Reconsideraciones en el diseño de las instalaciones de gases medicinales

A principios de la pandemia de COVID-19, el Ministerio de Salud de la Nación decidió instalar varios hospitales modulares en todo el país para incrementar rápidamente el número de camas. Estas instalaciones fueron de enorme ayuda, pero obviamente no estaban completamente diseñadas y preparadas para dar respuesta a un problema.
Este trabajo tiene por objeto describir, mediante una metodología analítica y descriptiva, las distintas estrategias desarrolladas a partir de la ampliación y mejora de la instalación de gases medicinales, la incorporación y equipamiento a todas las camas con oxígeno, agregando 14 puestos aptos para respiradores y con la capacidad de emplear tratamientos de alto flujo en el Hospital Escuela Eva Perón, durante el 2020. También, cómo estos nuevos tratamientos impactaron en las instalaciones y cómo deberían diseñarse estos espacios y dispositivos a partir de la experiencia adquirida y la amenaza siempre latente, según los especialistas, de un rebrote o nueva pandemia.

Descripción del contexto organizacional
El Hospital Escuela Eva Perón es un efector de salud público de nivel IIIB, con 115 camas aproximadamente, dependiente del ministerio de salud de la provincia de Santa Fe. El mismo está localizado en la ciudad de Granadero Baigorria, prestando sus servicios a la población del gran Rosario norte y del cordón industrial de la zona de San Lorenzo.
En 2020 se agregó, al edificio original, un hospital modular para pacientes con COVID-19. Este dispone de 24 camas para pacientes críticos, 14 para severos y 38 leves.
Dentro del hospital funciona el servicio de Bioingeniería, encargado del apoyo y promoción del cuidado del paciente mediante la aplicación de la ingeniería y los conocimientos de gestión de la tecnología sanitaria.

Problema identificado
Durante la pandemia provocada por el COVID-19, la capacidad instalada del hospital se vio afectada por un incremento brusco de la demanda de camas de cuidado crítico y una demanda adicional que no podía ser satisfecha con los recursos humanos, infraestructura, e insumos que tenía la organización.
Esto llevó al desarrollo de distintas estrategias y al gerenciamiento de soluciones, buscando dar respuesta de manera efectiva, eficiente y oportuna para la crisis (Imagen 1).
Las camas de cuidados críticos se instalaron con poliductos de gases medicinales completos (dos bocas de oxígeno, una de aire comprimido y otra de aspiración), las de severos sólo con una salida de oxígeno y las leves sin ningún tipo de instalación (Organización Mundial de la Salud, 2020).
En octubre de 2020 se registró el pico de la primera ola de contagios, superando la cantidad de pacientes “severos” esperada, donde todos los que se internaron, en algún momento necesitaron oxígeno. Dado que la instalación no estaba diseñada para responder a una demanda adicional de pacientes “severos” hubo que utilizar tubos de 6 m3 de oxígeno, a razón de 80 por día (Imagen 2).
Por otro lado, las dosis normales de hasta 6 l/min dieron poco resultado, por lo que se incorporaron tratamientos de “alto flujo”, para evitar el uso de respiradores con la consecuente intubación del paciente, con caudales que iban entre 15 l/min a 60 l/min (Martinez Amezaga et al., 2021). Estos consumos ocasionaron desde problemas en la logística de los tubos hasta el congelamiento de la línea central de oxígeno hasta su completa obstrucción.

Marco conceptual y metodológico
Existen normas y recomendaciones para el dimensionamiento de la red de suministro de gases medicinales (Great Britain: Department of Health: Estates and Facilities Division, 2006). Estas normas discriminan el consumo según el servicio de atención al paciente y con un factor de simultaneidad, que fueron pensadas para situaciones normales. Esto les dió a los contratistas un consumo promedio de aproximadamente 5 l/m para cada boca de oxígeno si todas se usarán simultáneamente.
Al paciente se le puede suministrar oxígeno de manera no invasiva, sin intubar al mismo, de varias maneras según el porcentaje de mezcla con aire deseado. Por lo tanto, el consumo también va a cambiar como puede verse en la tabla 1: (WHO/UNICEF, 2019)

Tabla 1. Rango de consumo aproximado y porcentaje de oxígeno suministrado al paciente

Dispositivo.                          O2 l/min                  %O2
Cánula nasal                              1-5                      24-44
Mascarilla                                  5-10                     40-60
Mascarilla Venturi                      2-15                    40-60
Mascarilla con reservorio         10-15                   80-95
Cánula de alto flujo                  10-65                      100

