Innovadora tesis doctoral utiliza realidad virtual para mejorar la resiliencia sísmica de hospitales

El funcionamiento continuo del servicio médico en hospitales de alta complejidad es de vital importancia para garantizar la atención oportuna de pacientes y para salvar vidas durante desastres. Pero, ¿qué sucede cuándo un gran terremoto pone a prueba la infraestructura y los equipos médicos que hay en su interior? ¿Es suficiente que el edificio hospitalario no tenga daños estructurales para garantizar su funcionalidad? ¿Se puede cuantificar la funcionalidad de un recinto crítico hospitalario luego de un sismo?
 
Las respuestas a estas preguntas fueron respondidas por Jaime Guamán Cabrera, quien defendió su tesis doctoral, investigación que contó con el apoyo del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (CIGIDEN) y que tuvo como profesor guía al rector Juan Carlos de la Llera, quien fue investigador principal de este Centro y experto en sistemas de protección sísmica, y riesgo estructural y de redes de infraestructura crítica, entre otros.
 
La tesis se titula “Impacto en los tiempos de espera de pacientes y en la provisión de servicios médicos debido a daños no estructurales causados por terremotos en recintos críticos hospitalarios”. El trabajo estudió cinco hospitales de alta complejidad en Chile: Hospital Clínico UC Christus, el Instituto de Neurocirugía Dr. Alfonso Asenjo y el Hospital de Niños Luis Calvo Mackenna, todos ellos en Santiago; el Hospital Carlos Van Buren, en la Región de Valparaíso; y el Hospital de Linares, en la Región del Maule y que fue afectado por el terremoto del año 2010.
 
En cada centro médico, el actual doctor en Ciencias de la Ingeniería, entrevistó a diversos expertos médicos conocedores del sistema de salud, para ahondar en cómo los hospitales pueden mantener su operatividad en los recintos críticos durante y después de un terremoto, integrando análisis estructural, no estructural, y de equipamiento médico mediante simulaciones avanzadas, análisis probabilístico y realidad virtual.
 
“Desde el punto de vista de funcionalidad hospitalaria, aún existen muchos desafíos que no han sido abordados. Por ejemplo, aún existe la noción de que el daño no estructural en hospitales no es tan importante respecto al daño estructural que pueda sufrir el edificio durante un evento sísmico”, detalla Jaime Guamán.

Modelos de hospitales, funcionalidad y resiliencia

En el estudio se modelaron hospitales de mediana altura, convencionales y aislados sísmicamente, incluyendo sus recintos críticos —Emergencia, Unidad de Cuidados Intensivos y Quirófano— completamente equipados para analizar su desempeño sísmico y daño progresivo ante distintos niveles de amenaza sísmica. Los resultados muestran que el aislamiento sísmico en la base reduce significativamente los daños estructurales, no estructurales y de contenidos, manteniendo la funcionalidad de los sistemas vitales.
 
Además, define la funcionalidad de un recinto hospitalario como “la capacidad del recinto para operar y prestar todos sus servicios médicos sin interrupción”. A esto se suma la definición de resiliencia sísmica hospitalaria, como: “la capacidad del hospital para absorber, adaptarse y recuperarse rápidamente ante un desastre para continuar prestando servicios médicos a través de sus componentes estructurales, no estructurales, sistemas, contenidos, personal, y organizativos”.

Uso innovador de realidad virtual

La investigación desarrolló escenarios virtuales de daño en 3D, lo cual permitió a expertos médicos visualizar situaciones realistas de daño en recintos hospitalarios, y proporcionar estimaciones más precisas de funcionalidad frente a distintos niveles de amenaza sísmica. Esta herramienta probó ser eficaz para la capacitación de personal médico y para reducir la incertidumbre en la toma de decisiones sobre la funcionalidad hospitalaria post-desastre.
 
Este trabajo no solo aporta nuevos conocimientos desde la perspectiva de la interacción del daño estructural, no estructural y de contenidos médicos, sino que también ofrece herramientas aplicables para mejorar la resiliencia de hospitales frente a terremotos, protegiendo vidas y optimizando la respuesta de los sistemas de salud.
 
Jaime Guamán destaca que “la realidad virtual se puede aplicar no solamente en la capacitación de personal médico para un manejo preventivo y eficiente de desastres, sino también para ayudar a jefes y directores hospitalarios a tomar decisiones informadas respecto a la gestión hospitalaria e intervenciones estructurales y no estructurales que garanticen la continuidad de servicios médicos antes, durante y después de eventos sísmicos”.

Daño no estructural y su impacto en la funcionalidad hospitalaria

El Dr. Guamán identificó que el equipamiento médico no anclado es altamente vulnerable -puede rodar, deslizarse o volcarse-, incluso ante sismos moderados, afectando directamente los tiempos de espera de los pacientes y la continuidad de la atención médica.
 
Algunos de los equipos médicos considerados en su análisis fueron: ventilador mecánico, camilla, ultrasonido, monitor multiparámetro, cama médica, unidad de succión, desfibrilador, carro de paro, electrocardiógrafo, porta sueros, máquina de anestesia, mesa operatoria, entre otros.
 
“Muchas inspecciones post-sismo llevadas a cabo durante las últimas décadas, nos siguen demostrando el significativo impacto del daño no estructural en la funcionalidad de hospitales alrededor del mundo”, explica el experto, agregando: “no solamente desde el punto de vista de la interrupción parcial o total en la provisión de servicios médicos, lo cual pone en riesgo la vida de pacientes, sino también en el alto costo para reparar o reemplazar los sofisticados equipos médicos dentro de los diferentes recintos críticos hospitalarios”.