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A medida que más y más pacientes con Covid-19 sufren de dificultad respiratoria aguda, la idea de compartir ventiladores, que implica dividir los tubos de aire en múltiples ramas para que dos o más pacientes puedan estar conectado a la misma máquina, ha sido objeto de mucho debate.
Varias asociaciones médicas han emitido una declaración conjunta desalentando esta práctica. Esto plantea un riesgo para los pacientes, dicen, debido a la dificultad de asegurarse de que cada paciente reciba la cantidad correcta de aire.
Un equipo de investigadores del MIT y del Brigham and Women’s Hospital ha ideado un nuevo enfoque para la división de ventiladores, que creen que podría abordar muchas de estas preocupaciones de seguridad. Se ha demostrado que son eficaces en pruebas de laboratorio, pero siempre advierten que solo deben utilizarse como último recurso en una emergencia cuando la vida de un paciente está en juego.
"Esperamos que este enfoque, que requiere componentes disponibles comercialmente, pueda ayudar a los pacientes con una necesidad extrema de asistencia respiratoria", dice Giovanni Traverso, profesor asistente de ingeniería mecánica en el MIT y gastroenterólogo en Brigham and Hospital de la Mujer. "Reconocemos que compartir el ventilador no es el estándar de atención, y las intervenciones como esta solo se recomendarían como último recurso".
Los investigadores ahora están trabajando para colaborar con terceros en un esfuerzo por solicitar una autorización de uso de emergencia de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos, que otorgaría una aprobación temporal para el uso de este. enfoque en pacientes durante la pandemia Covid-19. Traverso es el autor principal de un artículo que describe el nuevo sistema hoy en Medicina científica traslacional, y Shriya Srinivasan, becario postdoctoral en MIT y BWH, es el autor principal del estudio.
Feed personalizado
Los ventiladores son máquinas que ayudan a las personas a respirar suministrando oxígeno a través de un tubo que se coloca en la boca o la nariz. El brote de Covid-19 ha planteado la posibilidad de que la cantidad de ventiladores en los Estados Unidos pueda ser insuficiente para la cantidad de pacientes que los necesitarán ahora o en posibles olas futuras de la enfermedad. Además, otros países de todo el mundo han tenido problemas para conseguir suficientes ventiladores para manejar el brote de Covid-19.
A fines de marzo, al menos un hospital en la ciudad de Nueva York comenzó a compartir ventiladores entre pacientes al conectar un conector en forma de T que crea dos ramas, una que conduce al tubo de respiración de cada paciente. Cuando los médicos hacen esto, deben emparejar a los pacientes muy de cerca en términos de tamaño, edad y condición, ya que cada paciente recibe el mismo volumen de aire (la mitad del total producido por el ventilador).
Esto se considera riesgoso, en parte porque no hay forma de ajustar el flujo para que los pacientes reciban diferentes cantidades de aire según los cambios en su condición. Por ejemplo, a medida que un paciente mejora, sus pulmones se vuelven más "expandibles" y pueden absorber más aire, lo que podría alejar el aire del otro paciente. O, si un paciente tiene un pulmón colapsado, una fuerte ráfaga de aire podría desviarse hacia el otro paciente, causando daño a los pulmones.
Para superar estos desafíos, el equipo del MIT incorporó válvulas de flujo, una para cada miembro del paciente, que les permiten controlar la cantidad de aire que recibe cada uno.
“Estas válvulas de flujo le permiten personalizar la tasa de flujo para cada paciente de acuerdo con sus necesidades”, dice Srinivasan. "También aseguran que si un paciente mejora o empeora, rápida o lentamente, haya una manera de adaptarse".
La configuración también incluye válvulas de alivio de presión que pueden evitar que entre demasiado aire a los pulmones de un paciente, así como medidas de seguridad que incluyen alarmas que se activan cuando la entrada de aire de un paciente. el paciente cambia.
Para crear su configuración, los investigadores utilizaron piezas normalmente disponibles en un hospital. Las piezas también podrían obtenerse en ferreterías y esterilizarse, dijeron los investigadores. Un ventilador típico produce suficiente presión de aire para suministrar de seis a ocho pacientes a la vez, pero el equipo de investigación no recomienda usar un ventilador para más de dos personas, ya que la configuración se vuelve más complicado.
Escenarios simulados
Los investigadores primero probaron su configuración usando un ventilador para distribuir el flujo de aire entre un cerdo y un pulmón artificial, una máquina que simula la función de los pulmones. Al alterar las propiedades del pulmón artificial, podrían modelar muchas de las condiciones cambiantes que pueden surgir en los pacientes; también demostraron que la configuración del ventilador se puede ajustar para compensarlos. Más tarde demostraron que podían ventilar dos animales con un ventilador y mantener el flujo de aire necesario para ambos.
Este sistema debería facilitar que los trabajadores de la salud cambien la configuración a medida que la condición de los pacientes mejora o se deteriora, dicen los investigadores. Los investigadores también demostraron que si un paciente experimenta un colapso pulmonar, una válvula de presión liberaría automáticamente la presión adicional que podría fluir hacia el otro paciente.
Los investigadores ahora están trabajando con los equipos de respuesta a la pandemia de Brigham and Women y del Hospital General de Massachusetts para implementar este enfoque si es necesario. También crearon un sitio web con tutoriales sobre cómo configurar el sistema y obtener las piezas adecuadas.
Si bien creen que este enfoque supera muchos de los desafíos que generalmente hacen que compartir a los fanáticos sea demasiado riesgoso, los investigadores advierten que siempre es un último recurso.
"En términos de los problemas de seguridad y personalización que se han planteado, este sistema es definitivamente una mejora", dice Srinivasan. "Sin embargo, no lo recomendamos a menos que se necesite con urgencia".
La investigación fue financiada por el Massachusetts Consortium on Pathogen Readiness (MassCPR), el Massachusetts Life Sciences Center, los servicios en especie de Philips y fondos discrecionales del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT y del Brigham and Women’s Hospital.
