Respirar: una acción involuntaria que condiciona nuestra propia existencia. Inflar el pecho de aire y exhalar con una bocanada pareciera algo sin mayor complicación para las personas sanas. Sin embargo, podría resultar todo un reto para los que han sufrido de enfermedades respiratorias o cirugías que afectan el tórax y el diafragma, un músculo en forma de cúpula que separa los pulmones y el corazón de la cavidad abdominal, que contiene los intestinos, el estómago, el hígado y otros órganos.
Según datos del Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, cuatro de cada seis personas que han pasado por un quirófano sufren afectaciones pulmonares y requieren de procesos de rehabilitación post operatorios para volver a respirar de manera óptima.
El dispositivo convencionalmente utilizado es el popular Triflo, un incentivador respiratorio compuesto por tres cavidades independientes, tres bolas de plástico y una boquilla por la que el paciente inspira el aire de manera lenta y profunda hasta elevar las bolas según la prescripción.
Si bien este dispositivo contribuye a la reexpansión pulmonar, no aporta información cuantitativa al fisioterapeuta sobre la evolución del paciente. Además, para su adecuado uso se requiere que el fisioterapeuta esté junto al usuario.
De manera que existía la necesidad de crear un dispositivo novedoso que estimulara la realización de la fisioterapia de reexpansión pulmonar y brindara al fisioterapeuta herramientas para prescribir y evaluar la evolución del paciente de manera remota.
Así se dio vida a Ubicu, un dispositivo médico de incentivo de apoyo a la fisioterapia respiratoria, el cual, mediante un videojuego de estimulación visual, motiva al paciente a realizar los ejercicios que el fisioterapeuta le ha prescrito por internet.
Los resultados de la prueba son enviados al fisioterapeuta, lo que facilita la evaluación y el seguimiento de la evolución. Esta innovación estuvo bajo el liderazgo de Jaime Alberto Aguilar, profesor del Departamento de Electrónica y Ciencias de la Computación de la Pontificia Universidad Javeriana seccional Cali, quien trabajó junto con colegas de la Escuela de Rehabilitación Humana de la Facultad de Salud de la Universidad del Valle y la empresa de dispositivos médicos PromPack.
UBICU no solo facilita la rehabilitación en casa, sino que también ofrece datos precisos para el seguimiento médico, mejorando la calidad de vida de los pacientes y la cobertura de atención en zonas alejadas.
Detrás de Ubicu están las mentes y las manos de un equipo interdisciplinar conformado por ingenieros electrónicos, mecánicos y biomédicos y por diseñadores industriales y de la comunicación visual, que se articularon para realizar un análisis sistémico del problema y plantear soluciones a partir de los diversos campos del conocimiento, desde la parte creativa hasta la analítica.
“Nosotros trabajamos en desarrollo de producto de manera interdisciplinar desde las diferentes áreas, nos dedicamos al problema para proponer soluciones con base en nuestras experticias. En este proceso ninguno es accesorio ni tiene una función instrumental”, enfatiza el profesor Aguilar.
Estar en todas partes al mismo tiempo: eso es el don de la ubicuidad, que, además de inspirar su nombre, es lo que garantiza este novedoso dispositivo, que quiere llegar a revolucionar la relación entre pacientes y fisioterapeutas, quienes podrán apoyar la rehabilitación de varias personas al tiempo sin necesidad de estar en el mismo lugar con ellas, lo que convierte a Ubicu en un aporte a la telemedicina que permite reducir los costos y llegar a las zonas más alejadas del país para proporcionar atención médica y aumentar la cobertura de los servicios de salud. De esta manera, los investigadores esperan oxigenar las vidas de muchas personas que así podrán volver a respirar correctamente.
El lector puede hacer un sencillo ejercicio: aspire durante tres segundos, sostenga dos segundos y suelte el aire. ¿Cómo le fue? Repita este ejercicio diez veces y descanse. Este es un acercamiento a los ejercicios que propone Ubicu a los pacientes con diferentes niveles de flujo inspirado, quienes, a través de un juego en línea, van avanzando en su fisioterapia de un nivel a otro, a medida que ganan diferentes premios, llamados “ubicoins”, con los que pueden comprar nuevos fondos y figuras que dinamizan los ejercicios.
El propósito es generar incentivos en los pacientes para que se interesen y quieran avanzar en su proceso de rehabilitación. Para ingresar a la fisioterapia solo se necesita tener el dispositivo, conexión a internet y descargar una aplicación, la cual notifica a la persona cuando es el momento de iniciar.
Al otro lado de la pantalla se encuentra el fisioterapeuta, que programa el ejercicio y recibe la información del flujo de aire alcanzado en los ejercicios cuando el paciente aspira y espira soplando por la boquilla de Ubicu. En su interior, funciona con un tubo de Venturi, por el cual pasa el aire, que experimenta un cambio de presión, el cual se convierte en señales eléctricas que emiten información al dispositivo y que se visualizan en la pantalla.
Ubicu, crearlo no es suficiente
Lo más complejo fue garantizar que el dispositivo cumpliera su propósito de reexpansión pulmonar. Para ello, el equipo que diseñó el Ubicu realizó una rigurosa prueba en la que, a través de un tomógrafo de impedancia eléctrica, que mide con precisión los volúmenes de aire, evaluó inicialmente a personas sanas antes y después de la fisioterapia. La prueba se llevó a cabo tanto con el uso de Triflo como con Ubicu para cada participante.
Los resultados fueron alentadores, pues se determinó que la recuperación pulmonar era mucho mejor con Ubicu. A la vez, se evaluó la usabilidad, que, en otras palabras, es la manera como las personas interactúan con el aparato. Nuevamente, los resultados fueron positivos. A los participantes les gustaba el dispositivo debido a la sencillez con la que podían hacer el proceso de fisioterapia. La segunda prueba se realizó con pacientes que habían tenido COVID-19. Cada paciente usó Ubicu por una semana en su casa y recibió la prescripción de manera remota.
Al igual que con los participantes sanos, se obtuvieron buenos resultados de reexpansión pulmonar después de su uso.
A lo largo de los cuatro años que ha tomado el desarrollo del dispositivo, su diseño se ha transformado. Inicialmente era más grande y tenía forma de pera. Actualmente es más ergonómico y pequeño, y no requiere de tornillos, por lo que su armado es bastante sencillo. Está fabricado en plástico y se carga como un celular.
Todas estas características hicieron que obtuviera una licencia comercial, la primera de la seccional Cali de la Universidad Javeriana, con la empresa PromPack. Esta desarrolló una nueva línea de negocio enfocada en la producción de dispositivos médicos, que, se espera, iniciará con la producción en masa de Ubicu.
Actualmente, el equipo desarrollador está realizando análisis de mercado para determinar si Ubicu se venderá al público o únicamente a fisioterapeutas e instituciones de salud. Además, están tramitando el registro Invima para empezar a comercializarlo en el país.
TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Sistema incentivo respiratorio para fisioterapia remota de pacientes con secuela COVID-19
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Jaime Aguilar Zambrano
COINVESTIGADORES: Esther Wilches, Helberg Asencio, Andrés Navarro, Manuel Valencia, Juan Carlos Martínez, Diana Isabel Riveros Grupo de investigación Automática y Robótica (GAR) Facultad de Ingeniería Facultad de Ciencias Pontificia Universidad Javeriana Grupo Ejercicio y Salud Cardiopulmonar Escuela de Rehabilitación Humana Universidad del Valle
Financión: Pontificia Universidad Javeriana seccional Cali y Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (contrato 555-2021)
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2021-202
