Es probable que lo primero que piense cuando le hablan de un ventilador es un aireador, de esos que se cuelgan en el techo o que uno mueve por la casa para refrescar los días calurosos, pero en los cuidados médicos intensivos los ventiladores ayudan a que el aire entre y salga de los pulmones de un paciente que tiene el sistema respiratorio gravemente afectado.
Por eso, tal vez, es que también les llaman respiradores, aunque el neumólogo Juan Ricardo Lutz aclara que el proceso de respiración es mucho más grande y complejo. El término recomendado es ventilador artificial.
Se ven en las imágenes de Unidades de Cuidados Intensivos como monitores al lado de las camillas y tubos que entran por la boca de los hospitalizados hasta llegar a la tráquea. También son parte de los titulares de noticias por estos días, porque el nuevo coronavirus puede afectar el sistema respiratorio y ellos son una forma de tratar a los pacientes que se complican, según recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud y el Centro de Prevención y Control de Enfermedades Infecciosas de Estados Unidos.
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Todavía hay distintas visiones sobre su efectividad para salvar vidas de pacientes con covid-19, quizá porque hay mucho por conocer de esta enfermedad.
Por ejemplo, un artículo publicado en la revista Time el pasado 16 de abril recopila la evidencia de su uso en pacientes de Nueva York, Reino Unido y China, y concluye que “los ventiladores no están funcionando tan bien como los médicos esperaban”.
La razón, explica el médico intensivista Alejandro Urrego, quien está atendiendo casos graves de covid-19 en Medellín, es que son sistemas invasivos y no salvan vidas por sí solos, sino que necesitan del personal médico entrenado para manejarlos correctamente, y un cuidado intensivo que va desde la respiración hasta la nutrición del paciente. Es un trabajo, literal, en equipo. Y está en su historia.
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Nacieron con un virus
Allá en el 400 a.C, Hipócrates hablaba de hacer un agujero en la tráquea de los animales como un método efectivo para ventilar sus pulmones, cita el libro Ventilación mecánica (2009), pero fue un brote de polio en Dinamarca en agosto de 1952 donde todo confluyó para el primer paso. Los protagonistas, una niña de 12 años asfixiándose por el virus y el anestesiólogo danés Bjørn Ibsen, a quien le interesaba el tema de respirar.
El lugar estaba lleno, no se esperaba a tanta gente enferma. En esa época hasta 50 pacientes nuevos llegaban cada día asfixiados al único hospital de la capital que atendía a los infectados por el virus. “Con sus manos, una bolsa de goma y un tubo de metal curvado, Ibsen restableció el límite entre la vida y la muerte y enseñó al mundo a respirar”, relata una reseña de la historia del ventilador publicada en la revista Smithsonian el pasado 10 de junio.
Ibsen dudaba de la teoría que había como la causa de la muerte de la polio bulbar: daño cerebral abrumador. Él sospechaba que los músculos paralizados del pecho comprometían la respiración, se lee en el artículo. “Los pulmones en sí mismos podrían sostener la vida si se encontraran músculos mecánicos más fuertes”.
El anestesiólogo ganó reputación como un médico creativo. En Boston, donde fue a estudiar anestesiología, aprendió a usar una bolsa de goma apretada en la mano para ayudar a respirar a los pacientes anestesiados durante una cirugía y a ventilar a los pacientes con tubos de traqueotomía. Este conocimiento le ayudó a Ibsen en lo del ventilador.
La técnica de hacer una incisión en el cuello para ventilar a los pacientes era una práctica vista como rudimentaria. Lo más tecnificado se conocía como “pulmón de hierro”, que era un tanque cilíndrico en el que se encerraba a un paciente para darle una presión negativa al pecho, en un movimiento parecido a la succión. Sin embargo, eran muy costosos y en el brote en Dinamarca 8 de cada 10 pacientes fallecieron al ser introducidos en el aparato.
Por otro lado estaba el “embolsado de Ibsen” o prácticas de ventilación presión positiva, en las que introducían el aire de manera asistida, como en la respiración boca a boca. No se usaba mucho, porque iba en contra de la fisiología humana. Se pensaba.
¿Y qué pasó? Se explica en Smithsonian que el avance se dio en 1949 en Los Ángeles, pero pasó desapercibido. La ventilación con presión positiva la habían usado durante siglos los curanderos. Entonces el médico Albert Bower y el ingeniero Vivian Ray Bennett le pusieron un complemento al ventilador de tanque: su invención inflaba los pulmones a través de una traqueotomía. “Su nuevo ventilador de presión positiva, basado en un sistema de suministro de oxígeno para los pilotos de la Segunda Guerra Mundial, aumentó el flujo de aire a los pulmones”.
