{"id":5757,"date":"2022-03-11T17:20:57","date_gmt":"2022-03-11T17:20:57","guid":{"rendered":"https:\/\/transferencia.tec.mx\/?p=5757"},"modified":"2023-07-24T16:47:12","modified_gmt":"2023-07-24T16:47:12","slug":"ciencia-multidisciplinaria-diseno-y-manufactura-del-ventilador-de-emergencia-mediik","status":"publish","type":"divulgacion-ciencia","link":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/divulgacion-ciencia\/ciencia-multidisciplinaria-diseno-y-manufactura-del-ventilador-de-emergencia-mediik\/","title":{"rendered":"Ciencia multidisciplinaria; dise\u00f1o y manufactura del ventilador de emergencia MEDIIK"},"content":{"rendered":"

Por\u00a0Jos\u00e9 Israel Mart\u00ednez L\u00f3pez y V\u00edctor Segura Ibarra<\/strong>
\n<\/span>Art\u00edculo de divulgaci\u00f3n<\/em><\/p>\n

La pandemia trajo muchos retos que cambiaron el status quo<\/em> completamente. Entre estos resalta la escasez de insumos b\u00e1sicos como los equipos de protecci\u00f3n personal y, alarmantemente, los ventiladores para los pacientes con necesidad de ser intubados. \u00a0Ante el escenario sombr\u00edo algunas organizaciones e individuos decidimos enfrentar la situaci\u00f3n. Los retos y aprendizajes de esta experiencia ameritan ser documentados.<\/p>\n

\r\n \r\n \"\"\r\n <\/picture>
Dise\u00f1o del ventilador de emergencia MEDIIK V2. Es capaz de ofrecer cuatro modos de ventilaci\u00f3n: CV-CMV, PC-CMV, VC-AC y PC-AC, TV <700 ml, 0 – 30 RR, I: E 1: 4. Contiene alarmas audibles y visibles, medici\u00f3n de CO2 y O2, monitoreo de flujo, volumen y presi\u00f3n. a. Vista frontal. Algunos de sus componentes principales: 1 – bot\u00f3n de encendido \/ apagado, 2 – alarma LED, 3 – pantalla LCD, 4 – pantalla para visualizar curvas de ventilaci\u00f3n, 5 \u2013 paro de emergencia, 6 – bot\u00f3n para men\u00fa de navegaci\u00f3n, 7 – bot\u00f3n de control de TV, 8 – bot\u00f3n de control de BPM, 9 – bot\u00f3n de control I: E, 10 – puerto espiratorio, 11 – puerto inspiratorio, 12 – pivote para detecci\u00f3n de presi\u00f3n. b. Vista lateral: 13 \u2013 paleta de compresi\u00f3n, 14 – carcasa de protecci\u00f3n acr\u00edlica, 15 – carcasa de componentes electr\u00f3nicos. c. Dimensiones totales de MEDIIK.<\/figcaption><\/figure>\n

Ante la primera oleada de la pandemia, la escasez de ventiladores en Europa llev\u00f3 a la clasificaci\u00f3n sistem\u00e1tica de pacientes en varios pa\u00edses, obligando al personal m\u00e9dico a tomar la dif\u00edcil decisi\u00f3n de dejar a pacientes sin la posibilidad de sobrevivir1<\/sup>. \u00a0Esta medida conocida como triage<\/em> es un recurso que suele estar reservada a condiciones extraordinarias como la guerra. \u00a0Al tanto de la gravedad del escenario, muchos grupos de investigaci\u00f3n alrededor del mundo centraron su tiempo y esfuerzo en desarrollar este tipo de equipos m\u00e9dicos.\u00a0 La mayor parte de estos desarrollos se utiliz\u00f3 un dise\u00f1o basado en la compresi\u00f3n de una bolsa de reanimaci\u00f3n por medios mec\u00e1nicos con control de volumen tidal. \u00a0Pronto aparecieron dise\u00f1os de todos los rincones del planeta, el Massachussetts Institute of Technology (MIT)2<\/sup>, la Universidad de Rice3<\/sup>, Utah-Stanford4<\/sup>, OxyGEN5<\/sup> y VentilAid, por mencionar algunos. \u00a0Inclusive, la Administraci\u00f3n de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA), otorg\u00f3 un permiso de despliegue de emergencia sin precedentes a estos desarrollos para su uso cl\u00ednico.<\/p>\n