Cuando el paciente no puede respirar por sus propios medios debe ser intubado y conectado a un ventilador mecánico. El consumo promedio de oxígeno del ventilador mecánico para un adulto es de aproximadamente 6 l/min (Calculating Oxygen Consumption for Hamilton Medical Ventilators, 2020).
Por otro lado, una instalación típica de oxígeno centralizado está constituida, en forma resumida, por un tanque de oxígeno en estado líquido, un evaporador que convierte el oxígeno líquido a gaseoso, una válvula reductora de presión primaria, las cañerías de conducción troncales, una válvula reguladora de presión de trabajo y las cañerías de distribución hasta las bocas de suministro para el paciente.
A principios de marzo de 2020 el poder ejecutivo de la República Argentina dispuso mediante el decreto 260/20 y resoluciones complementarias ampliar la emergencia sanitaria instaurada por la ley N° 27.541. Como consecuencia el Ministerio de Salud de la Nación preparó un plan de contingencia en respuesta a la pandemia. Dentro de este plan se le solicita a la Oficina de las Naciones Unidas de Servicios para Proyectos (UNOPS) a través del Programa de Mejoramiento de las Condiciones de Habitabilidad (Programa MCH), aumentar el número de camas de cuidados intensivos e intermedios. Por tal motivo, en un principio, UNOPS adquiere 11 hospitales modulares, de los cuales uno, se instaló en la ciudad de Granadero Baigorria (UNOPS, 2020).
Estas unidades modulares cumplen con normas ISO 9001/2015 de calidad y ISO 14001/2015 de medio ambiente. También con las IRAM-ISO 7396-1:2014 de instalaciones de gases medicinales.
Como se describió antes, al transitar la primera ola de la pandemia de COVID-19 todos los pacientes internados en el hospital modular, en algún momento de su tratamiento necesitaron oxígeno.
Al estar prácticamente al 100% de ocupación de camas, había 38 puestos sin suministro centralizado de oxígeno. Por lo que se implementó una logística de recambio con la empresa proveedora de oxígeno, de más de 80 tubos de 6 m3 por entrega diaria.
Teniendo en cuenta los consumos descritos en la tabla 1, estos cilindros de aproximadamente 50 kg, duraban menos de 12 hs por lo que la empresa tuvo que destinar más de 200 cilindros para nuestro hospital exclusivamente. Por lo tanto, terapias con alto flujo de oxígeno (superior a los 15 l/min), sólo podían ser practicadas en los puestos que contaban con gases centralizados.
Para evitarle a los pacientes la acción traumática de un coma inducido y una intubación, que demanda una ventilación mecánica, se trató de utilizar terapias de alto flujo no invasivas (Imagen 3). Esto provocó un consumo de aproximadamente 10 veces más al estimado. Al aumentar tanto el consumo, el paso del oxígeno en estado líquido por el evaporador era muy rápido y no alcanzaba a cambiar a gaseoso.
Las válvulas reguladoras, que están pensadas para reducir la alta presión del gas, están diseñadas para funcionar con un medio gaseoso, por lo que el líquido provocó la obstrucción de las mismas con el consecuente corte del suministro (Imagen 4).
Para evitar esta situación, rápidamente se construyó un sistema de aspersión de agua caliente sobre el evaporador y un aumento en la frecuencia de los controles, sobre todo en los días y noches más frías.
Por otro lado, las recargas semanales de oxígeno líquido, pasaron a ser cada 48 hs.

Aportes para la mejora de la gestión
Superada la primera ola y al comenzar a desocupar las camas, se procedió a un plan de mejora de las instalaciones del hospital modular y en particular de la de gases medicinales.
Como primera medida, la empresa proveedora del oxígeno líquido, que es propietaria también del tanque criogénico con su sistema de acondicionamiento, resolvió duplicar la superficie del evaporador. De esta manera se evitaría el paso de oxígeno líquido a la instalación de acondicionamiento y distribución, con el consecuente corte del servicio.
También se amplió la distribución de oxígeno a todas las camas para evitar el uso de cilindros y se agregaron 14 puestos aptos para cuidados críticos extendiéndose la red de aire comprimido y aspiración. Esto liberó los “preciados” cilindros para efectores de salud de menor nivel de atención con menores recursos y pacientes con internación domiciliaria.
Estas mejoras hicieron posible el incremento de la utilización de terapias no invasivas de alto flujo, que cada vez más se iba afianzando su uso, a medida que crecía la experiencia del personal de salud (Grieco et al., 2021).

