Respuestas en 3D: abriendo la fabricación de suministros médicos críticos

La respuesta a la crisis del coronavirus ha puesto en evidencia la escasez de equipos de protección personal y dispositivos médicos críticos. Según la OMS, a nivel mundial, la capacidad de abastecer artículos necesarios a través de proveedores tradicionales está bajo tensión. Para producir y proporcionar suministros directamente para el servicio de sus centros locales, las comunidades de makers (fabricadores digitales) en América Latina y alrededor del mundo se han movilizado para compartir diseños de código abierto y potenciar su capacidad de fabricación en medio de un entorno extremadamente complejo. Esto ha implicado trabajar alrededor de obstáculos tales como la restricción de la circulación y la escasez de insumos, normas y procedimientos previamente no establecidos, y la iteración constante de diseños para garantizar que las piezas sean lo suficientemente efectivas para proporcionar un soporte vital.

Si bien no proporciona una solución completa, estos esfuerzos colectivos demuestran de una manera excepcionalmente tangible tanto el papel como el valor de aplicar el conocimiento abierto y la colaboración a la respuesta pandémica. En este artículo, exploramos lo que se está aprendiendo actualmente a partir de diferentes intervenciones de fabricadores digitales en América Latina y los recursos abiertos que se están compartiendo.

Colaboración en la respuesta al COVID-19 desde la comunidad open y maker

El movimiento maker es bastante activo y diverso en América Latina. La página CoronavirusMakers destaca grupos de fabricadores digitales movilizados contra el COVID-19 en al menos 13 países de la región. Trabajando desde laboratorios institucionales o talleres caseros, muchas de estas comunidades han respondido de manera solidaria para ampliar sus capacidades locales con la producción de suministros a través del uso de las tecnologías de la fabricación digital, como la impresión 3D, las cortadoras láser y el hardware libre.

En el contexto de la pandemia actual, se han abierto planes de diseños 3D para todo tipo de dispositivos. Desde el inicio de la crisis, uno de los aprendizajes clave que ha emergido de la comunidad global de makers en general es qué tipos de dispositivos son más adecuados para que los fabricadores digitales contribuyan de manera segura a la respuesta en función de su nivel de experiencia y materiales disponibles. Por ejemplo, los artículos de equipo de protección personal altamente utilizados, como las máscaras, los protectores faciales y las batas, son relativamente simples de fabricar y, al mismo tiempo, brindan un valor muy inmediato a los trabajadores de la salud en las líneas del frente.

En contraste, los dispositivos como los ventiladores requieren múltiples componentes sofisticados y un mayor nivel de durabilidad para ser seguros y funcionales. Por ejemplo, en Medellín, el equipo de InnspiraMed están trabajando en un laboratorio profesional con más de 56 ingenieros y científicos altamente capacitados para desarrollar un sistema de respirador en código abierto que sea efectivo y de bajo costo. Sus avances son muy inspiradores sobre la oportunidad de diseminar soluciones en código abierto. Esta accesibilidad es crítica dada la escasez extrema de este equipo en el mundo en comparación con el aumento de la necesidad. A la vez, demuestra la profunda complejidad técnica de estos instrumentos y por lo tanto no es una opción realista para la mayoría de los fabricadores que se están involucrando de manera voluntaria.

El protector facial: un diseño abierto desde Europa reutilizado en América Latina

Todas estas condiciones han animado que el protector facial, también conocido como careta o mascarilla dependiendo del país, sea la opción más popular.

Los fanáticos de la impresión 3D sin duda reconocerán el nombre de las impresoras Prusa. La marca checa hace la impresora 3D de código abierto más popular del mundo. El 18 de marzo, Prusa anunció un acuerdo para donar 10.000 unidades de protectores faciales al Ministerio de Salud checo, luego de pasar por una docena de prototipos y dos rondas de verificación. Este primer diseño, conocido como “RC1” se lanzó rápidamente en código abierto, “para llevarlo a tantas personas que lo necesiten lo antes posible, en todo el mundo“, con la promesa de entregar actualizaciones adicionales a medida que el diseño se iterase con el uso. Ya van sobre la versión RC3, con la incorporación de mejoras, aprendizajes, y otras medidas gracias a la colaboración mundial. Identificamos tres experiencias diferentes relacionados con la fabricación de estos protectores en Argentina, Costa Rica y Perú:

