El reto que supone producir ventiladores pulmonares en cantidad suficiente como para atender a los pacientes internados con covid-19 trajo a la luz el esfuerzo del anestesiólogo paulistano Kentaro Takaoka (1919-2010) en la década de 1950. En una época en la que esos equipos eran escasos, grandes y caros, Takaoka desarrolló un respirador mecánico y portátil, que no requería de electricidad. Ese dispositivo fue utilizado por los profesionales del área durante las cuatro décadas siguientes.
“El aparato del Dr. Takaoka fue muy utilizado para mantener la ventilación pulmonar de los pacientes durante las cirugías, porque los anestésicos deprimen la respiración”, dice el anestesiólogo José Luiz Gomes do Amaral, docente de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp). La respiración artificial estaba indicada –y aún lo está– también para los pacientes en unidades de terapia intensiva para mantener sus pulmones funcionando. “Eso fue la salvación para muchos, tanto en Brasil como en otros países”. Gomes do Amaral empleó ese aparato en sus primeros tiempos como médico en hospitales y en las aulas, puesto que “cabía en la palma de la mano”, tal como él dice, para enseñar los principios de la ventilación mecánica.
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El “takaokinha”, tal el apelativo con el que se lo denominaba, esencialmente era un cilindro de alrededor de 8 centímetros (cm) de diámetro por 6 cm de alto, que insuflaba oxígeno y facilitaba la exhalación del dióxido de carbono de los pulmones de los pacientes. Contaba con dos conexiones, una con un tubo de oxígeno sujeto a la pared en los hospitales y otra con la cánula, que se colocaba en la tráquea y llevaba aire a los pulmones. En el interior del aparato, “cuando la presión del oxígeno aumenta, una membrana –el diafragma– bloquea la entrada, genera una presión inversa y ayuda al paciente a exhalar el anhídrido carbónico de sus pulmones”, explica Masashi Munechika, anestesiólogo en el Hospital Nipo-Brasileiro y docente de la Unifesp, quien conoció a Takaoka en la década de 1980, cuando era médico residente. “El respirador del Dr. Takaoka era el objeto de deseo de todo anestesiólogo”, dice. Uno de los detalles que lo asombraban era que la membrana se regulaba mediante dos imanes circulares de aluminio, níquel y cobalto, que se fabricaban en el Instituto de Investigaciones Tecnológicas (IPT) de São Paulo (vea el diagrama).
“Los anestesiólogos de América del Norte y de Europa que visitaban al Dr. Takaoka se llevaban un respirador para testearlo y comprobaban que era fácil de usar y suministraba una ventilación pulmonar adecuada, mediante ajustes mínimos”, comentó el anestesiólogo Allen Bobkin, del Upstate Medical Center, en Siracusa, Estados Unidos, en un artículo publicado en el periódico Canadian Anaesthetists’ Society Journal en 1961. El dispositivo era mecánico y de funcionamiento manual, mientras que los respiradores electrónicos actuales, regulados por microprocesadores, permiten ajustes más precisos del tiempo de inspiración y espiración, del volumen, del flujo y de la presión del oxígeno, además de mostrar el funcionamiento del pulmón en un monitor.
“El Dr. Takaoka es un hombre modesto, sencillo, extremadamente simpático y algo tímido. No le gusta hablar de sí mismo, pero se extiende en pormenores cuando se trata de debatir sobre su tema predilecto: la anestesiología”, comentó un periodista en un reportaje que salió publicado en junio de 1964 en la revista O médico moderno. Si bien hubiera querido ser ingeniero, Takaoka, por ser el hijo mayor, tal como era tradición en la familia, tuvo que seguir la profesión de su padre, Sentaro, que era médico clínico y fue el fundador del Hospital Santa Cruz, ligado a la comunidad japonesa en Brasil. Ingresó a la carrera en la Universidad de São Paulo (USP) y, cuando todavía era estudiante de medicina, se graduó como fresador mecánico en el Servicio Nacional de la Industria (Senai).
