El primer prototipo de ventilador de turbina bi-nivel para la ventilación controlada por presión en pacientes afectados por Covid-19, el Acute-19, desarrollado por investigadores españoles, acaba de superar con éxito la fase de validación en un modelo animal en la Universidad CEU Cardenal Herrera de Valencia. Este último paso es imprescindible para su uso en humanos, por lo que podrá iniciarse muy pronto la terapia en pacientes que requieren ventilación mecánica por complicaciones respiratorias a causa de la enfermedad Covid-19.
La validación en modelo animal se ha realizado con éxito hasta últimas horas de la noche del viernes 3 en el Hospital Clínico Veterinario de la CEU UCH, por el equipo formado por el catedrático de esta Universidad y Jefe del Servicio de Anestesiología, José Ignacio Redondo, el profesor Jaime Viscasillas, Jefe del Área de Grandes Animales, y Álvaro Gutiérrez, miembro de este Servicio, junto a los anestesiólogos José Miguel Alonso, del Hospital La Fe y líder del proyecto, y Miguel Casañ, del Hospital General de Castellón, y con el ingeniero Damià Rizo, de Darimo Carbon SL, uno de los creadores de este ventilador.
Tras el diseño y montaje del prototipo y su testado en distintos modelos de simulación respiratoria, el respirador de turbina de presión bi-nivel para ventilación invasiva Acute-19 ha mostrado en las pruebas realizadas hasta anoche en la CEU UCH su eficacia y fiabilidad para la ventilación en un modelo animal sano y en un modelo animal con patología de distrés respiratorio inducida. Según explica el profesor de Anestesiología Veterinaria de la CEU UCH, José Ignacio Redondo, «durante el testado en modelo animal del prototipo Acute-19 hemos estado evaluando tres aspectos: la mecánica respiratoria, el intercambio gaseoso y los parámetros hemodinámicos. La validación se ha realizado con ovejas anestesiadas, monitorizando la espirometría y todas las constantes vitales de forma no invasiva. En la prueba en modelo animal, se han analizado los datos de la mecánica ventilatoria mediante un sensor de flujo, así como los datos gasométricos, hemodinámicos y de oxigenación, mostrando la eficacia y seguridad del prototipo Acute-19».
Según destaca el profesor de Veterinaria de la CEU UCH, «los resultados durante el testado animal han superado las expectativas del equipo: el prototipo ha mostrado fiabilidad no solo durante la ventilación mecánica, sino también en la fase de paso a la ventilación espontánea, o fase de destete. Además, hemos validado también el modelo Acute-19 en modo CPAP, es decir, como soporte adicional ventilatorio durante la fase de recuperación de los pacientes, en la que necesitan ayuda para respirar de forma espontánea, por lo que se podrá utilizar también fuera de las UCIs y para dar soporte ventilatorio a pacientes no intubados».
Primer ventilador de turbina, validado en la CEU UCH
Acute-19 es el único ventilador de turbina de estas características que ha podido desarrollarse y validarse en España en un modelo animal durante el periodo de confinamiento decretado el 14 de marzo. Existen varios equipos en España, tanto de empresas como de centros de investigación, que han desarrollado modelos de ventiladores de ambú, o balón manual mecanizado, o con compresor de gas comprimido, para insuflar oxígeno al paciente. Pero el funcionamiento de los ventiladores de turbina, como Acute-19, es mejor en términos de estabilidad de flujo de gas que el de los que funcionan con otros sistemas motrices.
A diferencia de otros ventiladores que se están desarrollando, el Acute-19 está basado en una turbina que incorpora un conjunto de sensores y actuadores para regular de forma exacta la presión de salida de aire que se envía al paciente, permitiendo ajustar los parámetros de presión inspiratoria y espiratoria, frecuencia respiratoria y relación inspiración-espiración.
A estas características diferenciales, se suma ahora el hecho de que todavía muy pocos equipos han superado la fase de testado en modelo animal de sus prototipos. «Por estos motivos, con esta validación en la CEU UCH hemos dado un paso adelante muy importante para que el modelo Acute-19 pueda empezar a producirse para paliar la necesidad actual de ventiladores adecuados para pacientes con Covid-19», destaca el profesor José Ignacio Redondo.
