Esta ha sido la labor de un equipo liderado por Andrés Jiménez, doctor en ingeniería electrónica y responsable técnico de proyectos de desarrollo dentro del área de Repostaje en vuelo, especialidad en electrónica, de la multinacional Airbus. Con más de 15 años de experiencia tanto en la matriz como en filiales del fabricante aviones de europeo, Andrés se ha encargado de dotar a la Asociación The Open Ventilator de un sensor esencial para la fabricación de sus respiradores desarrollados en tiempo récord y destinados a luchar contra la Covid 19. que ya están presentes en España y otros cuatro países latinoamericanos como en Ecuador, donde ya han sido homologados.

Lo primero de todo Andrés, ¿qué es y para qué utiliza Airbus caudalímetros?

[AJ]: Durante la operación de repostaje en vuelo, los sistemas de reabastecimiento (A330 MRTT) controlan tanto la presión a la que se realiza la operación como el caudal/volumen que se transfiere al avión receptor. Para poder realizar este control se utilizan sensores de presión y caudalímetros para regular la operación de las bombas del sistema de combustible del MRTT. Esto permite realizar la operación crítica de repostaje de manera controlada y segura tanto para el MRTT como para el avión receptor.

Tengo entendido que habéis sido la primera compañía en lograr realizar un repostaje completamente autónomo en vuelo, con uno de vuestros A310 ¿Qué papel han tenido los caudalímetros para lograr este hito?

[AJ]: Si, el pasado 17 de abril se completó la primera operación automática de repostaje con el sistema A310 Boom. La campaña de ensayos consiguió un total de 45 horas de operación y un total de 120 contactos con el sistema A3R (Automatic Air-to-Air Refuelling) cubriendo toda la ventana de operación entre el A310 y F-16 de la fuerza aérea portuguesa, esto nos ha permitido demostrar la madurez y capacidades de este desarrollo. Todos los contactos, como es habitual en vuelos iniciales de desarrollo, fueron sin transferencia de combustible, por lo que los caudalímetros de combustible no entraron en juego en esta ocasión

¿Por qué son tan importantes y necesarios los caudalímetros para los respiradores de The Open Ventilator?

[AJ]: En una operación similar a la del repostaje en vuelo, los respiradores utilizan también sensores de presión y caudal para controlar tanto la presión a la que se realiza la ventilación como el caudal/volumen que se transfiere al paciente. Los respiradores deben controlar muy bien la presión y volumen de espiración y mantener los mismos valores en la expiración del paciente.

Uno de los grandes problemas que ha tenido The Open Ventilator a la hora poder fabricar sus respiradores ha sido la dificultada de comprar estos sensores en los mercados internacionales, lo cual ha generado un importante cuello de botella ¿A qué achacas la escasez de estos componentes?

[AJ]: Los caudalímetros usados para los respiradores son muy particulares por el rango de presiones (pocos cm de columna de H2O) a los que trabaja para conseguir una correcta regulación durante la inspiración y la expiración. Esta peculiaridad, junto con la demanda masiva de respiradores y la paralización de las fábricas en muchos casos ha provocada un fuerte desabastecimiento en el mundo.

Cuéntanos un poco Andrés, ¿Cuál ha sido el proceso desde la idea inicial hasta el diseño final? Y ¿Cuál ha sido el mayor reto para llevarlo a cabo?

[AJ]: Reutilizando ideas usadas con anterioridad en los caudalímetros aeronáuticos, se realizó un diseño conceptual para adaptarse a los pequeños rangos de presión y caudal necesarios para la aplicación de los ventiladores. Se trabajó satisfactoriamente con Open-Ventilator para definir de manera correcta los rangos de funcionamiento y se hicieron los cálculos necesarios para poder medir el caudal con una medida de presión diferencial por lo que de esta manera se evitaba el uso de un medidor de caudal cuyo abastecimiento es escaso.

¿Hay alguna ventaja de estos caudalímetros diseñados por vosotros en Airbus frente a los convencionales?

[AJ]: El principal objetivo del diseño fue el uso de sensores de presión (sin escasez de abastecimiento) para la medida de caudal por lo que de esta manera se evitaba el uso de un medidor de caudal directo cuyo abastecimiento es bastante escaso.

¿Qué tiempo lleva producir estos componentes? ¿Se pueden producir a gran escala?

