maxon Story
Un soplo de inspiración para la tecnología médica
La iniciativa universitaria salva vidas mediante el desarrollo y la donación de respiradores para los países con bajos ingresos.
La situación actual ha afectado prácticamente a todos los habitantes del planeta. Hasta qué punto, esto es algo que varía de persona a persona. En medio de esta terrible crisis han surgido colaboraciones y han ocurrido cosas nuevas y maravillosas. Una de ellas es Project Inspiration, una idea nacida del deseo de ayudar a los que más lo necesitan.
Project Inspiration es una iniciativa de la Universidad Técnica de Delft que dona respiradores a los países con bajos ingresos. El respirador ha sido diseñado de manera que cada país pueda decidir por sí mismo si desea pedir la máquina o replicarla (parcialmente). El objetivo de Project Inspiration es ayudar a los países que sufren una escasez de equipos de respiración, así como proporcionar asistencia sanitaria básica en todo el mundo.
Gerwin Smit, profesor adjunto en la Universidad Técnica de Delft y especialista en prótesis de brazos y piernas, así como en dispositivos de asistencia médica, emprendió Project Inspiration junto con otros compañeros y estudiantes en marzo de 2020 con el objetivo de hacer frente a la inminente escasez de respiradores en un contexto de crisis mundial. Durante la pandemia, los ingenieros médicos han tenido que plantarle cara a una serie de nuevos desafíos, como la falta de suministros a causa de la interrupción de la cadena de suministro china. Además, los dispositivos médicos deben someterse a una gran cantidad de ensayos antes de poder lanzarse al mercado. Ni que decir tiene que esto requiere tiempo y que, en esta situación, el tiempo era vital. En medio de todo este caos, Gerwin se planteó la siguiente pregunta: ¿cómo podríamos fabricar en muy poco tiempo un montón de respiradores mecánicos, probados y certificados para un uso seguro?
Pensó que el concepto debería tener un amplio historial de pruebas, por lo que debía basarse en un dispositivo ya existente. Además, debía contener piezas sencillas que se pudieran fabricar de forma rápida y sencilla. Gerwin hizo consultó la historia de los dispositivos respiratorios y encontró el respirador East Radcliffe, un modelo muy usado en Europa entre los años 60 y 80. Averiguó que el Museo Nacional de Boerhaave (Leiden, Países Bajos), un museo de ciencias con una extensa colección de dispositivos médicos, contaba con un ejemplar de este modelo específico. Para analizar la máquina, el equipo del proyecto necesitaba examinarla muy de cerca. Gerwin tomó una valiente decisión y llamó al museo. Les preguntó a las autoridades del museo si podía llevarse prestada la máquina y, lo más importante, si podía desmontarla. Esta pregunta tan atrevida fue recibida con sorpresa en un primer momento. Normalmente, el personal lleva guantes blancos hasta para tocar la máquinas. Después de algunas deliberaciones, el museo dio su consentimiento, dadas las circunstancias inusuales y la noble causa.
Después de que Gerwin y algunos de sus compañeros recogieran y transportaran el respirador con sumo cuidado hasta su lugar de trabajo, dedicaron un fin de semana entero a desmontarla. Analizaron el concepto y los principios básicos, y una semana más tarde ya tenían el primer prototipo. La máquina original contaba con un motor de Parvalux como fuerza de accionamiento, con un buje y una transmisión de bicicleta para el control de la velocidad. Tras algunas investigaciones, descubrieron que Parvalux aún existe y que es una empresa estable con más de 70 años de experiencia en el diseño y la fabricación de soluciones de motorreductores de potencia fraccionada. Esta fue una sorpresa agradable, ya que el dispositivo original es de los años 60. El equipo se puso en contacto con Lee Weston de Parvalux para pedirle ayuda con la elección del motor y Parvalux reaccionó rápidamente enviando algunas muestras. El equipo se decidió por el motor PM11-S, un motor DC con escobillas e imán permanente. Este motor tiene una precarga mediante resorte para un funcionamiento suave y ofrece un alto par inicial de hasta tres veces la carga completa. Dispone de un portaescobillas ajustable para una excelente conmutación y una máxima vida útil de las escobillas, lo más importante teniendo en cuenta que se trata de la vida de las personas.
La idea inicial era crear una máquina analógica mecánica, a excepción del motor, que debía de ser el único componente eléctrico. La presión y el caudal se medirían con un manómetro analógico y un espirómetro. Debido a que el modelo original era principalmente un dispositivo mecánico analógico, no podía enviar ninguna advertencia si la máquina dejaba de funcionar. Un replanteamiento del concepto llevó a un cambio del diseño, ya que el equipo decidió que sería buena idea incorporar una advertencia en caso de que los valores se salieran del rango admisible. Se pusieron en contacto con la empresa Interay Solutions b.v., que les ayudó a encontrar los componentes electrónicos adecuados.
Para el prototipo final eligieron el control electrónico de velocidad de maxon en forma de un ESCON 50/5, un pequeño y potente servocontrolador PWM de 4 cuadrantes. Esto les permitió obtener una velocidad variable sin escalonamientos para su respirador.
Una vez terminado el prototipo, el siguiente reto fue organizar la producción a gran escala. Para ello se pusieron en contacto con su socio Apparatenfabriek ARA b.v., empresa perteneciente al grupo de Interay Solutions b.v. ARA produce sistemas mecatrónicos para fabricantes de equipos originales y tiene su sede en Aalten, Países Bajos. Se mostraron muy entusiasmados con la idea de producir el dispositivo y ofrecieron su apoyo. Gracias a la ayuda de fondos públicos y privados se logró reunir capital suficiente para continuar con el proyecto.
Desde entonces, los primeros respiradores de Project Inspiration han sido donados y enviados a Guatemala, Panamá y Tanzania. El dispositivo completo es modular y cada país puede decidir, en función de sus recursos, si desea pedir respiradores o producirlos ellos mismos. Con el fin de compartir sus conocimientos, es posible acceder libremente a todos los planos de Project Inspiration en su sitio web. Un buen ejemplo del valor añadido de Project Inspiration es Guatemala, donde se creó un equipo para fabricar los dispositivos localmente. Solo los sistemas electrónicos como la alarma y el sistema de monitorización, que incluyen el motor de Parvalux y el controlador de maxon, fueron enviados desde los Países Bajos. Como prueba del éxito del concepto, Guatemala planea fabricar 300 respiradores gracias a Project Inspiration.
