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20 Abril 2020

Altruismo tecnológico al servicio de la medicina

El curso de la pandemia por coronavirus exige cambios en la forma de contribuir al avance de la ciencia. En este escenario, varias instituciones están aportando valor a través del intercambio colectivo.

Un 15 de abril de 1452, nació en la Italia el genio renacentista Leonardo Da Vinci, un arquetipo del uomo universale, cuya vida giró alrededor de un extraordinario poder creativo que volcó en una gama de obras, avances científicos e inventos.

Además de pintor fue anatomista, arquitecto, artista, botánico, escritor, escultor, filósofo, ingeniero, músico, poeta y urbanista. Su figura impulsó crucialmente el desarrollo de la cultura occidental, incluso hasta nuestros días. 

Demostró estar adelantado a su época, en una sociedad que todavía no se encontraba mentalmente preparada para sus formulaciones innovadoras. Muchas de ellas solo pudieron ser desarrolladas hasta varios siglos más tarde, por limitaciones técnicas o debido a pequeñas incongruencias en sus bocetos, que imposibilitaron el funcionamiento de sus ideas.

En 1487, luego de que la peste bubónica provocara la muerte de una de cada tres personas en Italia, su instinto científico lo llevó a descubrir “que la plaga se expandía por las malas condiciones sanitarias y que la salud de los ciudadanos estaba relacionada con la salud de su ciudad”, así consigna el escritor estadounidense Walter Isaacson en la biografía que redactó sobre él [1].

Para ayudar a solucionar el problema, se carteó con Ludovico Sforza -Duque de Milán que, más tarde, se convertiría en su mecenas- para plantearle un concepto radical que combinaba su sensibilidad artística con la visión de ingeniero urbanista: la creación de “ciudades ideales” planificadas para el bienestar y la belleza. 

Según él se hacía necesario trasladar a los milaneses a 10 nuevas urbes, proyectadas y construidas de cero a lo largo del río, con el fin de “dispersar a la multitud de gentes, que parecen un rebaño de cabras y todo lo inundan con su fetidez y son semilla de pestilencia y muerte” [1].

A diferencia de las calles estrechas de Milán, que Leonardo comprendió favorecían la propagación de enfermedades, las avenidas de su metrópoli serían, al menos, tan anchas como altas sus casas. Con el fin de mantener limpias las avenidas, el pavimento se inclinaría levemente hacia el centro para que así el agua de lluvia se deslizara por las ranuras centrales hacia el sistema de alcantarillado situado debajo. 

Acababa de empezar a estudiar la circulación de la sangre y de los fluidos del cuerpo y, mediante una reflexión analógica, examinó cuáles serían los mejores “sistemas de circulación para las necesidades urbanas”, desde el comercio hasta la eliminación de residuos. Y eso proyectó para la nueva ciudad. 

Pese a que sus ideas eran sensatas y visionarias, Ludovico no adoptó ninguna. Si bien no pudo colaborar con la reducción de la mortandad a causa de esa epidemia, hay algo que traspasó a generaciones: su curiosidad insaciable y esa imaginación febril inventiva que hoy está permitiendo que emprendedores como él compartan su conocimiento y lo pongan a disposición de la ciencia para formar sinergias colaborativas en todo el mundo. 

La aparición del SARS-CoV-2 y su posterior propagación mundial ilustra la naturaleza verdaderamente interconectada de la sociedad actual. Y lleva a la reflexión de que cuando existe un desafío sistémico, la respuesta se traduce en esfuerzos colectivos.

Fua algo que los científicos chinos tuvieron claro cuando lograron secuenciar en tiempo récord el genoma del virus y lo compartieron con la comunidad científica internacional con el fin de avanzar en una vacuna para evitar más contagios y frenar la diseminación. Fue la primera muestra de cómo la cooperación open source puede marcar la diferencia a la hora de ayudar a gobiernos e instituciones sanitarias a trabajar para hacer frente a la COVID-19.

