En los casos más graves de COVID-19, los pulmones de un paciente se inflaman y llenan tanto de líquido que ya no suministran suficiente oxígeno al torrente sanguíneo para mantener viva a esa persona. Una forma de contrarrestar esto es mediante el uso de un ventilador, que ayuda a los pulmones del paciente a funcionar mientras el resto del cuerpo combate el virus.
A medida que la propagación del nuevo coronavirus se convirtió en una pandemia, se hizo evidente que puede que no haya suficientes ventiladores en los Estados Unidos (y en todo el mundo) para tratar la próxima ola de pacientes con estos síntomas graves.
La carrera por construir más ventiladores ha visto a fabricantes de automóviles como Ford , General Motors y Tesla transformarse en distribuidores y diseñadores de ventiladores de facto, al tiempo que ayuda a las compañías de dispositivos médicos a aumentar la producción de los equipos críticos. Ford y GM volvieron a encender las luces en algunas de sus instalaciones inactivas para comenzar a producir ventiladores, y la administración Trump llegó al extremo de utilizar la Ley de Producción de Defensa (DPA) de la era de la Guerra de Corea para garantizar que lo que sea make va directamente a la reserva nacional. Otras compañías tecnológicas, como Virgin Orbit (división de lanzamiento de cohetes de Richard Branson), SpaceX y Dyson, también se han unido al esfuerzo.
Actualmente no está claro si ese esfuerzo combinado será suficiente para evitar que ocurra una escasez de ventiladores en los EE. UU., Como ha ocurrido en otros países como Italia. Pero a medida que estas compañías aceleran sus operaciones, vale la pena saber por qué se involucraron, por qué enfrentamos una escasez y qué es exactamente, en primer lugar, un ventilador.
¿Qué es un ventilador?
Un ventilador es un dispositivo mecánico que ayuda al paciente a respirar inflando los pulmones y enviando gas fresco a su sistema respiratorio, según Neil MacIntyre, director médico del departamento de terapia respiratoria de la Universidad de Duke. Los ventiladores a menudo logran esto con un tubo que se encuentra con la tráquea del paciente, lo que lo convierte en un dispositivo "invasivo". Existen ventiladores "no invasivos" que ayudan a suministrar gas al sistema respiratorio del paciente a través de una máscara extraíble o una "almohada nasal". Los médicos han evitado en gran medida el uso de modelos no invasivos porque podrían aumentar el riesgo de propagar el coronavirus en los hospitales, ya que los pacientes aún pueden toser gotitas cargadas de virus en el aire.
Los ventiladores invasivos pueden ayudar a apoyar la respiración del paciente mientras su cuerpo combate los efectos del virus. Pero los ventiladores no son una cura para COVID-19, y los médicos que usan los dispositivos solo pueden esperar que comprarán a los pacientes un poco más de tiempo mientras luchan contra la infección.
Los ventiladores invasivos avanzados tienen una gran demanda porque, como explica MacIntyre, los pulmones son supremamente "estructuras delicadas", y los ventiladores pueden "realmente causar más daño que bien" si se usan los ajustes incorrectos. Se necesita un terapeuta respiratorio capacitado para asegurarse de que el ventilador esté administrando el flujo de aire preciso para ventilar adecuadamente los pulmones de un paciente, proporcionando la cantidad correcta de oxígeno y ayudando a eliminar (o "expirar") el dióxido de carbono.
Los ventiladores de cuidados críticos con la mayor demanda están diseñados para usarse en unidades de cuidados intensivos (UCI), pero existe una amplia variedad de ventiladores, típicamente diseñados para entornos de cuidados específicos, según Chris Brooks, director de estrategia de Washington. fabricante de ventiladores Ventec Life Systems. Además de los ventiladores de la UCI, hay más versiones portátiles que se pueden usar en el hogar, etc. De hecho, dice Brooks, esta variedad es una de las razones por las que ha sido difícil obtener un recuento exacto de cuántos tiene el país y, por lo tanto, cuántos más se necesitan.
Brooks dice que Ventec ha desarrollado un ventilador que puede acoplar los cuidados intensivos y los entornos domésticos, y actualmente está trabajando para producirlo en masa con General Motors. Mientras tanto, Ford anunció recientemente que está ayudando a General Electric a fabricar un ventilador simple que no requiera electricidad para funcionar, que podría ser utilizado en hospitales de campaña.
Si bien estos diseños más simples son fáciles de fabricar y se usarán si es necesario, Brooks dice que, en términos generales, los hospitales y los gobernadores de los EE. UU. Desean los ventiladores complejos con la mayor cantidad de características. Esas características les dan a los terapeutas respiratorios un control más preciso sobre el ventilador, lo que les permite ajustar la configuración para adaptarse a los cambios en la condición del paciente.