Juntos la hacemos: conectando makers, médicos y materiales en Perú

Jorge Alfredo Field Montenegro, un maker peruano y el gerente general de La Fábrica 3D en Lima, Perú, estaba interesado en movilizarse para apoyar la respuesta local a la emergencia de COVID-19. Comenzó a colaborar con el Centro Nacional de Abastecimiento de Recursos Estratégicos en Salud (CENARES) del Ministerio de Salud peruano. Al momento de definir el acuerdo, se dieron cuenta la singularidad de la situación: simplemente no había una directriz o precedente para cómo recibir materia impresa en 3D. El hecho que el diseño liberado por Prusa se había desarrollado en colaboración cercana con otro ministerio de salud, se consideró como una base técnica relevante. La Fábrica 3D se encuentra en proceso de la producción de 500 protectores faciales para donar a CENARES, para ser repartidos a través de la Sociedad peruana de médicos de emergencia y desastres (SPMED). La primera entrega se hizo el 21 de marzo en el Hospital Casimiro Ulloa de Lima, donde llegaron 130 protectores faciales imprimidos en 3D.

Field hace parte de BackUpMakers, una red de fabricadores digitales en Perú. La iniciativa, fundada por Isaac Malca Ruiz, co-fundador de la aplicación TuRuta, y Carlos Terranova Veliz, diseñador industrial, busca conectar a todas las personas e impresoras que manejen y tengan acceso a implementos de fabricación digital a nivel nacional peruano, con el fin de tener localizada la capacidad productiva y poder coordinar mejor entre las personas voluntarias. La comunidad comenzó a organizarse más debido a la llegada del coronavirus al país, para poder gestionar y direccionar todo el entusiasmo y esfuerzo en proceso de los miembros de esta comunidad, no solamente en la capital.

La red cuenta con otros proyectos que apoyan esta visión. Malca y su equipo crearon la web MiHospitalNecesita de manera voluntaria con el fin de seguir detectando oportunidades para entregar suministros, especialmente en las zonas más remotas. Terranova ha vivido en ciudades fuera de la capital peruana como Chiclayo y Tumbes. Nos contó sobre la necesidad de adaptar el diseño liberado por Prusa a una versión de bajo costo, con materiales mucho más accesibles como el cartón y las cortadoras láser, para que las personas podrían recrearlas incluso desde sus casas. Ha publicado la primera versión del diseño y los pasos para fabricar este versión del protector facial en los archivos de BackUpMakers.

Coronathon: un maratón de producción masiva, ágil y circular en Argentina

En Buenos Aires, el mismo diseño Prusa se está reutilizando, adaptando y fabricando en tiempo récord mediante una metodología de colaboración masiva organizada por Lab.A, una empresa cuyo objetivo es derribar a través de la tecnología las barreras que causan la discapacidad. El 22 de marzo, Lab.A anunció en Instagram su colaboración con profesionales de la salud para fabricar protectores faciales y repartirlos a los centros de salud de la Ciudad de Buenos Aires. Solicitaron al público apoyo adicional, a fin de satisfacer “la enorme demanda que hay”. La repercusión alcanzada en un solo día fue asombrosa. Identificaron 600 impresoras listas para producir uniéndolas en una red de productores de toda la ciudad y alrededores. Recibieron consultas de unos 50 centros de salud y pedidos por más de 5.000 protectores faciales. “Esto que empezó como una iniciativa nuestra de la gente que trabaja en la empresa se convirtió en una comunidad gigante de personas que […] quieren aportar,” anunció Facundo Cancino, el fundador de Lab.A, nuevamente por Instagram. “Estamos entonces poniéndole el nombre de Coronathon.”

Julián Morelli, uno de los ingenieros integrante del equipo Lab.A, nos compartió más información sobre la experiencia. A partir de esta repuesta, se organizó la primera reunión de coordinación ese mismo día para definir diferentes circuitos. La Cámara de impresión 3D Argentina sumó esfuerzos para coordinar la primera meta de producción de 10.000 piezas. También se organizó un canal para aquellos que quisieran hacer donaciones, estimando un costo por máscara de $100-150 pesos argentinos (1.50-2.30 USD). Hasta la fecha, cumplieron su meta de producción de más de 10.000 protectores faciales y llevan más de 1850 unidades entregadas, 35 centros de salud asistidos y más de $2.400.000 pesos argentinos (37.000 USD) recaudados en donaciones.

