Los respiradores convencionales no pueden eliminar el dióxido de carbono que se acumula en la sangre de las personas con enfermedades pulmonares crónicas, un problema que a menudo resulta mortal. Eso podría cambiar con un nuevo dispositivo de una empresa biomédica pionera que funciona como una máquina de diálisis renal para eliminar el exceso de CO2 de la sangre.

«En ciertos estados de enfermedad, como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) o la fibrosis quística, la retención aguda de CO2 es lo que realmente provoca los malos resultados», afirma el doctor Jeremy Kimmel, vicepresidente de nuevas tecnologías de ALung Technologies.

La función principal de los pulmones es el intercambio de gases, para proporcionar oxígeno y eliminar el dióxido de carbono de la sangre. Cuando los niveles de dióxido de carbono son elevados en la sangre, puede producirse una insuficiencia respiratoria. Los síntomas incluyen dificultad para respirar y problemas cognitivos.

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Aunque los médicos pueden reoxigenar fácilmente la sangre mediante una máscara de oxígeno, oxígeno nasal o ventilación mecánica, ese oxígeno adicional no eliminará el exceso de dióxido de carbono. Además, aunque la ventilación mecánica se considera el tratamiento estándar para la insuficiencia respiratoria grave, conlleva un riesgo importante, como infecciones, daños en los pulmones o en las cuerdas vocales y otras complicaciones graves.

«Existe una necesidad importante de encontrar una forma de eliminar el CO2 de la sangre de forma segura y revertir la insuficiencia respiratoria aguda más allá de la ventilación», afirmó Kimmel. Para satisfacer esa necesidad, ALung desarrolló el Hemolung RAS, una bomba de sangre integrada y un intercambiador de gases que puede proporcionar el equivalente a la diálisis para el sistema respiratorio.

«Es un dispositivo que saca la sangre del cuerpo, depura el CO2 y devuelve la sangre al cuerpo», dijo. «Funciona de forma similar a la diálisis renal, salvo que en lugar de hacerlo para los riñones, lo hacemos para los pulmones».

El dispositivo está formado por tres componentes discretos: un catéter flexible mínimamente invasivo que accede a la sangre a través de la arteria yugular o femoral, un cartucho especialmente diseñado que actúa como bomba de sangre e intercambiador de gases, y un módulo de control que ofrece mediciones en tiempo real de la eliminación de CO2 y del caudal sanguíneo. El diseño exclusivo del cartucho favorece una mayor eficacia en el intercambio de gases y reduce el riesgo de coagulación al mover la sangre con rapidez, dijo Kimmel.

«La dinámica de los fluidos del dispositivo es muy compleja», dijo. «La sangre es un fluido vivo con células y plaquetas que hacen cosas distintas y responden de manera diferente a los estímulos mecánicos. Tuvimos que utilizar muchas simulaciones de dinámica de fluidos computacional para ver cómo fluye la sangre, las zonas de altas tensiones de cizallamiento, las zonas de estancamiento, para poder entender los mecanismos básicos de cómo funciona el dispositivo y cómo podemos construir mejores prototipos.»

ALung pasó los últimos años presentando el dispositivo en Europa, centrándose en demostrar su eficacia a los líderes de opinión que les ayudaron a cambiar la forma en que los neumólogos piensan en el tratamiento de la insuficiencia respiratoria.

«Esto no es sólo una nueva tecnología, es una nueva terapia, y eso es un reto para la aceptación», dijo Kimmel. «El concepto de eliminar el dióxido de carbono de la sangre no es el estándar de atención establecido. En el entorno actual de la medicina basada en la evidencia, tenemos que demostrar a los médicos que nuestro dispositivo funciona mejor y es más seguro que lo que están acostumbrados a hacer. Y por eso hemos trasladado gran parte de nuestro trabajo al ámbito de la ciencia clínica, más que al de la comercialización».

El año pasado, ALung recibió una exención de dispositivo en investigación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) y actualmente está inscribiendo pacientes para un estudio clínico en centros de todo Estados Unidos. Kimmel es optimista y cree que podrán demostrar a los neumólogos el valor de esta nueva terapia y del dispositivo que puede aplicarla.

«Estamos intentando cambiar la forma de tratar a los pacientes con insuficiencia respiratoria. Durante décadas, el ventilador mecánico ha sido el pilar fundamental. Y aunque el ventilador salva la vida de las personas y es una parte necesaria de la medicina de cuidados intensivos, tiene muchos problemas que pueden empeorar a los pacientes», dijo. «Si tenemos éxito, esto puede abrir un área completamente nueva de la medicina que puede ayudar a los pulmones que fallan sin el apoyo mecánico necesario».

Kayt Sukel es un escritor independiente que se centra en la tecnología.

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