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Un trío ingenioso para enfrentar COVID19: Epidemiología, modelos y fabricación de respiradores

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Un equipo de más de 30 profesionales y científicos de las facultades de Ingeniería, Salud y Licenciatura en Logística de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires junto a graduados que hoy tienen sus empresas en Olavarría y Tandil, trabajan en un proyecto conjunto para dar soluciones locales a la pandemia causada por el Coronavirus.

La UNICEN une a ingenieros, profesionales de la salud y graduados para predecir la evolución de los contagios por coronavirus, comprender el modo en que se 'desplaza' la enfermedad y fabricar respiradores económicos

https://www.youtube.com/watch?v=gpfSa4aXbr4&feature=youtu.be

María Victoria Ennis - INTELYMEC


La propuesta, se centra en cuatro ciudades del centro bonaerense: Olavarría, Azul, Necochea y Tandil. Y se apoya en tres ejes: epidemiología, bioingeniería y modelado de la pandemia. “En Olavarría tenemos una capacidad instalada que se puede aprovechar para estas situaciones imprevistas, de contingencia y el recurso humano que está trabajando, está comprometido socialmente. Tratamos de que lo que sabemos hacer, sea útil para la comunidad”, destaca el Doctor Gerardo Acosta, ingeniero que coordina el proyecto en su conjunto, investigador del CONICET y docente en la Facultad de Ingeniería de la UNICEN. En una conferencia abierta les líderes de cada eje precisan las tres líneas de acción.


Epidemiología y Logística: el COVID19 en el territorio

Quien está al frente de este eje es el decano de la Facultad de Ciencias de la Salud y Especialista en Terapia Intensiva, Médico Héctor Trebucq. Esta línea trabaja sobre datos epidemiológicos sensibles como la cantidad de casos sospechosos, casos confirmados, recuperados y fallecidos. En base a esa información recopilada en las salas de situación, construyen indicadores que permiten monitorear el desarrollo de la enfermedad y los contagios en la zona.

Los datos se centralizan y se elabora un informe sobre cómo está circulando el virus, cuál es la tasa de contagio y el comportamiento de la epidemia en cada municipio, en tiempo real. Esta información se comparte y trabaja entre Universidades y secretarías de Salud municipales y sirve para la toma de decisiones gubernamentales. Con el mismo objetivo, los datos se envían a las autoridades provinciales y nacionales. El sistema de atención municipal, en casi todas las ciudades de la región central, involucra el Área de Salud Pública y de Epidemiología para el control y seguimiento de la pandemia, con el foco puesto en las personas. La trazabilidad, entonces, es el trayecto de esas personas dentro del sistema. Conocer con precisión esos datos permite no sólo diseñar políticas públicas más efectivas para el control local y regional de la pandemia sino comprobar si funcionan y ensayar otras en diversos escenarios.

La rapidez con la que este proyecto puede sistematizar la información permite ahorrar tiempo y acelerar la generación del conocimiento para tomar mejores decisiones.


Modelos estadísticos para la predicción epidemiológica

El coordinador de esta línea de trabajo es el Dr. Gerardo Acosta y las ingenieras Doctora Miriam Cocconi (Experta en Estadística), la Magister Geraldine Roark y el investigador de CONICET Dr. Alejandro Rozenfeld exponen el Modelo de Predicción Epidemiológica. Este eje busca anticipar el momento en que se dará el pico de la curva, la mayor cantidad de contagios simultáneos. Para eso, se basan en los números oficiales del número de personas infectadas por día. “La verdad es que nos van dando, bien, van coincidiendo con lo que va sucediendo”, celebra Cocconi en un alto entre las clases virtuales que dicta en la Facultad de Ingeniería. La precisión de sus análisis tiene un nivel de confianza del 99%. El primer mes, el problema para implementarlo en Olavarría era que no había infectados, pero a inicios de junio el ritmo se aceleró y ya es posible hacer proyecciones. Estas predicciones permiten saber datos tan importantes como qué grado de saturación tendrá el sistema de salud, teniendo en cuenta la capacidad de los servicios sanitarios y cómo es mejor actuar según el cruce de datos con el eje logístico de este proyecto. Y, finalmente, fabricar tantos respiradores como sean necesarios, el tercer eje del trabajo conjunto de la UNICEN.

