¿Es posible compartir ventiladores para mitigar la escasez de equipos?

El uso de un solo ventilador para apoyar a dos pacientes podría ser factible en situaciones de crisis que implican una escasez de ventiladores, han descubierto los investigadores.

Un equipo de investigadores clínicos de Geisinger se asoció con la Universidad de Bucknell y Kitware, una compañía de investigación y desarrollo de software con sede en Nueva York, para desarrollar un modelo computacional para simular diferentes escenarios en los que dos pacientes comparten un ventilador.

La pandemia de COVID-19 ha creado escasez de suministros y equipos médicos, incluidos ventiladores que salvan vidas, en todo el mundo. A principios de este año, la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA) y el Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (HHS) emitieron pautas para compartir ventiladores en casos de escasez de ventiladores.

Sin embargo, los estudios de esta práctica son pocos y "el ritmo de la investigación convencional es demasiado lento cuando se aborda una crisis pandémica", escribió el equipo de investigación. "La simulación computacional brinda la oportunidad de desarrollar rápidamente una guía sobre una amplia gama de posibles escenarios clínicos sin incurrir en riesgos para el paciente".

Utilizando el software Pulse Physiology Engine de Kitware, el equipo creó simulaciones fisiológicas de cuerpo entero de 287 pacientes con COVID-19 con diferentes niveles de función pulmonar e índice de saturación de oxígeno (OSI) que podrían manejarse con éxito utilizando un ventilador dedicado. Una simulación fisiológica de cuerpo entero permite a los investigadores observar efectos secundarios que no serían evidentes al modelar la mecánica de la ventilación por sí sola. Luego, el equipo utilizó el software para calcular los resultados de todos los posibles emparejamientos de pacientes modelados para proyectar el éxito del uso de un ventilador compartido para cada par.

Los pacientes con niveles similares de función pulmonar y saturación de oxígeno (OSI) comparable tenían más probabilidades de tener resultados satisfactorios cuando se combinaban con un solo ventilador, encontró el equipo.

El estudio fue publicado en PLOS ONE.

Compartir ventiladores debe considerarse un enfoque de último recurso en una situación en la que se han instalado todos los ventiladores disponibles, por lo que es más probable que se utilice en países en desarrollo, dijeron los investigadores.

"En las regiones del mundo con recursos limitados, la pandemia de COVID-19 ha provocado y seguirá creando escasez de equipos", dijo S. Mark Poler, M.D., anestesiólogo de Geisinger y coautor del estudio. "Si bien es preferible la ventilación con un solo paciente, en circunstancias extremas y en regiones con recursos limitados, la ventilación con varios pacientes es una opción potencialmente viable y puede aumentar significativamente la capacidad de atención de pacientes críticamente enfermos. Nuestras simulaciones proporcionan un marco conceptual y directrices para selección de pacientes clínicos".

"Este estudio muestra que Pulse Physiology Engine puede simular mecánicas realistas de equipos y fisiología del paciente para una variedad de enfermedades graves", dijo Rachel Clipp, Ph.D., líder técnica del Equipo de Computación Médica de Kitware y coautora del estudio. "Tener la capacidad de aprovechar estas capacidades durante una pandemia proporciona información clínica valiosa que se puede utilizar para informar el tratamiento médico en situaciones de recursos limitados".

El enfoque para simular la ventilación de varios pacientes. El estado completo del sistema se calcula cada 2 ms. El solucionador y transportador de circuitos dinámicos Pulse se aprovechan para garantizar resultados sólidos basados en la física con conservación de energía y masa. Las interacciones mecanicistas ocurren con todos los demás sistemas fisiológicos del pulso, más notablemente, el intercambio de gas de difusión de gradiente de presión parcial alveolo-capilar con el sistema cardiovascular.