Proyectos open source que pueden ayudar a combatir el coronavirus en primera línea

El mundo de la tecnología es uno de los que más se ha volcado para combatir la pandemia provocada por el COVID-19. Empresas y grupos de usuarios de todos los sectores, desde las grandes tecnológicas hasta asociaciones de aficionados al mundo de la impresión 3D aportan su tecnología, sabiduría o su tiempo para tratar de ayudar a acabar con la enfermedad provocada por el virus. Cómo no, el mundo del desarrollo y la tecnología open source está entre ellos, con numerosas iniciativas, nacidas en muchos casos de ideas de ingenieros y desarrolladores que, con metodologías de diseño distribuido y licencias open source, ponen sus prototipos, diseños o productos a disposición de quien quiera y pueda utilizarlas.

Muchas de estas iniciativas, según Zdnet, se centran en el desarrollo de ventiladores, aparatos críticos en muchos casos para salvar la vida de los enfermos más graves. Muchos países se han encontrado con que los que tenían se les quedaban cortos y han intentado comprarlos, en muchos casos con poco éxito.

Pero gracias a estas iniciativas y proyectos open source no solo se han conseguido desarrollar cientos y miles de unidades, sino que también se van a lograr salvar muchas vidas. Para ello también ha sido necesario, en muchos casos, que las autoridades reguladoras de muchos países relajasen las normas y regulaciones vigentes para los ventiladores, lo que ha hecho que estas máquinas de diseño open source pudiesen llegar al sector y a los hospitales que las necesitaban.

En algunos casos, como en el Reino Unido, la autoridad competente se ha puesto en contacto con estos grupos de diseño, con el objetivo de facilitar que sus ventiladores cumpliesen unos estándares mínimos.

VentShare, para dos pacientes a la vez

VentShare es un diseño de ventilador open source ideado en la localidad irlandesa de Galway, que está basado en un concepto muy sencillo: la división de la salida y la entrada de un ventilador permite enviar oxígeno a dos pacientes a la vez con un solo ventilador. De esta forma, cada hospital puede utilizar estos ventiladores con el doble de pacientes.

El sistema que emplea VentShare se basa en la división del tubo de salida con un conector en Y del que salen dos tubos separados, uno para cada paciente. Cada uno de estos tubos tiene su propia válvula, para que el anestesista pueda ajustar el suministro de aire para cada paciente de forma individual.

Las válvulas unidireccionales, que son las que llevan, al igual que los filtros antibaterias y antivirales, aseguran que el suministro de oxigeno de un paciente no contamine el del otro. Cada uno de ellos incorpora su monitor individual, de manera que los médicos puedan controlar las constantes de los pacientes de forma individualizada.

Para que su coste sea bajo no usa ni partes desarrolladas de forma personalizada ni kits nuevos. Su prototipo se construyó en unas pocas semanas, y el producto final tiene la misma filosofía de no utilizar ningún kit de respiración nuevo, sino los estándares.

Según Jack Conolly, uno de sus creadores «no queríamos ponernos en una situación en la que estuviésemos diseñando, desarrollando y enviando productos nuevos. Lo que queríamos era liberar un kit que permitiese a los médicos y a los hospitales ensamblar un sistema eficaz con piezas que ya tienen o que ya figuran en la lista de componentes que les pueden facilitar sus proveedores«.

El sistema está en este momento en fase de pruebas de laboratorio, y pronto se probará en hospitales, pero solo «después de unas pruebas rigurosas de laboratorio de las que estamos recibiendo información de médicos que opinan cómo de cómodos estarían utilizando el sistema«.

Además, los miembros del proyecto VentShare están trabajando ya con empresas de hardware para desarrollar unas doscientas versiones de los sistemas de monitorización que forman parte del diseño de VentShare y enviarlos después a los hospitales que más lo necesiten. Eso sí, sus creadores esperan que nunca sea necesario emplearlos.

