Sin sedación ni UCI: así es el respirador que diseñan ingenieros de la Fórmula 1 en UK

Los respiradores para suministrar oxígeno a los enfermos más graves de coronavirus se han convertido en los aparatos más codiciados estos días por los sanitarios de todo el mundo para lidiar con una pandemia sin precedentes en la historia reciente, que ya se ha cobrado al menos 24.000 muertos solo en Europa. El problema es que no abundan en los centros hospitalarios y son además invasivos, ya que obligan a sedar al paciente.

En medio de la crisis, los ingenieros del University College London (UCL) —junto con los médicos del hospital de esta facultad— se han puesto a trabajar con los técnicos del equipo de Mercedes de Fórmula 1 (F1) y han creado un aparato alternativo que evita que los afectados más graves por Covid-19 tengan que pasar por la UCI, lo que podría suponer un punto de inflexión en la lucha contra la pandemia.

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En concreto, el dispositivo de "presión positiva continua en las vías respiratorias" (conocido como CPAP, por sus siglas en inglés) permite que los pacientes puedan respirar sin necesidad de ser sedados. Esto quiere decir que no tienen que pasar por la unidad de cuidados intensivos, lo que puede reducir en gran medida la presión en los hospitales, en muchos países ya saturados.

“Una sala con 10 enfermos tratados con CPAP puede ser atendida probablemente por dos enfermeros y un médico. Mientras que si hay 10 pacientes en UCI, se necesitan cinco o 10 enfermeros y de tres a cuatro médicos. El costo y la mano de obra necesaria en la UCI son mucho, mucho mayores, y la UCI es mucho más compleja y peligrosa”, señala Tim Cook, del Royal United Hospital Bath NHS Trust.

Una sala con 10 enfermos tratados con CPAP puede ser atendida probablemente por dos enfermeros y un médico

Y aquí lo fascinante: la máquina estaba lista tan solo 100 horas después de la primera reunión que mantuvieron los expertos. En menos de siete días, se ha conseguido la luz verde de la Agencia de Reglamentación de Medicamentos y de Productos de Sanidad (MHRA), que valida los dispositivos médicos en el Reino Unido. Cuarenta de los 100 respiradores creados están siendo ya probados en el hospital del University Collegue y en otros tres centros de Londres. Si todo va bien, tan pronto como la semana próxima se podrían producir 1.000 unidades cada día.

Ingeniería inversa

La profesora Rebecca Shipley, directora del Instituto de Ingeniería de Salud de UCL, asegura que "el desarrollo de dispositivos médicos normalmente lleva años, pero se ha logrado realizarlo en días, ya que se partió de un dispositivo simple ya existente, al que se le aplicó ingeniería inversa para poder ser capaces de producirlos rápidamente y a gran escala". La 'ingeniería inversa' significa que los técnicos desmontaron un dispositivo CPAP sin patente existente, lo copiaron y mejoraron el diseño para adaptarlo a la producción en masa.

Aparatos similares se han utilizado ya en hospitales de Italia y China para ayudar a los pacientes de Covid-19 con infecciones pulmonares graves a respirar más fácilmente. En Italia, concretamente, el 50% de los enfermos que fueron asistidos con CPAP evitó la necesidad de respiradores, que además de ser más invasivos, ahora mismo son bastante escasos en el Reino Unido. Se calcula que solo hay alrededor de 8.000. Los expertos advierten de que en el pico de la pandemia harán falta alrededor de 30.000.

Según Shipley, el nuevo dispositivo "empuja un flujo constante de mezcla de aire y oxígeno en la boca y la nariz del paciente". "Esto se realiza a presión, lo que significa que los pulmones permanecen abiertos y, por lo tanto, aumenta la cantidad de oxígeno que les entra. Por lo tanto, reduce el esfuerzo necesario para respirar, especialmente cuando los alvéolos [los sacos de aire en los pulmones] han quedado afectados por el virus", recalca.

