Los esfuerzos humanos y técnicos de diversas disciplinas se han unido en estos tiempos de pandemia para ir buscando las soluciones a los problemas generados por el covid-19. En términos de tratamiento para los contagios más graves, uno de los equipos fundamentales es el ventilador mecánico.

Así lo han entendido en la Universidad de Tarapacá y es por eso que hace unas semanas, un equipo multidisciplinario de la Facultad de Ingeniería trabaja en la fabricación de dos prototipos de ventiladores respiratorios de bajo costo, con la finalidad de poner a disposición del sistema de salud de Arica ante la emergencia sanitaria que vive la región y el mundo por el Covid-19.

Prototipos

El primero está basado en el prototipo ApolloBVM de Rice University, desarrollado por académicos y estudiantes, con dedicación exclusiva, de los departamentos de Ingeniería en Computación e Informática, Ingeniería Mecánica e Ingeniería Eléctrica y Electrónica, y con la colaboración de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad de Tarapacá.

Se diferencia de otros prototipos presentados por otras universidades, por contar con 2 motores, lo cual permite mayor precisión y un sistema robusto de administración de aire, mediante un AMBU (ventilador manual). El prototipo es completamente programable y en su estado actual puede entregar 3 de los 7 parámetros requeridos por los ventiladores mecánicos en uso en clínicas y hospitales, además de señalar que su estructura es modular y fácil de transportar.

El segundo prototipo BREATHE-DIEE, en la cual integrado por académicos y estudiantes a cargo del académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica - Electrónica, Dr. Lorenzo Vásquez Alfaro, trabajan de manera incansable para logra la producción de los prototipos funcionales, el cual está operativo en una primera etapa como prototipo de respirador electromecánico, cuyo funcionamiento básicamente produce respiración artificial comprimiendo un AMBU (bolsa de resucitador manual), con un mecanismo de brazo de leva pivotante, accionado por un motor eléctrico de estándar industrial automotriz, eliminando la necesidad de un operador humano para el procesos de respiración artificial.

Ambas iniciativas están a cargo del jefe del proyecto y académico del Departamento de Computación e Informática, Dr. Raúl Herrera Acuña, hD. in Computer Science, Kingston University, Londres, quien comentó que este trabajo se encuentra en una etapa muy inicial, porque luego se tienen que desarrollar pruebas de fuerza, de durabilidad y de sanidad, para que pueda ser certificado.

"Creemos que se podrían producir de cinco a diez ventiladores mecánicos en la ciudad y para la ciudad", explicó, para lo cual ya está seleccionando materiales. "Hay algunas ofertas ya para poder fabricar la parte metálica. La idea es que funcionen bien", explicó Herrera, con todos los parámetros.

Equipo multidisciplinario

Herrera explicó que la iniciativa, "partió de la conversación que tuve con un muy buen amigo. Luego de esto, se hizo el contacto con el Diputado de la Región, Nino Baltolú, quien comprometió su apoyo al proyecto, para luego hacer las gestiones con el Director del Departamento de Ingeniería en Computación e Informática, Héctor Beck Fernández y el Decano de la Facultad de Ingeniería, Alejandro Rodríguez Estay, que me recomendaron de comunicarle la idea de la iniciativa a nuestro Rector, Dr. Emilio Rodríguez Ponce, quien respondió casi de inmediato dando todo el apoyo a la iniciativa y el compromiso de los recursos internos de la Universidad para el desarrollo de esta iniciativa".

El equipo multidisciplinar está conformado por: Dr. Raúl Herrera Acuña, académico del Departamento de Computación e Informática (jefe del proyecto y encargado de adquisiciones); Dr. Mauricio Arriagada Benítez, académico del Departamento de Computación e Informática (encargado de logística de materiales, diseño y programación); Mg. Humberto Urrutia López, del Departamento de Computación e Informática (encargado de logística y transporte); Mg. Alexis Fuentealba Orrego, del Departamento de Mecánica (encargado de diseño 3D, configuración electrónica y adecuación de materiales) y por Mg. Patricio Collao Caiconte, del Departamento de Ingeniería en Computación e Informática (encargado de generación de piezas y modelamiento 3D), por el Dr. Cristóbal Castro Cruz, del Departamento de Mecánica (encargado de control de materiales y normas) y por el Dr. Lorenzo Vásquez Alfaro, del Departamento de Ingeniería Eléctrica - Electrónica, quien está a cargo del proyecto de ventilador mecánico BREATHE-DIEE.

En el área médica han tenido el aporte vital del Dr. Carlos Úbeda de la Cerda, Decano de la Facultad de Ciencias de la Salud quien ayudó con los contactos a nivel de área de la salud y materiales de testeo y los médicos, el Dr. Carlos Cousins quien les enseñó el funcionamiento in situ de los ventiladores mecánicos en la Clínica San José y el Dr. Víctor Rocco, colaboró con los aspectos técnicos respecto al concepto de ventiladores mecánicos y respiración asistida.

El Decano de la Facultad de Ingeniería de la UTA, Alejandro Rodríguez Estay, destacó que "los prototipos iniciales fueron construidos en material de prototipado rápido, diseñado para que sea implementado completamente en materiales de uso médico como el acero inoxidable. Se finalizó la primera etapa de diseño, superando las primeras pruebas de accionamiento de los sistemas, siendo funcional y operando de manera autónoma básica".

Agregó que, "la segunda etapa consiste en automatizar y controlar los procesos de volumen, presión y flujo de aire del sistema de respiración artificial según los requerimientos médicos (capacidades PEEP). La tercera etapa son pruebas en los maniquís de simulación de respiración y la cuarta etapa es la proposición de prototipo para manufactura y producción".