“La crisis es necesaria para que la humanidad avance”, decía Albert Einstein. Ciertamente, conflictos bélicos, crisis económicas y cientos de epidemias en la historia han demostrado que en tiempos de necesidad se pone a prueba la capacidad inventiva del hombre. La prensa escrita y la radio, la computadora o el GPS, y otros avances científicos y tecnológicos, así como mejoras para el conocimiento médico, testifican lo dicho.

Fue así que surgieron también los primeros prototipos de respiradores y ventiladores pulmonares, uno de los productos más utilizados y demandados por los profesionales de la salud para hacer frente a la covid-19.

Según un reporte de la agencia española Sinc, “la variante más  icónica y representativa de la ventilación mecánica fueron los denominados “pulmones de acero”, desarrollados en 1928 por el ingeniero Philip Drinker y el fisiólogo Agussiz Shaw para uso prolongado en Estados Unidos”.

Este respirador de tipo coraza se diseñó para ofrecer soporte ventilatorio a los pacientes afectados de poliomielitis, y dominó el ámbito de la reanimación para las enfermedades respiratorias en la primera mitad del siglo XX.

Hoy, la producción y uso de estos equipos se torna imprescindible. Singapur, Estados Unidos y Países Bajos lideran las exportaciones de ese tipo de aparatos.

Hijos de la ciencia

En abril de 1969 surgía en Cuba el Instituto Central de Investigación Digital, actual empresa Combiomed Tecnología Médica Digital. Lo integraban entonces investigadores de la Universidad de La Habana junto a profesores y alumnos de la antigua Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Tecnología de la Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría (Cujae). El equipo tendría el reto de desarrollar la primera computadora cubana.

En sus más de 50 años, la empresa se ha dedicado a fabricar, desarrollar, comercializar y ofrecer mantenimiento a equipos de la línea de monitorización de pacientes y soporte de vidas. Dispositivos de diagnóstico y rehabilitación cardiovascular, monitoreo de pacientes, estimulación eléctrica, diagnóstico de enfermedades respiratorias crónicas o de soluciones para la atención primaria de salud han salido de sus laboratorios.

El director general de esa entidad, Arlem Lesmes Fernández, aseguró en 2021 al diario Granma que el ciento por ciento de las instituciones hospitalarias con pacientes positivos a la covid-19 dispone en sus respectivas terapias de los equipos médicos fabricados en Combiomed. Incluso, subrayó, que en algunas de ellas representa la totalidad de la tecnología disponible.

Sin embargo, aún había un producto al que Combiomed no había tenido acceso: un ventilador pulmonar.

El colapso de estos aparatos en las unidades de cuidados intensivos en medio de la crisis sanitaria, sumada a las restricciones del bloqueo que impidió a Cuba mantener el vínculo con las empresas suizas proveedoras de ventiladores al país, impuso al colectivo de Combiomed, el Centro de Neurociencias (Cneuro) y otras instituciones del sistema de salud, el reto de asumir soluciones innovadoras.

“La necesidad es la madre de la invención”, dijo también Platón. Y no se equivocaba. El sistema de salud nacional precisaba garantizar la asistencia respiratoria a sus pacientes infectados; a esa necesidad responden Ventipap, Pcuvente y Combiovent, los primeros ventiladores pulmonares hechos propiamente en Cuba.

Pcuvente y Ventipap para emergencia

Cneuro es un centro capacitado en la investigación aplicada y el desarrollo de prototipos y productos. Durante la pandemia, no solo ha garantizado los medios de protección para el personal de salud que trabaja en zona roja, sino también la producción de equipos de ventilación para las terapias intensivas del país. En esta etapa se ha enfocado, además, en el desarrollo del ventilador mecánico de emergencia Pcuvente y el ventilador no invasivo Ventipap, de tipo Cpap (presión positiva continua de las vías respiratorias).

Según informa la directora de Desarrollo del organismo, Tania Aznielle, Pcuvente se gestó sobre la base de un código abierto que permitió obtener el autorizo de su uso en salones de emergencia y postoperatorios en un corto período. En tanto, Ventipap, cuenta también con el autorizo de uso de emergencia, además del registro sanitario que obtuvo a finales de diciembre de 2021 por el centro regulador médico nacional Cecmed.

El especialista de Cneuro José Carlos Santos Ceballos explicó en el programa televisivo Mesa Redonda que para el desarrollo de los equipos se apegaron al modelo del proyecto de un equipo tecnológico de Massachusetts, Estados Unidos. “Había un movimiento de hardware y software libres para equipos de ventilación y de emergencia que tenían entre sus características ser equipos sencillos, de corta duración en la ventilación, de bajo costo y fácil producción. Para nosotros, la bolsa de resucitación manual en primeros auxilios sería el corazón del ventilador. Era un primer paso básico, faltaba trabajo y estudio”, aseguró.

