El invento de unos jóvenes españoles para hacer "más llevadera" la apnea del sueño

La apnea del sueño es un trastorno que, en España, afecta a hasta siete millones de personas, de las cuales 1,7 millones lo sufren de manera severa y son susceptibles de tratamiento. Sin embargo, según la Federación Española de Asociaciones de Pacientes Alérgicos y con Enfermedades Respiratorias, solamente entre un 5% y un 9% son diagnosticadas y tratadas. Por ello, la concienciación y divulgación sobre las consecuencias de padecer esta enfermedad sin tratamiento son de vital importancia, ya que puede provocar hipertensión arterial, cardiopatía isquémica (angina de pecho o infarto) y accidentes cerebrovasculares. Aquellos que sí están en tratamiento coinciden en lo engorroso que resulta dormir con una mascarilla conectada a un motor, lo que dificulta la libertad de movimiento.

Fue en este aspecto en el que unos jóvenes investigadores españoles decidieron centrarse para hacer más fácil la vida de aquellos que deben convivir con estos aparatos. Así, Marcos, Berta, Cristina, Liam y Pau pusieron en marcha un proyecto que han llamado Aria, en colaboración con el Máster en Diseño y Desarrollo de la Universitat Elisava (donde estudian estos alumnos de la «GenZ») y el Hospital Clínic de Barcelona, para proponer una solución al respecto.

El 80% de los casos, sin diagnosticar

«En nuestro caso, después de una exhaustiva investigación, concretamos que una de las problemáticas era la cantidad de pacientes que sufren apnea del sueño y la relación de estos con los métodos actuales de tratamiento», explica a este diario Berta Lloveras, de 23 años y graduada en Ingeniería Biomédica por la Universidad de Barcelona.

«Un 22% de los hombres y un 17% de las mujeres sufren apnea del sueño en España, un número que aumenta entre las personas mayores, donde puede llegar a superar el 50%. Además, de forma más alarmante, un 80% de los casos no se diagnostican. Y de los diagnosticados, un 50% abandona el tratamiento», puntualiza Pau Padrós, ingeniero en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto.

La idea comenzó hace nueve meses, cuando iniciaron la investigación sobre posibles proyectos en el ámbito médico. «Se conceptualizó desde abril hasta principios de julio. A lo largo de estos meses, realizamos una investigación detallada, llegando a hablar con diferentes profesionales del sector y pacientes con apnea del sueño. Después, generamos diversas propuestas conceptuales. Por último, desarrollamos en paralelo la parte técnica junto con el diseño final. Todavía queda mucho trabajo por delante para su comercialización, pero estamos en búsqueda de financiación para que pueda salir al mercado cuanto antes», puntualiza Cristina Marcello, graduada en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.

Según detallan, Aria se distingue de las máquinas CPAP actuales porque, mientras que los dispositivos convencionales son voluminosas cajas que se colocan en la mesita de noche y están conectados al paciente mediante un tubo y una mascarilla, «Aria elimina esta restricción, ofreciendo una experiencia de uso que aporta mucha más libertad. Esto se debe a que elimina el tubo y la máquina externa integrándolo directamente en la mascarilla. Los equipos tradicionales limitan la movilidad al dormir, obligando al paciente a permanecer boca arriba o de lado, sin posibilidad de moverse cómodamente en la cama por culpa de la conexión a la máquina por el tubo. Al eliminar el tubo, se proporciona total libertad de movimiento», dice.

Incluso, apunta Cristina, «gracias al diseño propuesto, se facilita la limpieza y mantenimiento del CPAP, que se complica en las máquinas convencionales por diversos factores, como la longitud del tubo de unión».

También supone un avance su diseño con batería, que lo hace menos vulnerable a los cortes de electricidad, «siendo una opción más adecuada para países en desarrollo o, gracias a los paquetes de baterías intercambiables, permite el uso del CPAP en actividades prolongadas al aire libre, como acampadas», apuntan.

