En los días más oscuros de la pandemia, investigadores de la Universidad del Valle (Univalle) se plantearon el reto de hacer un nuevo respirador mecánico— pero, en el proceso desarrollaron una nueva manera virtual para la formación del personal médico.
El profesor José Isidro García, del Grupo de Investigación Bionovo de la Facultad de Ingeniería de Univalle informó que este proyecto, inicialmente tuvo como objetivo el diseño de un respirador mecánico integrando los componentes empleados en la industria automotriz para la conversión de combustión a gas, con el fin de ayudar a los médicos de la primera línea en la atención a la pandemia.
“En el grupo fuimos sensibles a la problemática generada en varias regiones del país en donde, aunque disponían de equipos de apoyo de vida llamados respiradores mecánicos, carecían de suficientes profesionales médicos capacitados en su uso”, dijo el profesor, también manifestando que los respiradores mecánicos requieren de una capacitación más especializada a la que recibe un médico general.
Y así comenzó un nuevo viaje junto con los expertos en educación y medicina e ingeniería de Univalle para crear las ambientes virtuales de aprendizaje en interacción con un laboratorio remoto en ventilación mecánica.
Esta iniciativa es el trabajo sinérgico de varios grupos de investigación de Univalle de las facultades de Salud e Ingeniería, tales como: Grupo de Univalle en Inteligencia Artificial (GUIA), IVANES, Grupo de Investigación de Logística y Producción, Grupo de Investigación Currículo y Pedagogía en Educación Superior (CURPES) y Grupo de Investigación Ejercicio y Salud Cardiopulmonar (GIESC).
“Como ingenieros, tenemos que aprender a ser sensibles a las problemáticas del medio e integrar al afectado en la generación de una solución sostenible y no limitarnos a presentar solo una solución pronta”, manifestó el profesor García.
VIDEO: El Laboratorio Remoto en Ventilación Mecánica. Credito: José Isidro García
Alrededor del mundo, hay varios proyectos para desarrollar nuevos respiradores y según un informe industrial, el mercado mundial para ventiladores mecánicos generó 4650 millones de dólares en 2020 y se prevé que alcance los 18.630 millones de dólares para 2030.
Entonces, explicó el profesor García, hay una alta demanda en el mercado para un sistema que facilite capacitar a los profesionales de la salud en el uso de respiradores mecánicos en una variedad de contextos médicos.
Una co-investigadora clave, Gloria Isabel Toro Córdoba, profesora asociada a Facultad de Salud de Univalle, Directora de la Dirección de Nuevas Tecnologías y Educación Virtual (Dintev) y del Centro de Innovación Educativa Regional Sur (CIER-Sur), explicó que normalmente la capacitación de los profesionales en los temas de respiradores se ofrece de manera teórica en la académica y presencialmente en los sitios de práctica de los hospitales.
“Sin embargo, por las restricciones de acceso a los sitios de práctica y por el requerimiento del distanciamiento físico, la formación presencial se hizo más difícil”, dijo la profesora Toro, quien ha trabajado con el profesor García hace varios años en los temas de telesalud y biomecánica.
La profesora explicó que el abordaje del proyecto va más allá de la simulación, porque integra un laboratorio dotado de un ventilador mecánico integrado a un emulador de paciente, con un ambiente de aprendizaje a través del Campus Virtual de la Universidad.
“Esto permite un trabajo de formación donde el estudiante puede interactuar de forma teleoperada con el ventilador, a la vez que se forma en los conceptos de ventilación, funcionamiento, operación, manejo y programación del ventilador”, planteó la profesora Toro.
La interacción con el laboratorio se hace a través de una interfaz en dos vías: por un lado, el docente configura el emulador de paciente definiendo las condiciones respiratorias del caso de estudio, parámetros, niveles de oxígeno, presión, etc; y por otro, los estudiantes interactúan con el ventilador para abordar el paciente.
También, la interfaz contempla un espacio para comentarios, aclaraciones por parte del docente y retroalimentación de la práctica.
Leer más de la EI Mecánica: Ingenieras investigan cómo disminuir el impacto por desgaste y corrosión
“Hay puntos de atención médica acá en Valle de Cauca donde toma 10 horas solo para llegar a Cali, pero con nuestra solución, pueden capacitarse virtualmente”, dijo el profesor.
Otro co-investigador, el profesor Andrés Fabricio Caballero Lozada, Jefe del Departamento de Anestesiología de Univalle, explicó que este tipo de iniciativas también aportan beneficios para el medioambiente y una reducción en gastos en el proceso de educación.