Entonces Ibsen leyó los resultados de su investigación y todo se organizó: se reunió con sus colegas y explicó que la clave del éxito de Bower y Bennet era la ventilación a presión positiva.
La idea de Ibsen era todo lo contrario a como funcionaban las máquinas: proveería aire directamente a los pulmones para hacerlos expandir y así permitir que el cuerpo se relajara y exalara pasivamente. Había que hacer la incisión en el cuello y con un tubo que va por la tráquea llevar oxígeno a los pulmones con la aplicación de la presión positiva, se lee en el artículo El brote que creó el cuidado intensivo, publicado en Nature el pasado 7 de abril.
Lo probó con Vivi Ebert: pusieron un tubo de traqueotomía en su tráquea, al que le adjuntó una bolsa de goma llena de oxígeno. También le dio un sedante y cuando este funcionó, los pulmones de la niña se aclararon y ella se estabilizó.
Con el sedante y con la ventilación, ella mejoró. Sobrevivió: murió 20 años después por otra infección, en el mismo hospital.
La técnica del doctor funcionó, pero no había ventiladores. Las primeras versiones de ventiladores de presión positiva existían desde aproximadamente 1900, solo que no se habían inventado los modernos ventiladores para apoyar a una persona durante horas o días. Entonces buscaron manos adicionales.
“Lo que siguió fue uno de los episodios más notables de la historia de la atención de la salud: en turnos de seis horas, los estudiantes de medicina y odontología de la Universidad de Copenhague se sentaron al lado de la cama de cada persona con parálisis y la ventilaron a mano. Los estudiantes apretaron una bolsa conectada al tubo, forzando el aire a entrar en los pulmones. Se les instruyó en cuántas respiraciones administrar cada minuto, y se sentaron allí hora tras hora. Esto duró semanas y luego meses, con cientos de estudiantes rotando de vez en cuando. A mediados de septiembre, la mortalidad de los pacientes de polio con insuficiencia respiratoria había bajado al 31 %. Se estima que el heroico plan salvó a 120 personas”, se lee en esta publicación.
Al año siguiente se volvió normal el uso de la presión positiva, ya con ventiladores, que reemplazaron a los estudiantes. Ingenieros y médicos se unieron para construir esa primera generación de ventiladores de presión positiva. Eran básicos: tubos y bolsas de aires automáticos. “Aplicaron información desclasificada en tiempos de guerra sobre la fisiología pulmonar y los sistemas de oxígeno para pilotos y marineros”, precisa el artículo de Smithsonian.
Lo demás han sido avances tecnológicos: una alarma para que si el ventilador se desconecta la enfermera se dé cuenta y el paciente no muera, un sensor que no obliga al paciente a respirar de una determinada manera, sino que lo ayuda cuando él respira e incluso tienen información sobre cuánta presión aplicar. Ahora no hay que hacer traqueotomía.
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¿Cómo son ahora?
Mauricio Hernández es doctor en Ingeniería Biomédica y director del Grupo de Investigación en Bioinstrumentación e Ingeniería Clínica (Gibic) de la Universidad de Antioquia. Junto a otras universidades y empresas lidera el proceso de creación de ventiladores con sello paisa.
Los de ahora funcionan con una presión protectora y controlada porque si la ventilación no es precisa podría romper los alveólos (bolsas de aire en los pulmones).
“Yo siempre he comparado los ventiladores con los aviones porque su sistema electrónico es muy robusto y porque tiene doble sistemas de verificación. Si una válvula o una manguera fallan debe haber un sistema que lo reemplace o sino está en juego la vida del paciente”, explica Hernández.
Aunque el gobierno nacional y departamental ha impulsado desde diferentes orillas el abastecimiento de ventiladores para atender la actual emergencia, la verdadera preocupación de intensivistas como Alejandro Urrego y el neumólogo Juan Ricardo Lutz es la capacitación del personal médico para que sepa usar los equipos.
“Desde que empezó la emergencia hemos tratado de enseñarle a los colegas los principios básicos, porque en este momento solo somos 120 intensivistas para supuestamente atender mil camas de UCI”, señala con preocupación Alejandro. Sin embargo, dice que confía en la creatividad que aflora en estos tiempos. Así como en el brote de polio en Dinamarca que dio origen a los ventiladores que hoy se usan.