En el desarrollo de Pcuvente intervienen varias instituciones del país como la Unión de Industrias Militares, encabezada por el Centro de Innovación y Desarrollo Tecnológico Grito de Baire; la Oficina Nacional de Diseño y, por supuesto, Cneuro como centro gerente del proyecto. El Fondo Financiero de la Ciencia y la Innovación del Citma, la Unión Europea, el Movimiento por la Paz, las sociedades cubanas de Higiene y Epidemiologia y de Bioingeniería, la ONG MediCuba-Suiza y el Gobierno de La Habana aportaron financiamientos.

En solo tres meses, Pcuvente estuvo listo y transitó por todo el proceso de validación, pruebas y regulaciones correspondientes sin contratiempos. Unos 230 de su tipo se han suministrado ya al sistema nacional de salud. Una vez acabe la pandemia, podrán ser utilizados también en salas de recuperación de anestesia y en unidades de cuidados intensivos.

Por su parte, el Ventipap es un sistema de soporte respiratorio a presión continua no invasiva; es decir, sin mecanismo de intubación. Así lo explica el jefe del proyecto, Ernesto Velarde Reyes.

“Este prototipo cuenta con un diseño básico que posibilita su rápido desarrollo. Para ello, nos apoyamos en proyectos abiertos como el de la University College London (UCL)”, informó Velarde en comparecencia en Mesa Redonda.

“Hemos tenido el apoyo de instituciones del grupo empresarial BioCubaFarma y de organismos internacionales como la Organización Panamericana de la Salud, MediCuba-Suiza y la Asociación de Cubanos en Reino Unido”, añade.

El capitalino Hospital Militar Carlos Juan Finlay fue sede de las pruebas paramétricas con Ventipap, en tanto otros cuatro hospitales de La Habana prestaron sus salas para realizar pruebas de uso en humanos con una muestra de 21 pacientes. Luego de obtener el registro sanitario en diciembre de 2021, se han entregado unas 50 unidades del producto al sistema de salud, cifra que aspira a sumar más de 200 durante el primer trimestre del presente año.

Combiovent.  Alto estándar

Combiovent es el primer ventilador de altas prestaciones hecho en Cuba. Juan Carlos Hernández Rodríguez, líder del Diseño Neumático, declara que entre sus principales ventajas se encuentran su sistema de microturbina, que le permite independizarse del sistema aéreo hospitalario; su válvula espiratoria, que regula esta función en el paciente de una manera activa; así como la posibilidad de acceder a fuentes de oxígeno de alta y baja presión.

Le hemos incorporado, además –subraya–, parámetros hemodinámicos como la medición de oximetría y capnografía, que calculan la concentración de oxígeno de la sangre y la cantidad de dióxido de carbono que exhala el paciente en tiempo real.

En el proceso de desarrollo interviene un equipo multidisciplinario integrado por asesores médicos, programadores, informáticos, diseñadores mecánicos e industriales, tecnólogos y operarios de las plantas productivas. Asimismo, cuenta con el asesoramiento del Grupo Nacional de Terapia Intensiva del hospital Hermanos Ameijeiras y del Calixto García, además del Centro Nacional de Electromedicina y el Cecmed.

Combiovent ofrece mejores soluciones mecánicas, industriales y gráficas; una interfaz de usuario moderna, amigable y bastante intuitiva. Este proyecto permite desarrollar varios elementos innovadores para lograr soberanía tecnológica, pues se asume desde cero el diseño completo de un sistema neumático y de soluciones mecánicas industriales y gráficas y tarjetas electrónicas, además de un software y firmware propios. Solo el motor eléctrico y los sensores han sido comprados en el exterior, el resto de los componentes son de fabricación cubana.

De esta manera, ha sido posible sortear la indisponibilidad en la industria de componentes electrónicos. Tampoco olvidemos el monto económico que podría ahorrarse. Un dispositivo similar cuesta en el mercado internacional entre 25 000 y 60 000 dólares.

En estos momentos, Combiovent se encuentra en etapa de prototipo a sus primeros pasos, pero el equipo detrás de su desarrollo ya tiene los ojos puestos en el futuro. Aspiran a implementar un modelo de ventilador para niños y neonatos, uno de transporte y otro para el hogar, además de una máquina de anestesia.

“En los momentos de crisis solo la imaginación es más importante que el conocimiento”, expuso también Einstein. Sin embargo, en este punto, invención e intelecto han jugado por igual sus cartas para que Cuba disponga hoy de novedosos ventiladores pulmonares con sello nacional.