La escala masiva del proyecto requirió organizarse con metodologías ágiles y coordinación constante a través de una plataforma de colaboración. Están utilizando Discord. Cada participante tiene disponible allí los diseños, las normas de asepsia, las maneras de ensamblar y demás recursos necesarios y puede también contribuir con otros respondiendo dudas o aportando ideas. La comunidad fue agrupándose en conversaciones alrededor de los diferentes modelos de impresoras involucradas (Prusa-mk2-mk3, Anet-a8, Ender-3, Creality-cr-10) y compartiendo consejos para mejorar la experiencia de la impresión, incluso para rescatar a los que se sumaban con máquinas caseras. Como Gustavo Sacchi, un participante que tenía inconvenientes con el tamaño de la vincha, porque la cama de su impresora tocaba los bordes de la estructura que él había construido. Luego de varios intercambios, optó por serruchar unas partes para seguir imprimiendo.

Todos los esfuerzos y aprendizajes de estos días intensos de producción se han complementado y amplificado a partir del contacto permanente con profesionales de los centros de salud. Ellos han guiado la elaboración de procedimientos para mantener la asepsia de las piezas en las diferentes instancias de esta cadena solidaria y han ayudado a identificar los centros de salud que requieren estos suministros.

Por último, un aspecto a destacar de esta iniciativa es que han evaluado el impacto ecológico de esta campaña. Por un lado, se realizaron mejoras al diseño a imprimir: se optimizó la altura de la vincha, para bajar el tiempo de impresión y el plástico consumido. Estas modificaciones permitieron pasar de 2:40 horas a 2:11 de tiempo de impresión y de 53 a 40 gramos de plástico usado, ahorros que tienen un impacto mayor cuando se considera la escala de producción. Por otro lado, se han asociado con Vuelta de Tuerca, un emprendimiento de diseño sustentable, con el objetivo de reciclar el plástico de desecho que se genere. Diferentes empresas de logística se unieron para colaborar en la entrega de los protectores faciales y la recolección de los materiales ya usados para reciclarlos.

Imprimiendo con materiales biodegradables en Costa Rica

Otras iniciativas también están considerando cómo hacer que la fabricación de estos suministros sea responsable para el medio ambiente. Desde San José, un equipo de ingenieros de la Universidad de Costa Rica también se dedica a la producción de protectores faciales, utilizando el mismo diseño Prusa (versión actualizada RC3) visto en los casos anteriores. El decano de la Facultad de Ingeniería Profesor Orlando Arrieta, nos contó información adicional sobre este esfuerzo.

El material que utilizan las impresoras 3D del laboratorio es PLA, la abreviación de Ácido Poliláctico o Poliácido Láctico. Es una materia biodegradable, cuyos materiales de base se pueden obtener a partir de almidón de maíz, yuca o mandioca, o de caña de azúcar. Es utilizada ampliamente en la impresión 3D y se vende por varios proveedores en diferentes formatos para las impresoras. “Dependiendo de las características de impresión, ofrece una buena rigidez para la impresión de las partes,” dice Arrieta.

Los protectores se ensamblan con las piezas de la impresión 3D, una pantalla transparente de acetato y un elástico de sujeción a la cabeza. El costo aproximado en materiales es de alrededor de 3.5-4 USD.

Transformando los esfuerzos de colaboración abierta en asociaciones y cadenas de suministro transparentes y sostenibles

Hay docenas de historias más sucediendo en todo América Latina y el Caribe demostrando el compromiso social de los fabricadores digitales con sus comunidades. Todos estos casos demuestran el nivel de energía, ingenio y capacidad creativa que existe en la región, y la emergencia de nuevas metodologías para conectar esfuerzos dispersos hacía la respuesta de un reto común. A medida que la pandemia continúa hacia un pico incierto y cambia nuestra comprensión colectiva del status quo, quedan muchas preguntas por responder. ¿Cuánto más se necesita para cerrar la brecha de demanda de suministros? ¿Cómo pueden los sectores público y privado incorporar estos esfuerzos de manera transparente y rendir cuentas a largo plazo? ¿Surgirán ecosistemas locales fortalecidos junto con estas redes globales de intercambio de conocimiento para otros productos y servicios?

Estas preguntas son una oportunidad para considerar la integración más amplia del uso de conocimiento abierto, metodologías de colaboración y sistemas circulares, no solo en la respuesta al COVID-19, sino también en otros desafíos de desarrollo que enfrenta la región.

Por Michelle Marshall, Laura Paonessa y Jesenia Rodriguez, consultoras de la división de conocimiento y aprendizaje en el BID

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