CDC – National Center for Infectious Diseases
El pulmotor, utilizado al inicio del siglo XX para tratar a los pacientes con poliomielitisCDC – National Center for Infectious DiseasesLos primeros dispositivos
En aquella época, hacia el final de la década de 1930, la ventilación mecánica recién comenzaba a desarrollarse. En 1928, dos estadounidenses, el ingeniero Phillipe Drinker (1894-1972) y el médico Louis Agassiz Shaw Jr. (1886-1940), habían concebido el pulmón de acero –o pulmotor–, un cilindro con dos motores de aspiradora de polvo que cubría todo el cuerpo, dejando fuera solamente la cabeza, y era bastante utilizado para el tratamiento de pacientes con la forma más grave de poliomielitis.
En 1950, los suecos Clarence Crawford (1899-1984), que era cirujano, y Olle Friberg (1912-1979), anestesiólogo, visitaron el actual Hospital de Servidores del Estado, en Río de Janeiro, para promover la ventilación pulmonar controlada. Con base en esa presentación y tomando como modelo a los aparatos europeos, el médico José Joaquim Cabral de Almeida (1900-1983) fabricó el pulmoventilador, con respiración controlada, que fue testeado en el Hospital Beneficência Portuguesa, en Río de Janeiro, en 1951. Fue un éxito: la mortalidad en las cirugías pulmonares cayó de un 70% a un 3,3%, pero esos aparatos aún eran grandes, pesados y costosos. En el Hospital de Clínicas de la USP tan solo había uno de esos aparatos de respiración, que era enorme, con dos cilindros de oxígeno y una máscara, que debía trasladarse de una a otra planta del hospital y no alcanzaba para todos los médicos que lo requerían. En un cuarto del noveno piso del hospital que transformó en taller, Takaoka resolvió construir por su cuenta algo más práctico.
Tuvo listo el prototipo de un aparato portátil en 1951 y lo presentó al año siguiente en el congreso anual de la Sociedad Brasileña de Anestesiología, en São Paulo. Y lo probó en perros durante cuatro años antes de comenzar a utilizarlo en humanos, en 1955. “Mi padre fabricaba todo, pieza por pieza”, comenta el anestesiólogo Flávio Takaoka, del Hospital Israelita Albert Einstein, en São Paulo. Él nació en 1952, y recuerda a su padre trabajando en el taller en un cuarto del fondo de su casa y más tarde en la fábrica que fundó en 1957, denominada K. Takaoka Indústria e Comércio, ubicada a pocas cuadras de donde vivían, con el objetivo de producir el respirador a gran escala para el mercado nacional e internacional.
Archivo personal
Kentaro Takaoka, anestesiólogo y empresario, en la década de 1990Archivo personalUn inventor exitoso
Cuando cumplió 55 años, en 1974, Takaoka decidió abandonar su trabajo en el Hospital de Clínicas y dedicarse solamente a la empresa, que vivió una etapa de expansión continua hasta la década de 1990, cuando la apertura de las importaciones de respiradores electrónicos truncó el ritmo de crecimiento de los aparatos mecánicos como el que él fabricaba. “Cuando él visitaba la fábrica, había un momento del día en el que dejaba las charlas y se iba al laboratorio de los ingenieros para debatir proyectos”, dijo Gomes do Amaral, de la Unifesp.
Hoy en día rebautizada como KTK, la empresa produce ventiladores con microprocesadores y monitores, cuyas primeras versiones las lanzó él en la década de 1990. En 2005, Takaoka fue galardonado con el premio Inventor Innovador, concedido por la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep). Fue un inventor prolífico, que patentó alrededor de 60 dispositivos médicos, entre los cuales se cuentan vaporizadores y humidificadores, en Brasil y en Estados Unidos. Uno de sus hijos, Nelson, está a cargo de la empresa, que aún sigue fabricando tanto los modelos más sencillos como los electrónicos. KTK se sumó al esfuerzo para aumentar la producción, con el objetivo de poder atender la demanda de los hospitales a causa de la pandemia de covid-19.
Una de las versiones del aparato de Takaoka inspiró un respirador portátil que podría fabricarse mediante impresión 3D. El proyecto Breath4Life es coordinado por dos startups incubadas en el Hospital Israelita Albert Einstein.
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