Próxima fase clínica
El equipo del proyecto Acute-19 comienza ahora la fase clínica, con un estudio previo observacional en pacientes sin patología respiratoria, en el Hospital Universitario La Fe de Valencia, liderado por el anestesiólogo del Hospital Universitario La Fe de Valencia José Miguel Alonso, director del proyecto, con la colaboración de los especialistas en anestesiología y reanimación, miembros del equipo Acute-19, Guido Mazzinari, Óscar Díaz, Jorge Puchol y María Pilar Argente. Alonso destaca también la sencillez de diseño y eficiencia de los ventiladores basados en turbinas, cuyos componentes se pueden obtener con facilidad: «Son importantes ventajas en relación a su fabricación y desarrollo, por lo que esperamos comenzar su producción en breve y ponerla a disposición de todo aquel que necesite producirlos en cualquier lugar del mundo, mediante un sistema de ‘open source’ o código abierto en la web del proyecto http://acute19.com/.
Este diseño del prototipo Acute-19, ahora testado, ha sido desarrollado por un equipo multidisciplinar formado por José Ramírez Paz, de la Universidad de Córdoba; Damià Rizo Morant, de Darimo Carbon S.L.; Pedro Alonso Pérez, de Tecnikoa 3d Filaments S.L.; y José Miguel Alons Íñigo, director del Grupo de Expertos en Terapias no Invasivas VMNI CR Valencia.
MIEMBROS DEL EQUIPO INVESTIGADOR ACUTE-19
Acute-19 es un proyecto abierto multidisciplinar, de ámbito nacional, en el que participan diversas empresas privadas y universidades y que incluye un equipo de expertos médicos, veterinarios, ingenieros, técnicos de diseño industrial, informáticos y expertos en logística trabajando en red y de forma sincronizada:
Damiá Rizo Morant. Director Ingeniero del proyecto ACUTE-19. Ingeniero Industrial por la Universitat Politècnica de Valencia. CEO Fundador de Darimo Carbon S.L.
José Ramírez Faz. Director Ingeniero del proyecto ACUTE-19. Ingeniero Agrónomo, Ingeniero Industrial. Profesor del Dpto. de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Córdoba.
José Miguel Alonso Íñigo. Director Médico del proyecto ACUTE-19. Especialista en Anestesiología y Reanimación. Servicio de Anestesiología, Reanimación y Tratamiento del Dolor. Hospital Universitari i Politécnic La Fe (Valencia). Director del Grupo Español de Expertos en Terapias Respiratorias no Invasivas (VMNI-CR Grupo).
Pedro Alonso Pérez. Técnico Superior de diseño y fabricación mecánica. Ingeniería técnica mecánica. CTO fundador de tecnikoa and C&T fabrication SL.
José Ignacio Redondo García. Doctor en Veterinaria. Máster en Estadística Aplicada. Jefe de Servicio de Anestesia del Hospital Clínico Veterinario CEU. Catedrático del Dpto. Medicina y Cirugía Animal de la Universidad CEU Cardenal Herrera.
Jaime Viscasillas Monteagudo. Licenciado en Veterinaria. Especialista Europeo en Analgesia y Anestesia Veterinaria. Jefe del Área de Grandes Animales del Servicio de Anestesia del Hospital Clínico Veterinario CEU. Profesor del Dpto. Medicina y Cirugía Animal de la Universidad CEU Cardenal Herrera.
Salvador Díaz Lobato. Doctor en Medicina. Especialista en Neumología. Profesor Asociado de Medicina de la Universidad Europea. Director Médico de Nippon Gases Healthcare. Co-Director del Grupo Español de Expertos en Terapias Respiratorias no Invasivas (VMNI-CR Grupo). Director del «International High Flow Network».
Laura Sánchez Suárez. Especialista en Medicina Familiar y Comunitaria. Urgencióloga.
Miguel Casañ Pallardó. Especialista en Anestesiología y Reanimación. Servicio de Anestesiología, Reanimación y Tratamiento del Dolor. Hospital General Universitario de Castellón.
José Miguel Vidagany Igual. Grado en Ingeniería Informática Universitat Politècnica de València (UPV). Arquitecto de software y seguridad en Premium Numbers SL.
Rafael López Luque. Doctor Ingeniero, catedratico del Dpto. de Física Aplicada de la Universidad de Córdoba.
Manuel Torres Roldán. Doctor Ingeniero, profesor del Dpto. de Física Aplicada de la Universidad de Córdoba.
José Manuel Carratalá Perales. Urgenciólogo. Co-Director del Grupo Español de Expertos en Terapias Respiratorias no Invasivas (VMNI-CR Grupo).