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Una tecnología brasileña optimiza el empleo de respiradores pulmonares y camas de UCI

Publicado em 30 abril 2020

Por Elton Alisson | Agência FAPESP

Un tomógrafo de impedancia eléctrica desarrollado por la empresa Timpel, una startup con sede en São Paulo, Brasil, para el monitoreo pacientes que requieren ventilación artificial, puede ayudar a expandir la disponibilidad de respiradores pulmonares y, por consiguiente, de camas en unidades de cuidados intensivos (UCI) destinadas a pacientes con COVID-19 en estado grave.

Este aparato, desarrollado en el marco de un proyecto apoyado por la FAPESP - Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo, se está utilizando en hospitales de Brasil, Europa, Estados Unidos, Japón y Medio Oriente. En São Paulo, los equipos de Timpel ya se encuentran en operación en el Hospital de Clínicas de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (HC-FM-USP), en el InCor, el Instituto del Corazón (también vinculado a la FM-USP), en el Instituto de Infectología Emílio Ribas y en diversos hospitales privados.

“Hay más de 150 aparatos en operación actualmente. Algunos están utilizándose en hospitales de Italia, España y Estados Unidos en el tratamiento de pacientes con COVID-19”, dice Rafael Holzhacker, presidente de la empresa. El tomógrafo por impedancia eléctrica (TIE) desarrollado por la empresa permite monitorear y optimizar la ventilación artificial en pacientes con tratamiento intensivo con el objetivo de minimizar los efectos colaterales y disminuir el tiempo de dependencia de la ventilación mecánica.

El principio tecnológico de este aparato consiste en la evaluación de la resistencia al paso de una corriente eléctrica (la impedancia), que varía sustancialmente debido al aire existente en los pulmones a medida en que el paciente inspira y exhala.

Mediante una cinta con 32 electrodos, el aparato emite una corriente eléctrica de baja intensidad alrededor del tórax del paciente, similar a la corriente eléctrica que se emplea en los estudios de electrocardiograma.

Pulmones. (Foto: DICYT)

A medida que atraviesa el tórax y se encuentra con distintas resistencias en el trayecto, la corriente eléctrica apunta el área de los pulmones por donde está circulando el aire. Con base en la impedancia medida sobre la superficie del tórax, se generan 50 imágenes por segundo, que representan la distribución y la dinámica de insuflación del pulmón, lo cual le suministra una información vital al médico y en tiempo real; y al borde de la cama.

Un software integrado al aparato, desarrollado en el marco de un proyecto que contó con el apoyo del Programa FAPESP de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE), le permite a la equipo médico evaluar cuál es la mejor estrategia de ventilación protectora para el paciente. “Este equipamiento hace posible evaluar la evolución del paciente en la cama, con lo cual disminuye la necesidad de realizar tomografías de rayos X reiteradas y el riesgo de transportarlo al sector de radiología, una operación sumamente arriesgada en casos de pacientes con COVID-19, a los que debe mantenérselos en aislamiento”, afirma Holzhacker.

Según el ejecutivo, el ajuste de la estrategia de ventilación con este aparato es especialmente importante en el tratamiento de los casos de COVID-19, pues esos pacientes deben ser ventilados muchas veces de manera no intuitiva.

El tratamiento convencional para estos pacientes, que exhiben una bajísima oxigenación, consiste en aumentar gradualmente la presión y la concentración de oxígeno. Sin embargo, si se sobredimensiona la presión, se corre el riesgo de provocar daños en los pulmones, con hiperdistensión y barotrauma (lesiones en los tejidos pulmonares).

“En ese caso, los pulmones de los pacientes pueden quedar dañados como efecto colateral de la ventilación, lo que se suma a la infección causada por el nuevo coronavirus”, pondera Holzhacker.

La empresa pretende utilizar los datos de la aplicación del aparato en el tratamiento de pacientes graves con COVID-19 en Italia y España para desarrollar y validar un algoritmo computacional específico referente a la definición de estrategias de ventilación en los casos de la enfermedad.

“El equipamiento y los algoritmos que empleamos actualmente son sumamente útiles para el tratamiento de pacientes con COVID-19. Pero pretendemos desarrollar una herramienta aún más simplificada y enfocada en el tratamiento de la enfermedad”, remarca Holzhacker.

La empresa desarrolló este aparato en el marco de convenios con la Facultad de Medicina y con la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo (USP), y con la Universidad Federal del ABC (UFABC). Los primeros estudios realizados por Timpel sobre las nuevas técnicas de ventilación artificial datan del año 2002, y revelaron la necesidad de contar con un aparato que con el cual se pudiera llevar a cabo un monitoreo continuo e individualizado de las estrategias de tratamiento.

Los primeros aparatos empezaron a comercializarse en 2015, luego de que la empresa obtuviera la aprobación de la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria de Brasil (Anvisa), de la Unión Europea y, posteriormente, de la Food and Drug Administration (FDA), la agencia reguladora del Departamento de Salud y Servicios Humanos de Estados Unidos.

Inicialmente, la empresa estuvo incubada en el Centro de Innovación, Emprendimientos y Tecnología (Cietec), en São Paulo. Además de su casa matriz, en São Paulo, mantiene una filial en Holanda, con un equipo de ventas y de soporte clínico para la atención de los clientes de Europa. (Fuente: AGENCIA FAPESP/DICYT)