Cost-Effectiveness of a Locally Manufactured 3D-Printed AI-Assisted Videolaryngoscope: A Model-Based Economic Evaluation

En los hospitales de todo el mundo, asegurar una vía aérea despejada para un paciente que no puede respirar por sí mismo es una de las tareas más críticas y sensibles al tiempo que enfrenta un equipo médico. Este procedimiento, conocido como intubación orotraqueal, consiste en guiar un tubo de respiración por la garganta hacia la tráquea. Aunque los médicos han utilizado durante mucho tiempo una simple hoja de metal para observar la garganta, ha surgido un dispositivo más avanzado llamado videolaringoscopio como el estándar preferido en muchos lugares. Este dispositivo utiliza una diminuta cámara para enviar una imagen magnificada de las cuerdas vocales a una pantalla, lo que facilita enormemente la visualización de hacia dónde debe ir el tubo. Esta ayuda visual aumenta significamente la probabilidad de introducir el tubo al primer intento, lo cual es vital porque los intentos repetidos pueden provocar complicaciones graves como niveles bajos de oxígeno o daños en los dientes. A pesar de estos claros beneficios, el alto precio de estos dispositivos equipados con cámara ha mantenido estos equipos fuera del alcance de muchos hospitales públicos, particularmente en países donde los recursos son escasos. Cuando el equipo costoso no está disponible, los médicos se ven obligados a depender de métodos más antiguos y menos efectivos, poniendo a los pacientes en mayor riesgo simplemente porque el sistema no puede costear las mejores herramientas.

Un equipo de investigadores en Brasil se propuso resolver este problema creando un nuevo tipo de dispositivo médico que combina la tecnología moderna con la fabricación local. Diseñaron un videolaringoscopio que se construye mediante una impresora 3D, un proceso que crea objetos capa por capa a partir de plástico, y lo equiparon con un sistema de inteligencia artificial que ayuda al médico a identificar las cuerdas vocales en tiempo real. En lugar de importar máquinas costosas del extranjero, su objetivo era producir este dispositivo localmente por una fracción del costo. Para ver si este enfoque era viable, los investigadores no solo construyeron el dispositivo, sino que también realizaron una simulación económica detallada para compararlo con la mejor opción comercial disponible actualmente en el mercado. Su objetivo era determinar si esta herramienta asistida por IA, fabricada localmente, podría funcionar tan bien como la versión importada y costosa, ahorrando al mismo tiempo una cantidad significativa de dinero al sistema de salud pública.

El estudio se centró en la perspectiva del Sistema Unificado de Salud de Brasil, que brinda atención médica a millones de personas. Los investigadores construyeron un modelo computacional que simuló miles de procedimientos de intubación durante un período de cinco años. Alimentaron este modelo con datos reales recopilados de una prueba de usabilidad que involucró a sesenta médicos que practicaron en simuladores de alta fidelidad, así como información de la literatura médica existente. En estas simulaciones, el dispositivo fabricado localmente, que le costó a los investigadores 292 reales brasileños producirlo, se enfrentó a un dispositivo importado que es el estándar de oro y cuesta 10,000 reales brasileños. El modelo rastreó dos cosas principales: la frecuencia con la que los médicos lograban colocar el tubo al primer intento y el costo total incurrido por el hospital en cada procedimiento, incluyendo el precio del dispositivo en sí y los costos potenciales de tratar las complicaciones si el procedimiento fallaba.

Los resultados de esta simulación fueron impactantes. El dispositivo de fabricación local demostró ser una estrategia estrictamente dominante, un término que significa que era tanto más barato como más efectivo que la alternativa importada. En el modelo, el nuevo dispositivo logró una tasa de éxito perfecta del 100 por ciento en el primer intento, mientras que el costoso dispositivo importado logró una tasa del 98.3 por ciento. Debido a que el nuevo dispositivo funcionaba mejor, evitaba los costos asociados con los intentos fallidos, como el tiempo adicional en la unidad de cuidados intensivos o el tratamiento por lesiones dentales. Cuando los investigadores calcularon el costo esperado total por paciente, la opción de fabricación local resultó en 145.39 reales brasileños, en comparación con los 172.27 reales brasileños del importado. Esto significaba que, por cada procedimiento realizado, el sistema de salud ahorraría 26.87 reales brasileños y, simultáneamente, mejoraría la seguridad del paciente.

Para asegurar que estos hallazgos no fueran solo un golpe de suerte, los investigadores probaron cómo se mantenían los resultados al cambiar las cifras para reflejar la incertidumbre. Realizaron mil simulaciones diferentes, variando los costos de los materiales, la vida útil del equipo y la probabilidad de complicaciones. Incluso en los escenarios más extremos —donde el costo de fabricar el dispositivo local se elevó a su límite más alto posible y se asumió que el rendimiento del dispositivo importado era mucho peor— el dispositivo local siguió siendo la mejor opción. El modelo computacional mostró que había una probabilidad cercana al cien por ciento de que el dispositivo fabricado localmente fuera la opción más rentable, independientemente de cómo se desplazaran las variables financieras o clínicas. Esta robustez sugiere que los ahorros no son frágiles; están integrados en el diseño fundamental de la solución.

Los investigadores enfatizaron que sus estimaciones de costos para el dispositivo local se basaron en los gastos reales de construir prototipos en un laboratorio académico, lo que significa que no incluyeron los costos adicionales que vendrían con la producción industrial a gran escala, tales como los gastos generales corporativos o las tasas regulatorias. Sin embargo, señalaron que la diferencia de precio entre los dos dispositivos es tan vasta que, incluso si el dispositivo local se volviera significativamente más caro de fabricar a escala, probablemente seguiría siendo la opción más barata. El estudio también destacó que el componente de inteligencia artificial del dispositivo ayuda a estandarizar el desempeño, permitiendo potencialmente que médicos con menos experiencia logren resultados similares a los de los expertos, lo que reduce aún más el riesgo de errores.

Este trabajo representa un paso significativo hacia la accesibilidad de la tecnología médica avanzada en entornos con recursos limitados. Al demostrar que un dispositivo producido localmente y mediante impresión 3D puede superar a uno importado y costoso tanto clínica como económicamente, el estudio ofrece un argumento convincente para cambiar la forma en que los sistemas de salud pública adquieren equipos vitales. Los hallazgos sugieren que confiar en la innovación frugal —crear soluciones de alta calidad con recursos limitados— puede romper el ciclo de dependencia de las importaciones costosas. Para el sistema de salud pública de Brasil, y potencialmente para otros que enfrentan desafíos similares, este enfoque ofrece un camino hacia un manejo de la vía aérea más seguro sin la carga de los costos prohibitivos. El estudio concluye que integrar la fabricación aditiva con la inteligencia artificial de código abierto no es solo una posibilidad teórica, sino una estrategia práctica de ahorro de recursos lista para una adopción más amplia.