Mejorando la sostenibilidad de los respiradores de emergencia para el Covid-19: un caso de estudio sobre OxyGEN-IP.
DOI
https://doi.org/10.25267/P56-IDJ.2021.i1.4Información
Resumen
El diseño de dispositivos médicos sostenibles durante una emergencia sanitaria es un área inexplorada de investigación. La urgencia para salvar el mayor número de vidas suele significar que no se utiliza ninguna estrategia de ecodiseño durante el desarrollo de estos productos. Sin embargo, algunas de estas estrategias podrían conducir al ahorro de costes y tiempos de fabricación, con lo que sería posible producir más unidades y llegar a más pacientes. Este trabajo persigue aportar estrategias de ecodiseño factibles que puedan ser compartidas con aquellos involucrados en el diseño y fabricación de respiradores de emergencia para dar apoyo durante la pandemia. El objetivo es ayudar a abordar la crisis del Covid-19 de forma más sostenible, y aumentar el acceso a la atención sanitaria a aquellas personas que necesitan respiración asistida.
Desde una perspectiva de Diseño de Sistemas Completos (Blizzard and Klotz, 2012), se han aplicado herramientas de diseño holístico de dispositivos médicos y de eco-diseño estratégico para elaborar estrategias preliminares coherentes con los objetivos del diseño durante emergencias sanitarias. Después, se han utilizado otros principios y herramientas de diseño para analizarlas y ofrecer una recomendación definitiva de estrategias. Éstas se pueden agrupar en cuatro categorías: diseño para el ensamblaje, extensión de la vida del producto, uso de materiales, y fabricación lean. A pesar de algunos retos para la implementación de estas estrategias, se espera que puedan ser puestas en práctica a corto plazo para conseguir beneficios en materia de impacto ambiental, reducción de costes y tiempo total de fabricación.
Palabras clave
Descargas
Cómo citar
Licencia
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional
Citas
AMBU Australia. (2020). Ambu—Devices that save lives & improve patient care. https://www.ambu.com/
Aranda-Jan, C. B., Jagtap, S., & Moultrie, J. (2016). Towards A Framework for Holistic Contextual Design for Low-Resource Settings. 10(3), 21.
Aydin, A., Demirtas, Z., Ok, M., Erkus, H., Cebi, G., Uysal, E., Gunduz, O., & Ustundag, C. B. (2021). 3D printing in the battle against COVID-19. Emergent Materials, 4(1), 363–386. https://doi.org/10.1007/s42247-021-00164-y
Bañuelos, J. (2020, March 30). Ayuso se ve obligada a suspender el uso de protecciones impresas en 3D por no tener el visto bueno de Sanidad. Cadena SER. https://cadenaser.com/emisora/2020/03/30/radio_madrid/1585522735_465105.html
Blizzard, J., & Klotz, L. (2012). A framework for sustainable whole systems design. Design Studies, 33, 456–479. https://doi.org/10.1016/j.destud.2012.03.001
Bocken, N. M. P., de Pauw, I., Bakker, C., & van der Grinten, B. (2016). Product design and business model strategies for a circular economy. Journal of Industrial and Production Engineering, 33(5), 308–320. https://doi.org/10.1080/21681015.2016.1172124
Brezet, H., & Hemel, C. van. (1997). Ecodesign: A Promising Approach to Sustainable Production and Consumption. United Nations Environment Programme, Industry and Environment, Cleaner Production.
Cohen, I. G., Crespo, A. M., & White, D. B. (2020). Potential Legal Liability for Withdrawing or Withholding Ventilators During COVID-19: Assessing the Risks and Identifying Needed Reforms. JAMA, 323(19), 1901. https://doi.org/10.1001/jama.2020.5442
Corsini, L., & Moultrie, J. (2019). Design for Social Sustainability: Using Digital Fabrication in the Humanitarian and Development Sector. Sustainability, 11(13), 3562. https://doi.org/10.3390/su11133562
Duffy, A. H. B. (Ed.). (1998). The Design Productivity Debate. Springer-Verlag. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-1538-0
Faes, I. (2020, April 4). La crisis del coronavirus disparará la deuda hasta el 130% y aboca a España a un rescate. El Economista. https://www.eleconomista.es/economia/noticias/10462410/04/20/La-crisis-del-coronavirus-disparara-la-deuda-hasta-el-130-y-aboca-a-Espana-a-un-rescate.html
Fairphone. (2020). Fairphone | The phone that cares for people and planet. https://www.fairphone.com/en/
Fischer, J., & Riechers, M. (2019). A leverage points perspective on sustainability. People and Nature, 1(1), 115–120. https://doi.org/10.1002/pan3.13
García de Blas, E. (2020, April 5). La crisis tensiona el Estado autonómico. El País. https://elpais.com/espana/2020-04-05/la-crisis-tensiona-el-estado-autonomico.html
Grand View Research. (2019). Manual Resuscitators Market Size | Industry Analysis Report, 2019-2025 (Industry Analysis Report GVR-1-68038-012-5; p. 100).