Coventor, automatización open source de sistemas manuales

Coventor es un sistema de ventilación open source diseñado en la Universidad de Minnesota. Ambos tienen como misión la automatización de dispositivos de respiración de acción manual denominados máscaras de pistón de bolsa o bolsas AMBU. Estas son las que los médicos utilizan de manera manual para proporcionar oxígeno de forma temporal a un paciente que tenga problemas respiratorios. El diseño de Coventor está pensado para que una máquina que se encargue de accionar la bolsa para proporcionar oxígeno de forma automática, lo que puede ampliar el tiempo que un enfermo puede recibir ventilación de esta forma.

Se han diseñado para su uso «cuando un hospital tiene en uso todos los ventiladores y la única opción que queda es dar oxigeno a mano a los pacientes«. El líder del proyecto Coventor, el anestesista Steve Richardson, lo puso en marcha con un colega de la escuela de medicina de la Universidad de Minnesota, y decidió empezar a trabajar en la máquina después de que el decano de la escuela de medicina hiciese una llamada para que se le enviasen propuestas para ayudar con la crisis del coronavirus.

No obstante, la semilla de la idea ya rondaba por su cabeza mucho antes. «Alguien nos hizo una presentación en la que se hablaba de la preparación para una pandemia y el hecho de que en el estado de Minnesota, si teníamos una pandemia severa, no tendríamos máscaras N95 ni ventiladores suficientes para el estado, así que creo que la idea siempre estuvo en mi cabeza«.

Como anestesista, Richardson utiliza una máscara de oxígeno manual a diario, y las máquinas de anestesia se pueden reformular para hacer de ventiladores. Estas ideas sirvieron de partida para la creación de Coventor. Y solo siete horas después de hablar con varios colegas de la industria local de fabricación de dispositivos médicos sobre su idea ya tenía listo el primer prototipo.

Otros dos prototipos le siguieron en pocos días, mejorando el primero. Varios prototipos y pruebas de laboratorio después, el equipo desarrollador de Coventor ya está negociando con usuarios potenciales en diversos países, y Boston Scientific ya está preparada para fabricar las máquinas.

RespiraWorks, desde el diseño hasta el envío a hospitales

A diferencia de la mayoría de proyectos de desarrollo de ventiladores open source que han surgido en las últimas semanas, el equipo de RespiraWorks tiene planes no solo de crear un ventilador, sino que también quiere hacerlo de bajo coste y ocuparse de fabricarlo y enviarlo a hospitales. Además, también quieren centrarse en diseños más complejos que puedan proporcionar a lo médicos un feedback más detallado sobre el estado de un paciente.

RespiraWorks, que solo tardó unas semanas en reunir un equipo con diversas habilidades en ingeniería, incluso aeroespacial, está a pocos días de contar con una primera versión de pruebas y a dos o tres meses de empezar con su producción en serie. Puede por tanto que llegue después del pico de la pandemia en Estados Unidos y Europa, pero seguro que hay otros países con sistemas de salud con pocos recursos o que se vean sobrepasados que todavía necesiten respiradores. No solo para la pandemia del COVID-19, sino para otras situaciones similares. Justo a los que quiere ayudar RespiraWorks.

En la actualidad, los miembros del proyecto están negociando con fabricantes de hardware de Guatemala de cara a su producción en serie, así como con sus autoridades sanitarias sobre cómo se pueden probar y desplegar las máquinas. Eso sí, siempre siendo conscientes de que no serán capaces de replicar las funciones de un ventilador de alta gama, aunque esperan acercarse todo lo que puedan.

Este proyecto, como muchos otros de ventiladores open source en desarrollo, puede que no llegue a ayudar a tiempo con el coronavirus. Muchos, de hecho, están en sus primeras etapas de desarrollo y necesitarán mucho trabajo de perfeccionamiento en el futuro. Pero ya han hecho un trabajo lo bastante bueno para saber que hay alternativas viables a los ventiladores convencionales que cuestan decenas de miles de dólares y están fuera del alcance de muchos hospitales de países en vías de desarrollo que también los necesitan. Estos respiradores open source y de bajo coste puede que tengan por tanto un impacto no muy alto en la crisis del coronavirus, pero a la larga puede que tengan más si aparecen otras pandemias.