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Las cajas protectoras contra aerosoles son diseñadas por docentes y estudiantes de la Facultad de Ingeniería con el propósito de aislar al paciente del personal médico y de las enfermeras, ante el riesgo de contagio con COVID-19.
La última versión de diseño, que viene siendo utilizada con éxito en el Hospital La Samaritana, está recubierta con membrana plástica, no solo para realizar intubación orotraqueal (IOT) en pacientes sospechosos de COVID-19, sino también para llevar a cabo cualquier procedimiento que pueda generar aerosoles, como el cambio de filtros.
Para Carlos Alberto Narváez Tovar, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica, de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), la pandemia demuestra que la creatividad, el ingenio y el trabajo conjunto entre las ciencias de la salud y la ingeniería permite generar soluciones sencillas pero pertinentes a los problemas.
Un ejemplo de ello es esta caja de protección contra aerosoles, bautizada inicialmente como Aerosol Box y diseñada por el doctor Hsien Yung Lai, del Departamento de Anestesiología de Mennonite Christian Hospital, Hua Lian, Taiwán.
Con este prototipo se buscaba proteger al personal médico encargado de realizar procedimientos de IOT a pacientes contagiados con COVID-19, ya que el virus puede transmitirse a través de las gotas de saliva expulsadas.
Inicialmente, se diseñaron y crearon dos prototipos de cajas de protección, ambos probados e implementados en el Hospital de la Samaritana.
Se analizó la información del diseño del Aerosol Box y la estudiante de Ingeniería Mecánica, Deisy Valeria Ortiz, diseñó el modelo CAD; posteriormente, se fabricó un primer prototipo con lámina de 2 mm de espesor por intermedio de las empresas Catmetal y Yadiacryl.
Sin embargo, tras ser sometido a diferentes pruebas por parte del equipo médico del Hospital, durante la última semana del mes de marzo, se decidió hacer un segundo prototipo con un grosor superior, de unos 5 mm, debido a que la de 2mm sufría deflexiones por su propio peso.
Se recomendó tener en cuenta la visibilidad del proceso de entubación, y se propuso modificar el diseño con una "ventana" inclinada. Adicionalmente, las dimensiones de la caja deben facilitar el ingreso del paciente en esta, así como el procedimiento IOT.
En funcionamiento
Basados en la retroalimentación recibida, el estudiante de maestría en Ingeniería Mecánica, Miguel David Méndez, ayudó a traducir las ideas del personal médico en bosquejos y nuevos planos CAD, con lo cual fue posible fabricar un segundo prototipo en el que la caja tiene apertura en la parte posterior. Esta nueva caja fue entregada al Hospital La Samaritana en la segunda semana de abril.
Por otra parte, los resultados de una simulación computacional rápida, en la que no se alcanzó independencia de malla, permitieron determinar que con valores pequeños de vacío la cantidad de gotas al final de 10 segundos disminuye exponencialmente, por lo cual se sugirió al Hospital emplear la caja junto con un sistema de vacío.
Actualmente, se trabaja en una nueva versión que mejore la rigidez en la parte inferior de la caja sin sacrificar el espacio interior.
Los docentes de la Facultad de Ingeniería, Carlos Narváez, Alexander Gómez y Juan Miguel Mantilla lideran la iniciativa e invitan a realizar donaciones a través de los mecanismos definidos por la UNAL, con el fin que la caja pueda ser implementada en otras instituciones de salud, iniciando por el Hospital Universitario Nacional (HUN).