Dado la naturaleza y las circunstancias del proyecto, fue necesario reunir a expertos en diversas \u00e1reas de especialidad tales como dise\u00f1o mec\u00e1nico, electr\u00f3nica, manufactura, desarrollo de software y especialidades m\u00e9dicas como la medicina de emergencia y la neumolog\u00eda. La conformaci\u00f3n de equipos de trabajo de hasta 60 personas gener\u00f3 una amalgama de conocimientos muy variados, abarcando desde temas regulatorios hasta detalles m\u00e9dicos y mec\u00e1nicos. \u00a0No existi\u00f3 \u00e1rea del conocimiento que no fuera requerida en la colosal responsabilidad. \u00a0El compromiso tambi\u00e9n requiri\u00f3 de la colaboraci\u00f3n de la academia y la industria. \u00a0Demostrando el compromiso social que las ha caracterizado, el Tecnol\u00f3gico de Monterrey y las empresas ADS, 3D Factory y MABE unieron fuerzas y recursos para realizar lo imposible: dise\u00f1ar y producir un ventilador mec\u00e1nico certificable en tiempo r\u00e9cord.<\/p>\n

Es necesario contextualizar que los ventiladores m\u00e9dicos comerciales son muy costosos porque son equipos electromec\u00e1nicos complejos de alto valor agregado cuyo mercado es limitado. \u00a0Por lo tanto, y a pesar del grado de expertise del equipo de trabajo, nadie del grupo hab\u00eda tenido una experiencia directa en el dise\u00f1o de este tipo de dispositivos en particular.\u00a0 Para la mayor\u00eda de nosotros hubo una importante curva de aprendizaje que sortear con cursos de fisiolog\u00eda respiratoria y normatividad de equipos m\u00e9dicos. \u00a0Con esfuerzo y a marchas forzadas se logr\u00f3 comprender los requerimientos t\u00e9cnicos del proyecto, y los ingenieros se adiestraron como m\u00e9dicos y viceversa. \u00a0Inicialmente se solvent\u00f3 el reto t\u00e9cnico con la producci\u00f3n de un dispositivo funcional con par\u00e1metros de operaci\u00f3n suficientes para satisfacer las necesidades del 80% de la poblaci\u00f3n mexicana (ver Figuras 1 y 2). \u00a0Esto fue (relativamente) la parte sencilla.<\/p>\n

\r\n \r\n \"\"\r\n <\/picture>
Rango de valores y par\u00e1metros operacionales de confianza del MEDIIK.<\/figcaption><\/figure>\n

Los temas regulatorios y legales representaron el reto mayor. \u00a0Siendo un dispositivo que opera directamente con un ser vivo existen normativas nacionales e internacionales que requieren cumplirse. \u00a0En el \u00e1mbito nacional se tuvieron que considerar todos los requerimientos de la Comisi\u00f3n Federal para la Protecci\u00f3n contra Riesgos Sanitarios (COFEPRIS) y el Colegio de Biom\u00e9dicos. \u00a0Algunas otras caracter\u00edsticas fueron fundamentadas en est\u00e1ndares internacionales como las ISO-80601-2-12 y EIC-60-60601-1-2. \u00a0Asimismo, se siguieron gu\u00edas internacionales de dise\u00f1o de pa\u00edses como Australia, Estados Unidos y Reino Unido. \u00a0Como resultado, se obtuvo el dise\u00f1o de un ventilador que adem\u00e1s de cumplir con las caracter\u00edsticas m\u00ednimas de funcionamiento, incluye funcionalidades que se podr\u00edan considerar necesarias para someterlas a certificaci\u00f3n por parte de la Administraci\u00f3n de Alimentos y Medicamentos en Estados Unidos (FDA) para la utilizado en situaciones de emergencia.<\/p>\n

Los detalles t\u00e9cnicos de este proyecto pueden consultarse en el sitio de internet (www. Mediik.org) y en un trabajo presentado en la Conferencia Internacional de Ingenier\u00eda Biom\u00e9dica y Tecnolog\u00eda (ICBET 2021). \u00a0En esta ocasi\u00f3n queremos resaltar la uni\u00f3n y el compromiso desinteresado de los colaboradores de este proyecto que se reflej\u00f3 m\u00e1s all\u00e1 de una colaboraci\u00f3n profesional, y que alcanz\u00f3 el nivel personal. \u00a0La ense\u00f1anza m\u00e1s grande que nos dej\u00f3 este proyecto fue la humildad y el valor de la colaboraci\u00f3n como herramientas de trabajo y de vida. \u00a0Para todos fue muy importante reconocer nuestras limitantes y buscar la forma de superarlas. \u00a0Al final, el car\u00e1cter multidisciplinario generado de forma org\u00e1nica nos permiti\u00f3 cubrir las aristas que nuestros ojos no eran capaz de percibir. \u00a0Ante los prop\u00f3sitos que trascienden cualquier profesi\u00f3n, las etiquetas de ingenieros, m\u00e9dicos, abogados y dise\u00f1adores se desdibujaron.<\/p>\n

El proyecto no hubiera sido posible sin la participaci\u00f3n de los siguientes integrantes:<\/h2>\n

