Si llegamos a vivir 80 años, nuestro corazón deberá estar preparado para latir unas 3.640 millones de veces a un ritmo de 80 veces por minuto. Con ese órgano debilitado, el número de latidos decae estrepitosamente.
El corazón disminuido no es capaz de contraerse con suficiente fuerza para hacer circular la sangre por todo el cuerpo. Sin ese impulso sanguíneo, el tracto intestinal, los pulmones y el hígado se llenan de líquido y comienzan a fallar. De mantenerse la insuficiencia, otros órganos correrán la misma suerte.
Cuando los pacientes han desfilado ya por avenidas de medicamentos, angioplastias, marcapasos y desfibriladores sin encontrar una cura para la insuficiencia cardiaca, inevitablemente transitarán por la estrecha vía del trasplante de corazón.
Afortunadamente en Costa Rica existe un trío interdisciplinario compuesto por físicos e ingenieros del Tecnológico de Costa Rica (TEC) que trabaja en una solución 100% tica para alivianar la carga en ese tramo de la vía.
Gabriela Ortiz, ingeniera, y los físicos e ingenieros Marta Eugenia Vílchez y Juan Luis Crespo juntaron su intelecto, su habilidad y su empuje en un proyecto que busca crear un impulsor sanguíneo que asista al corazón enfermo y mejore la calidad de vida del paciente que espera un donante. Este dispositivo es una bomba auxiliar que impulsa la sangre del corazón hacia la aorta.
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Primero Ortiz y Vílchez, y luego Crespo, se dieron a la tarea de imaginar una solución más eficiente y de menor costo a lo que actualmente está disponible para estos pacientes. Para lograrlo, echaron mano de las simulaciones por computadora y los modelos matemáticos para abaratar costos y agilizar los avances.
Manos a la obra
Imaginar estas soluciones les significó un aprendizaje intenso ajeno a su área de estudio: los físicos e ingenieros tuvieron que volverse expertos en la anatomía y funcionamiento del corazón, entender lo que sucede en un corazón enfermo y considerar la fisiología de la sangre para diseñar el impulsor.
Como sustancia viva, la sangre puede dañarse al pasar por una bomba auxiliar y el paciente requeriría de transfusiones periódicas (aproximadamente cada tres meses) para sustituir esa sangre dañada. Esta es una propuesta delicada y riesgosa para personas con insuficiencia cardiaca.
El grupo de investigadores del TEC quiere crear un impulsor sanguíneo que dañe lo menos posible la sangre que circularía por el dispositivo. De lograrlo, el paciente requeriría menos transfusiones sanguíneas y beneficiaría su salud.
Hacerlo no es nada sencillo. Hoy se cuenta con un diagrama matemático terminado del impulsor y todo está listo para la fase constructiva. Pero el dispositivo debe probarse cuidadosamente para garantizar que funcionará tal y como se planteó en las simulaciones por computadora. Por la naturaleza del aparato, una falla no es opción. Se requieren de unos 10 años desde la concepción hasta la entrega de producto terminado.
Diseñar un impulsor sanguíneo surgió a partir de una petición de la Caja Costarricense de Seguro Social (CCSS), hecha en el 2009 y que buscaba incorporar la tecnología como solución a problemas de salud en Costa Rica. Marta Eugenia Vílchez y Gabriela Ortiz decidieron concentrarse en el ámbito de las enfermedades cardiacas, por ser la principal causa de muerte en Costa Rica desde 1970. En ese encuentro, el médico Carlos Salazar –entonces director de Cirugía Cardiaca del Hospital Calderón Guardia– sugirió crear una ayuda para los pacientes que esperan un reemplazo de corazón y mejorar su calidad de vida.
Gabriela Ortiz es investigadora de la Escuela de Ingeniería Electrónica del TEC. Marta Eugenia Vílchez y Juan Luis Crespo, pertenecen al Área Académica de Ingeniería Mecatrónica.