Esta emergencia sanitaria ha dejado en evidencia la falta de material y de dispositivos médicos para situaciones extremas. No se trata solo de carestía de mascarillas para la población y de materiales para la protección de los profesionales de la salud, sino que también de equipamiento tecnológico necesario para el tratamiento crítico de estos enfermos.

Es un hecho que el número de pacientes graves está superando por mucho a la cantidad de respiradores artificiales disponibles a nivel global. Este déficit ha motivado al sector tecnológico y científico a desarrollar y fabricar unidades rápidamente.

En este nuevo escenario, varias instituciones están aportando a través del intercambio colectivo de código abierto, término con el cual se identifica al software distribuido y desarrollado bajo una licencia que permite a distintos usuarios el acceso a él para que pueda ser estudiado y modificado sin ninguna restricción en su uso. Además, permite su redistribución siempre y cuando sea bajo los términos y condiciones de la licencia con la cual fue adquirido originalmente. 

El Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) es uno de los muchos ejemplos. Ya está difundiendo la documentación para fabricar un sistema de ventilación de emergencia: E-Vent, un proyecto que puede ser replicado por quienes lo necesiten a bajo costo y sin tener que pagar licencia de derechos por ello. 

Hace una década, investigadores y estudiantes del MIT pusieron en marcha este bosquejo que se basa en automatizar el funcionamiento de un respirador manual, a través de una bolsa autoinflable que se acciona para proporcionar ventilación a los pacientes con dificultad o incapacidad para hacerlo por sí mismos [2]. En ese entonces fue pensado para suplir las carencias de material sanitario en zonas remotas y en hospitales de regiones en desarrollo, pero ante esta emergencia fue retomado para apoyar los casos más severos de COVID-19.

El sistema es simple, utiliza un motor para accionar una leva que comprime la bolsa del respirador y libera el volumen de aire suministrado ajustando en cada inhalación la frecuencia de bombeo y la relación entre ella y la exhalación. No es autónoma, pues requiere que un profesional que lo opere, pero en una situación como la actual puede marcar la diferencia entre la vida o la muerte.

Según los técnicos del MIT esta pareciera ser “la opción más sencilla dado que son dispositivos simples, comunes y abundantes. Proporciona a los médicos la capacidad de controlar y vigilar estrechamente el volumen de aire y, además, suministra ajustes adicionales en forma de PEEP (presión positiva al final de la expiración), vigilancia PIP (presión inspiratoria pico) y filtración y adaptación a los parámetros de cada paciente, porque si no se considerara adecuadamente estos factores podría resultar en lesiones graves a largo plazo o en el fallecimiento del paciente”.

El dispositivo está diseñado conforme a las normas de la FDA y solo se está esperando su validación final. Constantemente, el MIT está actualizando las guías, mecánicas y eléctricas, así como los controles y pruebas que se van obteniendo a medida que se desarrolla y testea en diferentes entidades. De hecho, varias universidades y centros de investigación alrededor del mundo ya lo están fabricando, adaptando e intercambiando sus avances con los creadores en una especie de colaboración altruista recíproca. 

Qué habría hecho Leonardo Da Vinci, el genio insigne de Milán, ante el coronavirus… lo más probable es que frente a la encrucijada actual hubiese optado por la apertura del conocimiento y la cooperación en beneficio de la humanidad sin secretos ni códigos, tal y como lo están haciendo los innovadores del siglo XXI. 

Referencias
[1] Isaacson, Walter, Leonardo da Vinci. La Biografía, Ed. Debate, Buenos Aires, 2018, pp. 86-87
[2] Husseini, Abdul & Lee, Heon Ju & Negrete, Justin & Powelson, Stephen & Servi, Amelia & Slocum, Alexander & Saukkonen, Jussi. (2010). Design and Prototyping of a Low-Cost Portable Mechanical Ventilator. Journal of Medical Devices-transactions of The Asme. 4. 10.1115/1.3442790

Por Carolina Faraldo Portus

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