Ingeniería UC avanza con nuevas ideas para enfrentar las peores etapas de la pandemia

La Escuela de Ingeniería junto al Instituto de Ingeniería Matemática y Computacional (IIMC) y al Instituto de Ingeniería Biológica y Médica (IIBM) están apoyando el avance en nuevas ideas para enfrentar la pandemia del Covid-19 producida por el coronavirus. Estas nuevas ideas se suman a todos los frentes en los cuales la UC está aportando al combate de la emergencia.

Los proyectos impulsados por académicos y estudiantes, buscan apoyar la gestión y el análisis de datos del personal médico. También el prototipado, diseño y la fabricación de equipamiento para las unidades de urgencia y hospitales. 

Estas propuestas son parte de la Mesa Social Covid-19 en la UC, liderada por la Vicerrectoría de Investigación, se promueve un conjunto con la Facultad de Medicina, el Centro de Innovación, y el apoyo de distintas facultades de la universidad, a través del aporte de nuevas ideas para enfrentar el "peak" de la enfermedad que se viene. Estas propuestas y soluciones tecnológicas se pueden encontrar en el sitio covid19.ing.puc.cl.

El vicerrector de Investigación, Pedro Bouchon, explicó que el objetivo de este trabajo, dividido en cuatro ejes y que coordina el rector, es entregar una solución integral a las diferentes problemáticas que plantea esta crisis sanitaria, cuyas ramificaciones tienen efectos también sobre otros ámbitos, como la economía, la educación y el transporte público.

“Esperamos crear lineamientos que ayuden a definir la política nacional para enfrentar esta pandemia, a través de un trabajo interdisciplinario e interuniversitario, en conjunto con la industria y organizaciones no gubernamentales”, afirmó el vicerrector.

Por su parte, Juan Carlos de la Llera, decano de la Facultad de Ingeniería, valoró la motivación y el compromiso de la comunidad de Ingeniería, en el desarrollo de propuestas y soluciones tecnológicas para enfrentar de mejor forma los nuevos desafíos que trae la expansión de la enfermedad.

“Estructuramos este trabajo con metas bien concretas para llegar a tiempo al peak de la emergencia sanitaria. Esperamos que todas las ideas sean un aporte a la seguridad del personal de salud, ya que nuestras vidas dependen de que estén sanos”, señaló De la Llera.

Por su parte, el director del Instituto de Ingeniería Biológica y Médica, Pablo Irarrázaval, quien lidera la coordinación de los proyectos, destacó la colaboración de los investigadores y alumnos en esta pandemia, especialmente con los diferentes actores del sistema de salud.

“Tenemos bastante avance en las iniciativas de apoyo a la emergencia sanitaria. Algunas de las soluciones desarrolladas, ya han sido probadas en unidades de urgencia y hospitales. Otras están listas para comenzar su etapa de producción”, adelantó el académico.

Algunos proyectos que están siendo desarrollados y testeados son:

• Cámara de aislación de pacientes graves

El proyecto es liderado por el académico Álvaro Videla. Este dispositivo permite al personal médico protegerse de los aerosoles emitidos por un paciente contagiado. Actualmente, el equipo avanza en coordinación con el Servicio de Urgencia de la Red de Salud UC CHRISTUS ubicado en Marcoleta, con la Posta Central, con el Hospital Sótero del Río y con el Hospital Militar. Además, se está trabajando en modificaciones para incluir manga de obstrucción en las posiciones de accesos, incluir antideslizante en la base, y un sistema de captura de la exhalación del paciente.

• Generador de ozono

Este proyecto, liderado por el académico Vladimir Marianov, con el apoyo del Instituto de Sistemas Complejos de Ingeniería (ISCI) se centra en las propiedades del ozono como oxidante fuerte. puede ser utilizado para desinfectar ambientes rápidamente cubriendo todo el volumen de la habitación. Con una adecuada concentración y tiempo de exposición destruye a los virus. Se ha desarrollado con éxito un prototipo que permite generar ozono mediante el método de descarga corona. El desarrollo está en la última etapa de empaquetamiento y calibración.

• Cámaras anti-virus UV

Liderado por el académico Patricio Lillo, este proyecto permite la utilización de luz UV en forma segura, de manera de poder desinfectar utensilios médicos. La idea es complementar el número de barreras establecidas para degradar o desactivar el Covid-19. El desarrollo está en la última etapa de empaquetamiento y evaluación. Una cámara ya está operativa en el Hospital Sótero del Río, mientras que otra comenzará a estar operativa en la Posta Central

• Desinfectante líquido basado en saponinas naturales, no tóxico y biodegrable

El proyecto, liderado por el académico César Saéz, busca formular una solución líquida basada en saponinas mono y bidesmosídicas en concentraciones capaces de inactivar cargas virales, de modo que puedan emplearse para limpieza de materiales, superficies y recintos potencialmente contaminados con cargas virales patogénicas. Este proyecto está en sus primeras etapas.

• Diseño y fabricación de mascarillas de protección activas de materiales reciclables y basadas en nanotecnología 

El académico César Sáez también lidera el desarrollo de una tecnología que permita activar, empleando nanomateriales, polímeros reciclables que pueden ser extruidos en la forma detelas porosas apropiadas para la filtración, retención y destrucción de aerosoles y partículas sólidas con carga viral activa. Los niveles de protección podrán regularse según el número y espesor de las telas y la concentración de nanomateriales activos inactivantes virales. Este proyecto se encuentra en su etapa experimental.