[AJ]: Actualmente, después de haber entregado las primeras 100 unidades y habiendo comprobado los buenos resultados de presión y repetitividad de las unidades, la fabricación a gran escala es posible ya que el diseño del caudalímetro se ha basado siempre en un diseño simple de montar y sin partes móviles. El caudalímetro está compuesto por cinco piezas (incluyendo el sensor de presión).

Para la Asociación The Open Ventilator, la colaboración con Airbus ha resultado fundamental para disponer de sensores de calidad en un tiempo récord. Pero una vez cumplido este objetivo inicial vuestro propósito es transferir la propiedad intelectual a la Asociación para que puedan autoabastecerse. ¿Es así?

[AJ]: Efectivamente, la intención de Airbus desde el principio ha sido que este diseño de caudalímetros sea open-source para que cualquier proyecto o asociación pueda utilizarlo libremente y en su caso, sirva, si es posible, para ayudar a salvar vidas.

Una máquina diseñada para salvar vidas

Se trata de un respirador ideado y desarrollado por Javier González, ingeniero de materiales, de la mano de Javier Asensio, médico del hospital madrileño 12 de Octubre. Una relación técnico/médica que ha servido para lograr un dispositivo robusto y funcional, al tiempo de cumplir con las exigencias de las UCI Siendo capaz de regular todo tipo de parámetros y necesidades del paciente: frecuencia respiratoria, volumen o humedad del aire.
Cuenta también con numerosos sensores y componentes como cuadalímetros, control de presión, filtros, humidificadores, mecanismos de control y sistemas de alarma con sistemas redundantes de seguridad para cumplir con los criterios de seguridad y eficacia.

A todo ello se suma un software que usa “machine learning”, lo que permite al dispositivo ir aprendiendo y ajustándose a las necesidades médicas en tiempo real. Todo ello le ha permitido superar exhaustivos test de fatiga, electromagnetismo y ensayos “in vivo”. El objetivo final, una vez superada la pandemia, será lograr el marcado CE, así como la correspondiente homologación de los países latinoamericanos donde llegue, siguiendo el procedimiento establecido y cumpliendo todos los estándares legales de las autoridades sanitarias correspondientes.

A la espera de su primer paciente

Los primeros ensayos en un el entorno de simulación IDEhA, coordinados por el doctor Carlos Guijarro, médico investigador del Hospital de Alcorcón, junto con el doctor Santiago García del Valle, jefe de la Unidad de Anestesia, han facilitado ajustes del software y conexiones para optimizar el funcionamiento del equipo.
Una vez aplicadas las mejoras sugeridas, el respirador ha superado satisfactoriamente las pruebas realizadas en el entorno de simulación. La optimización realizada a The Open Ventilator permite valorar ya la inclusión de pacientes en el estudio clínico si las condiciones logísticas del hospital lo hacen posible, de acuerdo con los estrictos requisitos de la AEMPS.

Salto a Latinoamérica con Fundación MAPFRE

Toda una demostración de ingeniería española que ha dado el salto a Latinoamérica gracias a las aportaciones económicas de la Fundación MAPFRE. Los primeros países que recibirán estos respiradores serán Ecuador y Colombia, y están muy avanzadas las conversaciones con otros cinco países del área, que han mostrado interés por recibir este tipo de equipos.
El objetivo de la Fundación MAPFRE es conseguir que estos dispositivos, con capacidad para producirse a escala, lleguen cuanto antes donde más falta hacen y así ayudar al personal sanitario a salvar vidas.

Cancillería Ecuador on Twitter

El canciller @ValenciaJoseEc recibió esta noche 15 equipos de ventilación para respiración asistida, donados al Ecuador por @enginyersbcn y otros 2 equipos donados por la Fundación @fmapfre 1/2 🇪🇨 https://t.co/osN1r5BR6F

Un proyecto solidario y colaborativo

Para alcanzar esta ambiciosa meta ha sido fundamental la inestimable colaboración de un consorcio de empresas que ha cedido instalaciones, personal y componentes en Madrid y Barcelona. Entre ellas ha destacado Celera, red de talento joven, la multinacional OMRON, que ha aportado su “know how” en equipos electrónicos, junto a Fabrez, Igus España, Finsa, CECA MAGÁN Abogados y Renfe.