Greicius, T. (2020, April 23). NASA Develops COVID-19 Prototype Ventilator in 37 Days [NASA Jet Propulsion Laboratory].
NASA. http://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-develops-covid-19-prototype-ventilator-in-37-days
Guerrero, A. (2020, April 1). Coronavirus: ‘Hemos dejado de intubar a enfermos por su edad porque no hay respiradores para todos’. RTVE.es. https://www.rtve.es/noticias/20200401/hemos-dejado-intubar-enfermos-su-edad-porque-no-hay-respiradores-para-todos/2011083.shtml
Henao, R., Sarache, W., & Gómez, I. (2019). Lean manufacturing and sustainable performance: Trends and future challenges. Journal of Cleaner Production, 208, 99–116. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.116
IDNEO Technologies. (2020). Compliance Laboratory—EMC Test Report accredited by ENAC according to EN ISO/IEC 17025 (No. BE2020063).
Kent, R. (2016). Chapter 8—Design quality management. In R. Kent (Ed.), Quality Management in Plastics Processing (pp. 227–262). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102082-1.50008-3
Linton, J. D., & Jayaraman, V. (2005). A framework for identifying differences and similarities in the managerial competencies associated with different modes of product life extension. International Journal of Production Research, 43(9), 1807–1829. https://doi.org/10.1080/13528160512331326440
Maróti, P., Kocsis, B., Ferencz, A., Nyitrai, M., & Lőrinczy, D. (2020). Differential thermal analysis of the antibacterial effect of PLA-based materials planned for 3D printing. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 139(1), 367–374. https://doi.org/10.1007/s10973-019-08377-4
Mcloughlin, M. (2020, March 23). Respiradores (y más) hechos en casa: Las impresoras 3D se movilizan en España. El Confidencial. https://www.elconfidencial.com/tecnologia/2020-03-23/impresion-3d-respiradores-mascarillas-biseras_2509855/
McManus, B. (2020, April 4). A Guide To Designing Low-Cost Ventilators for COVID-19. https://www.youtube.com/watch?v=7vLPefHYWpY
Morgan, D. (2020, January 23). ESD 560 Lecture 2: Sustainable Design Strategies.
Olieman, A. (2010, December 11). MET matrix. The Industrial Design Engineering Wiki - Technical University Delft. http://wikid.io.tudelft.nl/WikID/index.php/MET_matrix
Olieman, A. (2011a, May 2). EcoDesign checklist. The Industrial Design Engineering Wiki - Technical University Delft. http://wikid.io.tudelft.nl/WikID/index.php/EcoDesign_checklist
Olieman, A. (2011b, May 2). EcoDesign strategy wheel. The Industrial Design Engineering Wiki - Technical University Delft. http://wikid.io.tudelft.nl/WikID/index.php/EcoDesign_strategy_wheel
Orji, I. J., & Liu, S. (2020). A dynamic perspective on the key drivers of innovation-led lean approaches to achieve sustainability in manufacturing supply chain. International Journal of Production Economics, 219, 480–496. https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2018.12.002
Oth, O., Dauchot, C., Orellana, M., & Glineur, R. (2019). How to Sterilize 3D Printed Objects for Surgical Use? An Evaluation of the Volumetric Deformation of 3D-Printed Genioplasty Guide in PLA and PETG after Sterilization by Low-Temperature Hydrogen Peroxide Gas Plasma. The Open Dentistry Journal, 13(1). https://doi.org/10.2174/1874210601913010410
Pearce, J. (2020). A review of open source ventilators for COVID-19 and future pandemics. https://doi.org/10.12688/f1000research.22942.1
Peinado, F. (2020, March 29). Madrid dice no a la solidaridad de los impresores 3D. El País. https://elpais.com/espana/madrid/2020-03-29/madrid-dice-no-a-la-solidaridad-de-los-impresores-3d.html
Peñarredonda, J. L. (2020, April 1). Covid-19: The race to build coronavirus ventilators. BBC. https://www.bbc.com/future/article/20200401-covid-19-the-race-to-build-coronavirus-ventilators
Pérez, E. (2020, April 5). Respiradores artificiales fabricados en España: Por qué su certificación es tan lenta cuando tantas vidas dependen de ellos. Xataka. https://www.xataka.com/medicina-y-salud/respiradores-artificiales-fabricados-espana-que-su-certificacion-lenta-cuando-tantas-vidas-dependen-ellos
Plocher, J., & Panesar, A. (2019). Review on design and structural optimisation in additive manufacturing: Towards next-generation lightweight structures. Materials & Design, 183, 108164. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.108164
Protofy. (2020). Github shared folder of OxyGEN IP. GitHub Protofy Team / OxyGEN. https://github.com/ProtofyTeam/OxyGEN
Protofy. (2020a). OxyGEN project: About. New Website. https://www.oxygen.protofy.xyz/about
Protofy. (2020b). OxyGEN V14 Instrucciones de USO (Borrador) (OxyGENIP_V1, legal and tech docs). OxyGEN #HOPE; https://701f4afe-64ef-424a-8bec-754f5dc1ea0a.filesusr.com/archives/8a52d7_48b9089741654470a0c170b27e9b1a9a.zip?dn=Oxygen_IP.zip.