MacIntyre y Brooks dicen que los ventiladores más avanzados hacen que sea más fácil desconectar a un paciente de un respirador cuando llegue el momento, una parte crucial del proceso, especialmente porque cuanto más tiempo un paciente esté en un respirador, menos habrá que mover.
“Estos dispositivos son compatibles con la vida y el tiempo, pero no curan nada. No hay nada terapéutico en un ventilador. Es un dispositivo de soporte ”, dice MacIntyre. "Lo mejor que puedes esperar es que efectivamente gane algo de tiempo sin dañar el pulmón".
Brooks lo expresa de manera más directa: "Cada día que usa un ventilador, tiene menos posibilidades de salir de ese ventilador".
¿Por qué los fabricantes de automóviles fabrican ventiladores?
Si bien había entre 160,000 y 200,000 ventiladores en los Estados Unidos a mediados de marzo , algunos expertos en salud creen que hasta 1 millón de pacientes con COVID-19 podrían necesitar los dispositivos en el país durante el transcurso de la pandemia, mientras que otros piensan que lo hará. estar en el medio a alto cientos de miles . Una razón por la cual el país en esta posición es el fracaso reiterado del gobierno federal para construir un arsenal adecuado de ventiladores.
El Departamento de Salud y Servicios Humanos (HHS) había anticipado desde principios de la década de 2000 que una pandemia podría causar una posible escasez de ventiladores , según ProPublica . Pero a pesar de los millones de dólares invertidos en el diseño de más ventiladores de emergencia portátiles, para el 13 de marzo de 2020, solo se almacenaban entre 12,000 y 13,000 ventiladores en la Reserva Estratégica Nacional.
Varias compañías han dado un paso adelante para tratar de compensar este déficit, y las que están asumiendo los mayores esfuerzos son los fabricantes de automóviles como GM y Ford, que recientemente cerraron la producción de automóviles en medio de la pandemia.
GM está ayudando a Ventec Life Systems a aumentar su tasa de producción de ventiladores, y ha hecho espacio en su fábrica en Kokomo, Indiana, para fabricar ventiladores Ventec. Ford está comprometido en un esfuerzo similar, trabajando con la división de atención médica de General Electric para ayudar a aumentar la producción en una compañía de ventiladores de Florida llamada Airon. Ford también fabricará ventiladores Airon con licencia de GE en una de las fábricas inactivas de la compañía automotriz.
Los fabricantes de automóviles se adaptan bien a estas asociaciones por varias razones, según Adrian Price, director global de ingeniería de vehículos de Ford que supervisa el esfuerzo del ventilador de la compañía. Estas compañías ya no solo trabajan con componentes que son similares a los que se encuentran en los ventiladores, sino que los automóviles son productos altamente complejos que requieren una cantidad única de conocimiento, planificación, coordinación y logística para su construcción.
"Hay miles y miles de piezas que ensamblamos, y cada una de esas partes está compuesta por una serie de subconjuntos que se obtienen [de] todo el mundo en varios niveles de profundidad", dice Price. "Probablemente podría tomar cualquier subsistema de ese vehículo y sería más complejo que el producto de consumo promedio".
Brooks, que pasó las últimas semanas trabajando con GM, está de acuerdo. “Tienen una base de suministro fantástica, por lo que obtienen muchos de los mismos materiales, ya sean plásticos o metales, y estos son proveedores que han estado trabajando con ellos durante años y tienen una muy buena relación y comprensión de su capacidad. o incapacidad para hacer ciertas partes ", dice. También tienen la ventaja de la escala, dice Brooks, ya que las compañías automotrices fabrican miles de automóviles por semana, mientras que las compañías de ventiladores normalmente fabrican solo cientos o docenas de ventiladores durante el mismo tiempo.
Dado que las grandes compañías automotrices pueden tener una ventaja en la fabricación, sus esfuerzos por construir ventiladores han atraído la atención del gobierno federal, que todavía está tratando de cerrar la brecha gigante en su arsenal de ventiladores.
Trump ha dicho que cree que la necesidad de ventiladores es exagerada, pero finalmente utilizó el DPA para ordenar 30,000 de los ventiladores que fabrican GM y Ventec para ayudar a abastecerse.
La DPA es una ley de la era de la Guerra de Corea que esencialmente permite al gobierno adelantarse a otros compradores de bienes críticos en tiempos de necesidad. Si bien el Departamento de Defensa lo ha utilizado cientos de miles de veces al año bajo Trump para obtener materiales para misiles y drones, la administración se ha mostrado reacia a usarlo para satisfacer la aparente necesidad de ventiladores.