También cabe destacar la aportación de Red Eléctrica, así como las donaciones de miles de particulares que han creído en el proyecto desde un principio. El proyecto además ha tenido un fuerte apoyo institucional tanto por parte de la Comunidad de Madrid como de la Universidad Rey Juan Carlos promotor del ensayo clínico.

“Nuestra visión desde un primer momento”, asegura Javier Asensio, coordinador médico de The Open Ventilator, “ha sido alcanzar una solución a la altura de los respiradores comerciales para dar tranquilidad en su uso a los especialistas médicos”.
“No se trata de un mero ventilador portátil o de campaña para hacer frente a la urgencia actual”, añade Javier González, “lo que hemos conseguido en un aparato, funcional y robusto y, además, fácil de ensamblar y con capacidad de producción a escala”.

Cuesta creer que hace 3 semanas nuestro respirador no era más que un simple esbozo -compartido en la imagen inferior. A día de hoy, nuestro dispositivo ya se está ensayando en varios hospitales tras ser el primer dispositivo homologado en España.

Ante la emergencia sanitaria global provocada por la crisis de la Covid-19, The Open Ventilator nace como una iniciativa de Celera para hacer frente a la creciente demanda de respiradores en hospitales para poder salvar vidas cuando ya no se disponen de otras alternativas.

Ante la emergencia sanitaria global provocada por la crisis de la Covid-19, The Open Ventilator nace como una iniciativa de Celera para hacer frente a la creciente demanda de respiradores en hospitales para poder salvar vidas cuando ya no se disponen de otras alternativas.

El primer prototipo que construimos estaba basado en Arduino. Gracias a esta tecnología pudimos avanzar muy rápido y aprender sobre la mejor forma de realizar las compresiones mecánicas del AMBU de forma eficiente.

Según iba avanzando el proyecto incorporamos dispositivos avanzados para controlar la presión, PEEP, control de volumen. En esta segunda etapa resultaba evidente que hacía falta otro tipo de componentes más específicos para que nuestro respirador pudiera usarse en el entorno hospitalario…

Toda la experiencia que hemos adquirido durante las últimas semanas, que nos ha permitido conseguir la homologación de nuestro respirador, nos ha ayudado mejorar la seguridad y efectividad de nuestro respirador. También, a no obviar los pequeños detalles, que son importantes para garantizar el uso adecuado de estos respiradores en pacientes.

Este diseño, que fue el homologado el pasado 4 de abril, y no otro, es el único que está aprobado para su uso en ensayo clínico. Tras conseguir una homologación el dispositivo no debe ser modificado, ya que cualquier cambio futuro, debe ser notificado para su nueva homologación.

Además, ¡ayer pudimos donar nuestro primer respirador en el hospital Universitario Alcorcón! Esto ha sido posible gracias a la aportación económica de la Fundación Mapfre que nos permitió fabricar los primeros dispositivos.

The Open Ventilator on Twitter

¡Y llegó el gran día! 📢 The Open Ventilator entra en el Hospital U. Fundación de Alcorcón para empezar ensayos clínicos en pacientes con #COVID19 💪 Gracias @A3Noticias por acompañarnos en este momento @_celera @urjc @fjgonzalez_l @JavAsensio @algallegoi @yok3r https://t.co/Be24aFPKG4

Debido a los aprendizajes del proyecto, hemos tenido que definir que este proyecto opere bajo un sistema abierto bajo demanda, si quieres tener acceso a los planos y al código que hace funcionar el respirador te pongas en contacto con nosotros indicando el uso que quieres darle para poder estudiar cada caso y facilitar la ayuda.

Nuestra prioridad desde el comienzo ha sido que nuestro respirador llegue lo antes posible a aquellos que más lo necesitan. Por ello, desde que conseguimos la homologación, seguimos dedicando todo nuestro tiempo a fabricar respiradores lo antes posible para poder entregarlos a aquellos centros donde los necesiten.

Ahora mismo estamos probando nuestros dispositivos en varios ensayos clínicos. Tan pronto como tengamos más noticias os lo haremos saber.

Todas aquellas personas que estén interesadas en nuestro respirador, pueden ponerse en contacto con nosotros mediante el siguiente typeform aquí y os responderemos lo antes posible. ¡Gracias!