Para estudiar la dinámica espacio-temporal de la pandemia, es decir dónde y cuándo se producen los contagios, se aplica un Modelo de Propagación Epidémica que contempla siete posibles estados de las personas: susceptibles, expuestos, asintomáticos, sintomáticos, hospitalizados, recuperados y fallecidos. Puede aplicarse por barrios, municipios, provincias o la Nación. La cuantificación del grado de movilidad a distintas escalas es crucial para pronosticar el impacto de la pandemia en cada región. Lo más difícil es sincronizar esos movimientos barriales con los municipales, provinciales y nacionales. Para eso, los científicos y científicas de INTELYMEC, el grupo especializado en inteligencia artificial, aplica un tipo de algoritmos especiales para este tipo de esquemas:  los bayesianos que usan la probabilística para determinar cuán posible es que, por ejemplo, los contagios se desplacen de un área a otra. Esto permitiría preparar mejor determinadas zonas geográficas en momentos específicos para amortiguar el impacto de los contagios o resolverlos con mayor eficiencia. Así, pueden comprobar matemáticamente que, al bajar la circulación de personas, bajan drásticamente los contagios. Es decir, verificar que el imperativo oficial de “quedáte en casa”, es el único método de control de la pandemia que hoy por hoy funciona. Por eso es imprescindible modelar la movilidad (o aislamiento) de las personas y el transporte de mercancías, que el proyecto de la UNICEN también abarca con Logística en su sede Quequén, a cargo de las Lic. María Laura Harlouchet y Fanny Rodríguez e incluye una propuesta de movilidad sustentable ambientalmente.


Respiradores

El equipo del bioingeniero Pedro Escobar, integrante de INTELYMEC en la Facultad de Ingeniería, creó el Respirador Argentino de Crisis (RAC) un dispositivo de asistencia respiratoria mecánica con componentes accesibles en el mercado nacional y de estructura simple, fabricación rápida y con un bajo costo final. “Nuestro desarrollo se acerca a la quinta parte del valor de un respirador comercial en el mercado. Esta diferencia es porque nuestro diseño es más básico, tiene menos funcionalidades y por lo tanto, una electrónica, neumática y programación más sencilla. Además de que las horas hombre y los costos de mercadeo no se suman a nuestro valor ya que todo es de manera voluntaria”, explica el bioingeniero. Se estima que en una primera etapa podrían fabricarse 100 unidades en un taller de fabricación habilitado especialmente para este fin en la Facultad de Ingeniería. El objetivo es complementar la asistencia respiratoria mecánica en un eventual colapso de equipamiento. “Este proyecto es una expresión de lo mejor de nuestra ingeniería y de la voluntad de las personas de colaborar en un contexto tan particular como el que estamos viviendo, que es inédito para toda la población. Por eso estamos orgullosos de lograr en tres meses un respirador con todas las características que tiene un respirador comercial disponible a nivel país”, destaca Escobar.

El modelo de respirador ya superó diversas pruebas y cuenta con el aval de la Federación Médica de Buenos Aires (FEMEBA). Se comprobó que su desempeño es seguro, robusto y eficiente. Soportó sin problemas un uso de más de 500 horas ininterrumpidas y fue validado en los testeos y controles de calidad. También superó los ensayos realizados en el Centro de la Asociación Argentina de Analgesia y Reanimación, donde se encuentra el único pulmón homologado a nivel nacional para testear respiradores. La prueba final se alcanzaría en las próximas semanas con la homologación del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Allí se están haciendo los ensayos de seguridad eléctrica, compatibilidad electromagnética, inmunidad al ruido, usabilidad, validación de software y su ajuste a la normativa particular de respiradores. Una vez superados esos puntos, ya se podrá comenzar con la fabricación en serie y estar disponible para todas las instituciones de salud que lo necesiten. En este eje están involucrados docentes, no docentes, investigadores, graduados y dos empresas privadas: Silicom, de Olavarría y Redimec, de Tandil.

 De este modo, los tres ejes del proyecto interactúan entre sí: se recopilan datos, se los analiza, se predice la evolución de la pandemia dónde y cuándo, y se ofrece el equipamiento para las zonas más desprotegidas.

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