Protofy. (2020c). OxyGEN-IP V1.0 Exploded (OxyGENIP_V1). https://701f4afe-64ef-424a-8bec-754f5dc1ea0a.filesusr.com/archives/8a52d7_48b9089741654470a0c170b27e9b1a9a.zip?dn=Oxygen_IP.zip.
Protofy. (2020d). Proceso ensamblaje equipo ayuda respiración OxyGEN-IP (OxyGENIP_V1, legal and tech docs). https://701f4afe-64ef-424a-8bec-754f5dc1ea0a.filesusr.com/archives/8a52d7_48b9089741654470a0c170b27e9b1a9a.zip?dn=Oxygen_IP.zip.
Protofy. (2020e). Ventilator explo & views (OxyGENIP_V1). https://701f4afe-64ef-424a-8bec-754f5dc1ea0a.filesusr.com/archives/8a52d7_48b9089741654470a0c170b27e9b1a9a.zip?dn=Oxygen_IP.zip.
Proust, K., Newell, B., Brown, H., Capon, A., Browne, C., Burton, A., Dixon, J., Mu, L., & Zarafu, M. (2012). Human Health and Climate Change: Leverage Points for Adaptation in Urban Environments. International Journal of Environmental Research and Public Health, 9(6), 2134–2158. https://doi.org/10.3390/ijerph9062134
Rams, D. (1976). Design by Vitsoe.
Sherman, E. (2020, February 21). 94% of the Fortune 1000 are seeing coronavirus supply chain disruptions: Report. Fortune. https://fortune.com/2020/02/21/fortune-1000-coronavirus-china-supply-chain-impact/
Singh, S. N., Venkatesh, V. S. S., & Deoghare, A. B. (2021). A review on the role of 3D printing in the fight against COVID-19: Safety and challenges. Rapid Prototyping Journal, 27(2), 407–420. https://doi.org/10.1108/RPJ-08-2020-0198
Singh, S., Prakash, C., & Ramakrishna, S. (2020). Three-dimensional printing in the fight against novel virus COVID-19: Technology helping society during an infectious disease pandemic. Technology in Society, 62, 101305. https://doi.org/10.1016/j.techsoc.2020.101305
Sosnowski, E. P., & Morrison, J. (2017, May 23). Sterilization of medical 3D printed plastics: Is H2O2 vapour Suitable? The 40th Conference of The Canadian Medical and Biological Engineering, Winnipeg. https://pdfs.semanticscholar.org/11a1/dae1004e352335b234f48eee292032003bb5.pdf
Spanish Agency for Drug and Medical Device & Spanish Healthcare Ministry. (2020). Autorización de investigaciones clínicas para ‘Estudio RES-COVID: BALÓN RESUCITADOR AUTOMATIZADO MECANIZADO COMO ALTERNATIVA A LA COMPRESIÓN MANUAL PARA LA VMI DE PACIENTES EN SITUACIÓN DE ALARMA: PROTOCOLO DE USO COMPASIVO’.
Stappers, P. J. (2003). Generative tools for context mapping: Tuning the tools. 6.
Temple, J. (2020, April 1). Gracias, impresión 3D, pero no todo vale para combatir el coronavirus. MIT Technology Review. https://www.technologyreview.es/s/12065/gracias-impresion-3d-pero-no-todo-vale-para-combatir-el-coronavirus
United Nations. (2019). Sustainable Development Goals Report 2019. https://unstats.un.org/sdgs/report/2019/The-Sustainable-Development-Goals-Report-2019.pdf
Vall-Llosada, C., & Marco, B. (2020). SEAT arranca la producción de respiradores de emergencia en su fábrica de Martorell.
Visser, F. S., Stappers, P. J., van der Lugt, R., & Sanders, E. B.-N. (2005). Contextmapping: Experiences from practice. CoDesign, 1(2), 119–149. https://doi.org/10.1080/15710880500135987
WHO. (2020). Coronavirus disease 2019 (COVID-19) Situation Report 81 (No. 81). World Health Organisation. https://reliefweb.int/sites/reliefweb.int/files/resources/20200410-sitrep-81-covid-19.pdf