El “corazón” del equipo es la ambu bag o bolsa autoinflable tiene un costo de entre $500 y $800 pesos, mientras que la inversión en el resto de los materiales es de menos de 2,000 pesos.

Esta máquina, además, podrá ser usada de forma manual, una característica propuesta por el equipo de la UDEM y que no contempla la investigación del MIT, e incluso podrá funcionar con baterías de 12 volts, lo que brinda opciones de uso en regiones donde no hay fácil acceso a la electricidad, o en situaciones de emergencia.

En Sonora profesor realizó un prototipo económico

Con el propósito de apoyar el esfuerzo nacional contra el coronavirus el ingeniero industrial y maestro en Ciencias de la Universidad de Sonora, Gustavo Ozuna, diseñó y fabricó un respirador artificial de bajo costo.

“El precio sería, entre circuitos, la bomba y demás, saldría entre los 600 y 800 . Yo lo armé en dos horas”, dijo el ingeniero Gustavo Ozuna en entrevista con Noticieros Televisa.

Su funcionamiento es simple y los materiales, fáciles de conseguir.

“Salió la noticia de que había pocos respiradores en Sonora, que se cuidaran y todo eso. Entonces yo me preocupé. Me puse a buscar en internet. Vi capacidad de aire, tipos de válvulas, empecé a ver todo, y que me pongo a armarlo”, detalló.

Dice también que este respirador solo es una herramienta de apoyo para quienes sufren de insuficiencia respiratoria.

“Obvio, no sustituye a un sistema médico. No sustituye a una atención médica, pero si estás esperando o te mandan a tu casa a mantener reposo y no tienes aire suficiente fácilmente te ahogas. Entonces un sistema de estos puede apoyar”, concluyó el ingeniero industrial.

Otra iniciativa regiomontana

Un ventilador a menor precio, fabricación fácil y de uso público es el que diseñan investigadores del Tec de Monterrey ante la contingencia del coronavirus.

Con esta innovación se busca abastecer la demanda de ventiladores que podría darse en caso de que la problemática se extienda, en el proyecto participan más de 40 profesores e investigadores de diferentes campus.

“Es un respirador inspirado en una investigación que hizo MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) y publicó por el 2008", explicó el doctor Eduardo González Mendivil, director del Departamento de Mecánica y Materiales avanzados en Región Norte.

El académico explicó que este dispositivo está basado en una bolsa ambu de emergencias.

“El MIT comenzó a proponer una idea donde mecánicamente sustituye el movimiento de la mano de un enfermero, un médico o una doctora por un mecanismo que hace la misma acción de apachurrar esa bolsa que los médicos conocen como bolsa ambu. Nos inspiramos en ese paper”, añadió.

Este dispositivo tendrá un costo menor que los respiradores de hospital actuales, los cuales son más sofisticados y llegan a costar entre 45,000 y 60,000 dólares, apuntó el doctor González Mendivil. Aun así, los respiradores tendrán un funcionamiento similar al que tienen los hospitales, indicó González Mendivil. Un ventilador dota de oxígeno al paciente en estado crítico y le permite ventilarlo en los pulmones para su sobrevivencia.

Él, junto a los profesores Ciro Rodríguez, Nicholas Hendrichs, Gabriel Soto y Alejandro Cura, así como alumnos de posgrado, comenzaron el proyecto desde el lunes 23 de marzo, y al cual se han sumado más investigadores, así como empresas.

En el equipo de trabajo, encabezado por la Escuela de Ingeniería y Ciencias, hay médicos, biomédicos, mecatrónicos, mecánicos, eléctricos, electrónicos y diseñadores industriales.

Todos trabajan en tres susbsistemas, uno de éstos consiste en que cuidar la salida del aire del respirador al ambiente, para tratar de evitar que le virus se vaya a la atmósfera, apuntó el profesor.

Otros proyectos interesantes

También existen otras iniciativas de ingenieros del Instituto Politécnico Nacional, sus investigadores lograron avanzar en el diseño y desarrollo de dos tipos de ventiladores mecánicos para auxiliar al sector salud ante la carencia de esos equipos médicos, por lo que en breve estará en condiciones de fabricar 90 respiradores.

También otras iniciativas, como el prototipo que Reesistencia Team México que explicó a Infobae que calculan que su ventilador tendrá un costo de USD 450 o USD 500.

En tanto, Zaid Badwan, egresado de ingeniería mecatrónica de la UNAM y fundador de Medi-Print, destacó que su empresa trabaja a marchas forzadas en el desarrollo de un prototipo para fabricar respiradores de emergencia a bajo costo con impresoras 3D para donar en hospitales a más tardar en un mes.

Detalló que los ventiladores mecánicos tienen un costo de entre 700 mil y un millón de pesos y en México hay muy pocos, por lo que Medi-Print está desarrollando prototipos ‘caseros’ que las autoridades puedan aprobar para que se utilicen en los casos menos críticos y un costo de fabricación de 15 mil pesos.

Asimismo, el gobierno federal trabaja en la reparación de 1,500 respiradores artificiales que tenían averías menores y que en estos momentos ayudarán a reducir la demanda. Con el objetivo de suministrar el equipo necesario, la autoridad federal compró 5 mil aparatos a China, a pesar de que México es uno de los principales productores y provee a Estados Unidos. En tanto, Grupo Infra donó 50 ventiladores al Hospital General de Zona 32 del IMSS para pacientes con COVID-19.

Es importante que todo tratamiento con ventiladores sea supervisado y aconsejado por un médico especialista, asimismo que determine los intervalos de uso, ya que estos aparatos no pueden usarse en exceso ya que también tendría implicaciones negativas en los pulmones infectados.

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