• Accionador mecánico de AMBU: Apoyo a la ventilación mecánica

El proyecto liderado por el académico Felipe Lechuga ya tiene varios prototipos funcionando. Este dispositivo acciona mecánicamente una bolsa manual de respiración haciendo posible el flujo de aire en los pacientes afectados gravemente con el COVID-19 y que experimentan dificultades para respirar. Tras las pruebas exitosas junto a la Red de Salud UC CHRISTUS, recibieron la aprobación del Servicio de Salud Metropolitano. Una vez escalado, la idea es montar una linea de producción en el edificio del Centro de Innovación UC.

• Ventilador Mecánico de Emergencia (VMER)

El académico Luciano Chiang lideró el desarrollo de un ventilador mecánico con intubación para ser usado en caso de emergencia en pacientes que ya no pueden respirar. El circuito de aire posee toda la funcionalidad para operar en modo de ventilación PRVC (Pressure Regulated Volume Control), pero con un cambio de software también puede operar en modo PC (Pressure Control) y en modo CPAP (Continuous Positive Airway Pressure).

• Ventilador mecánico portátil

Impulsado en conjunto por estudiantes de Ingeniería UC y de la Universidad de California San Diego, este dispositivo portátil es capaz de proveer ventilación mecánica a pacientes con dificultades respiratorias, de manera costo-efectiva, fácil de replicar y funcionalmente robusta, ya que permite utilizar el dispositivo en variados modos de ventilación: controlado por volumen, por presión, por tasa de inspiración/espiración, entre otros.

• Soporte facial para pacientes con asistencia de ventilación mecánica invasiva

Liderado por Ricardo Hernández y Álvaro Videla, junto a la coordinadora Gabriela García. La idea de este proyecto es reducir externalidades negativas de la posición decúbito prono (boca abajo), por ejemplo, llagas por roce con tuberías, edemas en ojos, boca, mejillas y úlceras por presión. Se están modelando dos conceptos, para ser prototipados y testeados.

• Prototipado de máscaras faciales

El académico Patricio Lillo lidera el desarrollo de diseño y prototipo de "face shields". Generaron un modelo que permite una producción más rápida y económica que la impresión 3D. Actualmente se encuentran esperando la llegada de material para comenzar la fabricación.

• Proyecto "Face shields AFES"

Liderado por la académica Ángela Decar, a través de este proyecto se han desarrollado mascarillas en conjunto con la agrupación AFES: Fabricantes frente a la Emergencia Sanitaria. Actualmente, están entregando las face shields al Hospital Barros Luco, a la Clínica Adventista de Los Ángeles y a distintas clínicas dentales. Diariamente reciben pedidos desde hospitales y clínicas dentales. También desde CESFAM, Centros Médicos y particulares.

• Test rápido por anosmia

Liderado por el académico Eduardo Agosin, desarrollaron un test para verificar la pérdida de olfato, así rápidamente se puede hacer screening para solicitar el test PCR. Actualmente están en proceso de validación de su proyecto.

• Sistemas y modelos de gestión de pacientes

En un trabajo coordinado por los académicos Juan Carlos Muñoz y Jorge Vera buscan apoyar en la gestión de recursos y procesos:

1. El sistema de derivación de pacientes es liderado por el académico Vladimir Marianov, en conjunto con el Instituto de Sistemas Complejos de Ingeniería (ISCI). Hoy el SAMU decide el destino, pero no tiene la capacidad para optimización ni tampoco cuenta con la información actualizada de ocupación de camas. La primera etapa será mejorar la recolección de información de cada centro.
2. El modelo de gestión de urgencias es liderado por el académico Alejandro Mac Cawley. Actualmente están trabajando con el Hospital Félix Bulnes.
3. El modelo de gestión de turno de personas es liderado por el académico Masato Wada. El objetivo es asesorar sobre cómo planificar los turnos. Actualmente se encuentran en coordinación con el personal del Hospital Sótero del Río.

• Sistema para certificar la capacidad de filtrado de las mascarillas 

Proyecto liderado por Héctor Jorquera, académico del Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos UC, este sistema busca certificar capacidad de filtrado de mascarillas después de ser autoclavadas, una vez que ya han sido utilizadas, con el fin de extender su periodo de uso. 

• Conector y filtro para conversión de máscaras de uso recreativo

Este proyecto es liderado por Francisco Chateau e Iván Caro de la Facultad de Arquitectura, Diseño y Estudios Urbanos UC, junto con la participación de la Red de FabLabs UC, la Posta Central, la Red de Salud UC-Christus y del FabLab del Centro de Innovación UC. A través de este sistema se puede convertir máscaras de snorkel en máscaras protectoras para el personal médico de forma económica y segura. El objetivo es aumentar la disponibilidad de máscaras, convirtiendo máscaras de snorkel en máscaras para uso médico. Más info hacer click aquí.

• Análisis de datos

Trabajo liderado por el académico Pablo Barceló. A través del Instituto de Fundamento de los Datos están asesorando al Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación y al Ministerio de Salud. El objetivo es habilitar sistemas de levantamiento, recopilación, y análisis de datos del MINSAL, y en realizar análisis de proyección de evolución de la enfermedad. A través del centro Data UC de la Facultad de Matemáticas, ya se lanzó una plataforma que presenta de forma gráfica la información relativa a la evolución de la pandemia en Chile: https://coronavirus.mat.uc.cl/

Para ver los contenidos de esta edición de Visión Informa, pinche aquí.