¿Qué pasa con Tesla y las otras compañías haciendo ruido sobre los ventiladores?
Elon Musk ha dicho que Tesla (y SpaceX) también ayudarán a fabricar los dispositivos cruciales, y ha estado trabajando con Medtronic para encontrar la manera de fabricarlos en una de las fábricas de su compañía. Mientras tanto, sus compañías han estado comprando equipos de China y enviándolos a hospitales y gobiernos necesitados.
Si bien Musk ha proporcionado al menos un lote de ventiladores invasivos de Medtronic ICU a la ciudad de Nueva York, se ha centrado principalmente en la adquisición de ventiladores no invasivos (a menudo utilizados para tratar la apnea del sueño) que los hospitales están reutilizando en versiones invasivas de cuidados críticos.
Los dispositivos donados por Tesla se pueden "modificar para proporcionar ventilación segura y controlada a los pacientes" que experimentan insuficiencia respiratoria aguda, según una publicación de David Reich, presidente y director de operaciones del Hospital Mount Sinai de la ciudad de Nueva York.
Su equipo ha descubierto cómo hacer que los dispositivos funcionen a través de un tubo traqueal (lo que ayuda a reducir el riesgo de exposición al coronavirus). También han agregado "dispositivos de monitoreo para permitir la medición precisa y la visualización de la concentración de oxígeno inspirado, el suministro de volumen corriente y los niveles de dióxido de carbono expirados", aliviando algunas de las preocupaciones que personas como Brooks han expresado sobre hospitales que usan ventiladores que no diseñado para un entorno de cuidados críticos.
Mientras tanto, Virgin Orbit ha comenzado a fabricar un nuevo dispositivo de respiración desde cero , combinando su propia destreza de fabricación y suministro con las habilidades avanzadas de ingeniería de sus empleados para crear algo que pueda ayudar a los pacientes que no necesitan algo tan serio como un ventilador.
¿Que viene despues?
El potencial de un déficit de ventilador seguirá siendo así como el número de casos de COVID-19 continúa aumentando en los Estados Unidos, especialmente porque llevará tiempo para que Ford, GM, Tesla y las compañías de ventiladores aumenten la producción.
GM y Ventec han dicho que solo podrán fabricar unos pocos cientos de nuevos ventiladores en abril antes de aumentar hasta 10.000 por mes. Mientras tanto, Ford dice que construirá 12,000 de sus ventiladores más simples para fines de mayo y 50,000 para julio .
Pero incluso cuando estas compañías aumentan la producción, los expertos temen que podamos terminar con la escasez de profesionales médicos calificados para operar los ventiladores.
"Lo más probable es que el factor limitante para el uso del ventilador no sean los ventiladores, sino los terapeutas respiratorios sanos y el personal capacitado de cuidados críticos para operarlos de manera segura durante tres turnos todos los días", escribió un grupo de médicos de toda América del Norte en The New England Journal of Medicine. mes
Brooks dice que esta es una razón por la cual Ventec está tratando de acelerar la producción de su ventilador más accesible con GM. "Hemos diseñado intencionalmente nuestro dispositivo para que sea fácil de usar, por lo que tiene una pantalla táctil que funciona de manera muy similar a un teléfono celular en lugar de un dispositivo médico complicado", dice. "Todavía requiere la supervisión de un terapeuta respiratorio y un médico capacitado, pero tenemos mucha capacitación disponible en nuestro sitio web para cualquier persona que tenga curiosidad por aprender cómo usarla".
Según Price, el riesgo de una escasez de ventiladores de cuidados críticos (y personal para operarlos) es la razón por la cual Ford decidió ayudar a ampliar un ventilador más simple. "Los datos muestran que el número de casos [COVID-19] que requieren tratamiento con ventilador supera rápidamente la capacidad de las instalaciones médicas tradicionales", dice. “[Queríamos] poder sacar las unidades al campo tan rápido como pudiéramos, porque nos parecía que, ya sabes, tener un ventilador que era de alta gama y tenía muchos componentes electrónicos necesariamente iba a funcionar para retrasar el proceso ".
Dicho esto, MacIntyre, el experto en terapia respiratoria, dice que desconfía del uso de ventiladores demasiado simples, incluso en ausencia de otros más avanzados.
"Me temo que a medida que lleguemos a máquinas cada vez más primitivas, el monitoreo y la flexibilidad que necesita para cuidar adecuadamente a las personas enfermas disminuirán progresivamente", dice. “Un problema mayor es tener personas que los usen adecuadamente. Mis terapeutas en Duke, por ejemplo, dicen que si les das un dispositivo simple, pueden hacer que funcione de manera segura. Pero son personas realmente afiladas. Y me temo que ese nivel de experiencia no está muy extendido ".