“Una vez que se puede generar una infraestructura con un alto índice de reuso con un incremento de la población de usuario”, el profesor Caballero planteó, añadiendo que también minimizará la emisión de gases de invernaderos y consumo de recursos como consecuencia del desplazamiento tanto de los profesores como de la comunidad estudiantil que el modo de formación tradicional demanda.
El profesor García explicó que el proyecto también es una demostración de la colaboración de Univalle con la industria: en la primera etapa con compañías radicadas en el departamento de Valle del Cauca, como ASA Industries, Organización Talumm, Metroflex SAS y Suministros Automotores Palmira y después siguieron con una empresa de egresados, Picaio.
“Esto es una solución de la Universidad, pero hecho en conjunto con empresas, incluso Picaio que es una empresa de egresados de Univalle”, planteó el profesor García.
Educación Virtual, Laboratorio Físico
Incluso antes de la pandemia, infecciones respiratorias y enfermedades respiratorias causan más que 10% de la mortalidad de pacientes en Cali, Colombia.Alrededor del mundo, hay varios proyectos para desarrollar nuevos respiradores y según un informe industrial, el mercado mundial para ventiladores mecánicos generó 4650 millones de dólares en 2020 y se prevé que alcance los 18.630 millones de dólares para 2030.
Entonces, explicó el profesor García, hay una alta demanda en el mercado para un sistema que facilite capacitar a los profesionales de la salud en el uso de respiradores mecánicos en una variedad de contextos médicos.
Una co-investigadora clave, Gloria Isabel Toro Córdoba, profesora asociada a Facultad de Salud de Univalle, Directora de la Dirección de Nuevas Tecnologías y Educación Virtual (Dintev) y del Centro de Innovación Educativa Regional Sur (CIER-Sur), explicó que normalmente la capacitación de los profesionales en los temas de respiradores se ofrece de manera teórica en la académica y presencialmente en los sitios de práctica de los hospitales.
“Sin embargo, por las restricciones de acceso a los sitios de práctica y por el requerimiento del distanciamiento físico, la formación presencial se hizo más difícil”, dijo la profesora Toro, quien ha trabajado con el profesor García hace varios años en los temas de telesalud y biomecánica.
La profesora explicó que el abordaje del proyecto va más allá de la simulación, porque integra un laboratorio dotado de un ventilador mecánico integrado a un emulador de paciente, con un ambiente de aprendizaje a través del Campus Virtual de la Universidad.
“Esto permite un trabajo de formación donde el estudiante puede interactuar de forma teleoperada con el ventilador, a la vez que se forma en los conceptos de ventilación, funcionamiento, operación, manejo y programación del ventilador”, planteó la profesora Toro.
La interacción con el laboratorio se hace a través de una interfaz en dos vías: por un lado, el docente configura el emulador de paciente definiendo las condiciones respiratorias del caso de estudio, parámetros, niveles de oxígeno, presión, etc; y por otro, los estudiantes interactúan con el ventilador para abordar el paciente.
También, la interfaz contempla un espacio para comentarios, aclaraciones por parte del docente y retroalimentación de la práctica.
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| Foto: El profesor José Isidro García, del Grupo de Investigación Bionovo de la Facultad de Ingeniería de Univalle Crédito: Grupo Bionovo |
La Univalle Crea Oportunidades
El profesor García explicó que una de los impactos mas relevantes de esta iniciativa es la de poder capacitar médicos localizados en partes lejanas de las principales ciudades.“Hay puntos de atención médica acá en Valle de Cauca donde toma 10 horas solo para llegar a Cali, pero con nuestra solución, pueden capacitarse virtualmente”, dijo el profesor.
Otro co-investigador, el profesor Andrés Fabricio Caballero Lozada, Jefe del Departamento de Anestesiología de Univalle, explicó que este tipo de iniciativas también aportan beneficios para el medioambiente y una reducción en gastos en el proceso de educación.
“Una vez que se puede generar una infraestructura con un alto índice de reuso con un incremento de la población de usuario”, el profesor Caballero planteó, añadiendo que también minimizará la emisión de gases de invernaderos y consumo de recursos como consecuencia del desplazamiento tanto de los profesores como de la comunidad estudiantil que el modo de formación tradicional demanda.
El profesor García explicó que el proyecto también es una demostración de la colaboración de Univalle con la industria: en la primera etapa con compañías radicadas en el departamento de Valle del Cauca, como ASA Industries, Organización Talumm, Metroflex SAS y Suministros Automotores Palmira y después siguieron con una empresa de egresados, Picaio.
“Esto es una solución de la Universidad, pero hecho en conjunto con empresas, incluso Picaio que es una empresa de egresados de Univalle”, planteó el profesor García.
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