Escuela de Ingenier\u00eda y Ciencia<\/strong>s: Adriana Vargas-Martinez \/ Azael J. Cortes-Capetillo \/ Cesar Caamal-Torres \/ Ciro A. Rodriguez \/ Eduardo Flores-Villalba \/ Eduardo Gonzalez-Mendivil \/ J. Israel Martinez-Lopez \/ Jan A Lammel-Lindemann \/ Javier Vazquez-Armendariz \/ Joaquin Acevedo Mascarua \/ Jos\u00e9 Alfredo Galv\u00e1n-Galv\u00e1n \/ Julio Noriega-Velasco \/ Luis H. Olivas-Alanis, Nicol\u00e1s J. Hendrichs\/ Salvador Leal \/ Victor Segura-Ibarra<\/p>\n

3D Factory<\/strong>: Erick Guadalupe Ram\u00edrez Cedillo \/ Hiram Jos\u00e9 Uribe Hern\u00e1ndez \/ Ricardo Miguel Li\u00f1\u00e1n Garc\u00eda \/ Rogelio Letechipia Duran<\/p>\n

MABE<\/strong>: Alejandro Manuel S\u00e1nchez S\u00e1nchez \/ Arturo V\u00e1zquez \/ Carlos Ricardez \/ Cesar Eduardo Mancilla \/ Cesar Gutierrez Perez \/ Cynthia Verver y Vargas \/ David Rodriguez Trejo \/ Eduardo Ortiz \/ Gilberto Maga\u00f1a Loredo \/ Guillermo Astorga \/ Hasan Torres \/ Javier Pe\u00f1a \/ Luis Machuca \/ Maria del Rosario Salas Fuentes \/ Rogelio Ponce \/ Rosalba Cobos<\/p>\n

ADS<\/strong>: Alan Garc\u00eda \/ Cruz Castillo \/ Carlos Pineda \/ Cesar Pineda \/ Daniel Mendoza \/ Daniel Segovia \/ Gerardo Segovia \/ Gabriel Pantoja \/ Leobardo Pimentel \/ Brenda Hernandez \/ Belinda Rizo \/ Oscar Gonzalez \/ Poul Sarmiento \/ Eduardo Velazquez \/ Victor Velazquez \/ Miguel Mendoza G \/ Miguel Mendoza M \/ Eloy Mendoza \/ Manuel Mendoza \/ Luis Pineda \/ Luis Gonzalez \/ Esteban Hernandez \/ Moises Quilantan \/ Memo Larrea \/ Baldomero Martinez<\/p>\n

Referencias<\/h2>\n
    \n
  • Truog RD, Mitchell C, Daley GQ. The Toughest Triage \u2014 Allocating Ventilators in a Pandemic. N Engl J Med<\/em>. Published online March 23, 2020:NEJMp2005689. doi:10.1056\/NEJMp2005689<\/li>\n
  • MIT E-VENT | Emergency ventilator design toolbox. Accessed May 1, 2020. https:\/\/e-vent.mit.edu\/<\/li>\n
  • Student invention gives patients the breath of life. Accessed May 1, 2020. https:\/\/news.rice.edu\/2019\/05\/01\/student-invention-gives-patients-the-breath-of-life-2\/<\/li>\n
  • Li H, Li E, Krishnamurthy D, et al. Utah-Stanford Ventilator (Vent4US): Developing a Rapidly Scalable Ventilator for COVID-19 Patients with ARDS<\/em>. Emergency Medicine; 2020. doi:10.1101\/2020.04.18.20070367<\/li>\n
  • Secretaria General Iberoamericana. OxyGEN Project. Accessed May 1, 2020. https:\/\/www.oxygen.protofy.xyz\/?lang=es<\/li>\n
  • Open-Source solutions. VentilAid. Accessed May 1, 2020. https:\/\/www.ventilaid.org\/<\/li>\n
  • MEDIIK. Accesed Nov 4, 2021. http\/\/www.mediik.org\/<\/li>\n
  • J. Vazquez-Armendariz, V.S. Ibarra, L.H. Olivas-Alanis, J. Lammel-Lindemann, J.I. Martinez-Lopez, E. Ramirez-Cedillo, H. Uribe-Hernandez, R. Li\u00f1an-Garcia, R. Letechipia-Duran, M.D. Moya-Bencomo, A. Carvajal-Rivera, A. Cortes-Capetillo, N.J. Hendrichs-Troeglen, M. Mendoza-Machain, A. Vazquez-Almazan, C. Caamal-Torres, J. Noriega-Velasco, J. Acevedo-Mascarua, A. Vargas-Martinez, E. Gonzalez-Mendivil, E. Flores-Villalba, C.A. Rodriguez, J. Armendariz, J. Israel Martinez-Lopez, 2021 11th Int. Conf. Biomed. Eng. Technol. (n.d.).<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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