Con este novedoso diseño en forma de Y, «al tapar una entrada de aire, el motor del otro lado compensa, permitiendo seguir en uso. Incluso, Aria es más ligero y compacto que los modelos convencionales, facilitando a los usuarios mantener un estilo de vida lo más normal posible y permitiéndoles, si lo desean, llevarlo de viaje sin ningún tipo de restricción», dice la diseñadora industrial.

«Prácticamente no hemos reutilizado nada de los componentes que se usan en los CPAP actuales, ya que el motor que utilizamos para generar la presión positiva funciona de una manera radicalmente distinta. Nuestro dispositivo emplea una turbina que gira a muy altas revoluciones; en concreto, usamos una de la marca Dyson, que son de las más reconocidas, pequeñas y fiables del mercado. Además, hemos utilizado dos celdas estándar de litio, uno de los tipos de batería con mayor densidad energética por gramo de peso, lo que las hace muy ligeras», afirma el ingeniero Alex Bretaudeau.

Sostenible y limpio

En lo referente a los materiales, han utilizado ABS tanto para la carcasa principal del aparato como para la de la batería. «La ligereza del producto se debe principalmente a su reducido tamaño más que al uso de materiales específicos. Uno de nuestros objetivos era la miniaturización y ligereza del dispositivo». Además, el aparato dura como mínimo una noche completa de sueño, es decir, alrededor de 10 horas, sin necesidad de recarga, y hemos incorporado un sistema de carga rápida que permite que el CPAP se cargue en aproximadamente 40 minutos».

Aunque Aria aún no se ha podido prototipar a nivel funcional, estos investigadores sí han hecho pruebas ergonómicas del mismo. «Para simular el peso de nuestro CPAP, añadimos carga al prototipo hecho en impresión 3D en base al peso de motores, batería, tubos, etc., que irían en el interior. En cuanto a datos técnicos, Aria pesa, con la batería insertada, 298g y tiene unas dimensiones de 150x 200x 30mm», añade Álex, quien apostilla que en este tiempo han realizado varias vistias al Hospital Clínic de Barcelona «para asegurarnos de que el concepto que estábamos desarrollando era viable desde un punto de vista técnico».

En su diseño también se han comprometido con que sea lo más sostenible posible. «Queremos que sean materiales de alta durabilidad y bajo impacto ambiental, además de baterías recargables eficientes. Los CPAP tradicionales no siempre tienen en cuenta el impacto ambiental en sus materiales o en el consumo energético», argumentan.

Según LiamFarrell, ingeniero de Diseño Industrial y Desarrollo de Producto por la Universidad Politécnica de Cataluña, el paso de comercializar Aria dependerá de varios factores clave, «especialmente porque es un dispositivo médico que debe cumplir con regulaciones estrictas para garantizar la seguridad de los usuarios. Primero, necesitamos pasar por una fase de ensayos clínicos y pruebas de seguridad, que puede llevar entre seis meses y un año, dependiendo de la complejidad de los ensayos y los resultados que obtengamos. Después de estas pruebas, entraremos en el proceso de certificaciones y regulaciones». Detalla que, por ejemplo, «en Europa necesitamos el marcado CE, y en Estados Unidos, la aprobación de la FDA. Esta etapa podría tomar de uno a dos años con los ensayos y las certificaciones. Luego habría que hacer ajustes adicionales, y esta fase podría añadir entre tres y seis meses al proyecto. Finalmente, comenzaríamos la producción y distribución a escala, que suele implicar de seis meses a un año. Así que, en total, calculamos que Aria podría llegar al mercado en un plazo de dos a tres años», dice este joven de 24 años.

En cuanto al precio del aparato, aclaran que su objetivo es hacerlo accesible para el mayor número de personas posible, y señalan que oscilaría entre los 300 y los 1.000 euros, aunque su intención es acercarlo a la cifra más baja.

Aunque todavía queda un largo recorrido para ver este invento en el mercado, la visibilidad que les ha dado el ser finalistas en los premios a la investigación James Dyson Awards España les ha impulsado en el sector y ya han recibido varias llamadas para realizar pruebas con Aria e incluirlo en el mercado cuando esté listo. Un reconocimiento al trabajo bien hecho.