Conclusiones y recomendaciones
La empresa proveedora de oxígeno de nuestro hospital nunca tuvo inconvenientes con la entrega de oxígeno líquido a pesar del aumento de la frecuencia de recarga (Imagen 5), pero sí se la sometió a un fuerte estrés con respecto a la logística de los cilindros debido a que llevan un procesamiento y control mayor. Este tipo de situaciones fueron frecuentes en nuestro país y el mundo, hasta con carencia en la distribución del gas.
Por otro lado, en un principio se pensó en destinar un 50% del hospital modular a pacientes graves y severos, el resto a pacientes leves que por su condición social no tenían los recursos para permanecer aislados y ser cuidados. La realidad es que la gran mayoría de los pacientes recibieron algún tipo de asistencia respiratoria.
Esta pandemia no fue la primera y debido al comportamiento social del ser humano y su relación con la naturaleza, tampoco será la última. Al momento de escribir este trabajo, la ministra de salud anunció que empezamos a transitar la cuarta ola de contagios. Por lo tanto, las instituciones de salud deben diseñarse de manera que puedan mutar rápida y drásticamente sin dejar de prestar sus servicios, siendo resilientes no solo a epidemias, sino a fenómenos que tengan que ver con el cambio climático (Climate Change and Health, 2021).
El principal inconveniente que encontramos al refuncionalizar espacios hospitalarios, de forma urgente, fueron los servicios críticos como electricidad, climatización/control de contaminación y gases medicinales. El hospital no puede entrar en boxes como un auto de carrera para hacer ajustes, más bien es como la estación espacial, toda modificación debe hacerse sin dejar de cumplir sus funciones principales. Para lograr esto, la clave está en el diseño original. Cualquier espacio debe pensarse que en un futuro pueda transformarse, con mínima intervención, en una habitación o sala de internación. Esto demandaría un exceso en el costo inicial de la construcción, pero teniendo en cuenta que en nuestro país un hospital debe funcionar por muchas décadas, es una inversión a largo plazo. Por lo tanto, en la oficina de/l/a director/a del hospital, detrás de un cuadro, debería estar oculta una boca de suministro de oxígeno, porque nunca se sabe cuándo un paciente podría necesitarla

Bibliografía
Calculating oxygen consumption for Hamilton Medical ventilators. (2020, June 30). Hamilton Medical. Retrieved May 16, 2022.
Climate Change and Health. (2021, Mayo 31). COP26: Actuación en materia de salud en los países [Informe de la reunión]. Programa de salud COP26.
Great Britain: Department of Health: Estates and Facilities Division. (2006). Medical Gas Pipeline Systems. Stationery Office.
Grieco, D. L., Menga, L. S., & Cesarano, M. (2021, Marzo 25). Effect of Helmet Noninvasive Ventilation vs High-Flow Nasal Oxygen on Days Free of Respiratory Support in Patients With COVID-19 and Moderate to Severe Hypoxemic Respiratory Failure: The HENIVOT Randomized Clinical Trial. JAMA, 325(17), 1731-1743. 10.1001/jama.2021.4682
Martinez Amezaga, L. I., Garavelli, F., Zabala, P. A., Casanovas, L., Lanati, M., Yiguerimian, L., Ghelfi, A., & Kilstein, J. G. (2021). Primum non nocere. En covid 19, el uso de soporte ventilatorio no invasivo, en sala general: ¿Aumenta la morbi mortalidad? In IX Congreso internacional de medicina interna.
Organización Mundial de la Salud. (2020, 04 24). Centro de tratamiento de infecciones respiratorias agudas graves: manual práctico para instalar y gestionar un centro de tratamiento de las infecciones respiratorias agudas graves y una zona para el tamizaje de estas en los establecimientos de asistencia m. In Documentos técnicos (10665/331756). Organización Mundial de la Salud. https://apps.who.int/iris/handle/10665/331860
UNOPS. (2020, Abril). Proyecto 20313. Mapa Inversiones Argentina. Retrieved May 18, 2022.
WHO/UNICEF (Ed.). (2019). WHO-UNICEF Technical specifications and guidance for oxygen therapy devices. WHO/UNICEF.

Alejandro Zappetti es bioingeniero egresado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Entre Ríos y se desempeña actualmente como ingeniero clínico en el Hospital Escuela Eva Perón de Granadero Baigorria, provincia de Santa Fe.
Mariana Bergese es bioingeniera egresada de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Entre Ríos y diplomada en Gestión de Sistemas y Servicios de Salud del Instituto Superior Lazarte (ISALUD). Actualmente se desempeña como ingeniera clínica en el Hospital Escuela Eva Perón de Granadero Baigorria, provincia de Santa Fe.
María Natalia Echegoyemberry, es Magíster en Salud Pública (Universidad de Buenos Aires); Abogada (Universidad Nacional del Litoral), Psicóloga (Universidad de Palermo), Candidata a Doctora en Ciencias Sociales (UBA). Docencia e investigación (CEI-UNR) y en ISALUD. Trabaja en el área de Acceso a la Justicia y Acción legal comunitaria, Asociación Civil por la Igualdad y la Justicia (ACIJ).
Guillermo Echeverría es arquitecto, Sub Director- Dirección de Recursos Físicos 3 y Construcciones, Zona Sur, Provincia de Santa Fe, Ministerio de Salud de Santa Fe. Ex alumno del Curso de Gestión y Diseño (2016) AADAIH- UNLAM (Universidad de La Matanza).