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A diferencia de una simple máscara facial vinculada a un suministro de oxígeno, el CPAP suministra además aire, por lo que requiere de una máscara que cree un sello hermético en la cara del paciente, sobre su boca y nariz, o una capucha transparente sobre su cabeza. Este método es menos invasivo que un respirador al uso, que obliga a sedar a los pacientes, a los que se inserta un tubo en las vías respiratorias.

“Ha sido un privilegio trabajar en estrecha colaboración con nuestros colegas clínicos y con los médicos que lideran la respuesta Covid-19 en China e Italia. Este contacto nos ha ayudado a definir la necesidad y responder con tecnología que esperamos respalde el NHS (Sistema Nacional de Salud Pública) en las próximas semanas y meses”, afirma Shipley.

Siete equipos de F1

Aparte de este diseño específico en el que ha participado Mercedes, los siete equipos de F1 con base en Inglaterra se han unido en una sola campaña llamada Proyecto Pitlane. Los ingenieros de las distintas escuderías —feroces competidores en la pista— están trabajando ahora conjuntamente contrarreloj para dar respuesta a la llamada del Ejecutivo de Boris Johnson para crear más respiradores con los que hacer frente a la pandemia en el Reino Unido.

Todo comenzó el día en que se suponía que comenzaría la temporada de F1. El gran premio de Melbourne estaba programado para el 15 de marzo y todos los equipos estaban ya en la ciudad australiana. Sin embargo, tres días antes, se suspendió la carrera.

Pat Symonds, el director técnico de F1, recibió una llamada de Mark Gillan, un ingeniero que anteriormente había trabajado en varias escuderías y actualmente es director de Tecnología de Innovate UK, la agencia de innovación pública del Reino Unido. Downing Street requería el apoyo de los mejores ingenieros. Y ambos sabían que la F1 estaba excepcionalmente capacitada para ayudar.

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Se conocieron dos días después en las oficinas de Gillan en Victoria Embankment. Al día siguiente, tenían los siete equipos con base en Inglaterra alrededor de una mesa en una reunión virtual donde se acordó que, por el momento, se suspendía la rivalidad. Era el momento de trabajar juntos. Están involucradas McLaren (británica), Williams (británica), Red Bull (austriaca), Renault (francesa), Racing Point (británica), Mercedes (alemana) y Haas (estadounidense).

Proyecto Pitlane

El Proyecto Pitlane es parte de una gran campaña llamada Ventilator Challenge UK, en la que el Gobierno ha desafiado a la industria para producir 30.000 respiradores en cuestión de semanas. Compañías como Rolls-Royce, Airbus y Dyson también participan.

A pesar del gran interés que tiene Downing Street por dotar los hospitales de más respiradores, ha recibido críticas por “imponer ideología ante enfermos” tras saberse que Londres no se ha sumado a la compra realizada por la UE de estos aparatos, lo que habría supuesto un ahorro de tiempo y dinero.

En un principio, el portavoz del Número 10 dijo que “el Reino Unido ya no era parte de la UE”. “Estamos realizando nuestro propios esfuerzos”, señaló. Pero tras conocerse que Bruselas sí ofreció a Londres la posibilidad de unirse al programa, el portavoz echa ahora la culpa a “un error de comunicación”. “Por alguna razón, el 'e-mail' no llegó”, sostiene.

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Agencias

En privado, según 'The Times', los aliados de Boris Johnson aseguran que la Comisión de la UE envió correos electrónicos a direcciones del Ministerio de Salud y Asistencia Social que ya no existen. Sin embargo, el plan era de sobra conocido por Downing Street, ya que se discutió en las reuniones de enero, en las que los funcionarios británicos estaban presentes.

Por otro lado, el Gobierno se ha disculpado con uno de los proveedores del NHS con base en Nantwich, Cheshire, después de no recibir respuesta por parte de las autoridades tras avisar de que había encontrado 25.000 respiradores en el mercado internacional que podrían haberse comprado para los hospitales británicos.