Inyector de chorro

Un inyector a presión es un tipo de jeringa médica utilizada para la administración de fármacos mediante inyección a presión . Un chorro estrecho de líquido a alta presión penetra la capa más externa de la piel (estrato córneo) para administrar el medicamento a los tejidos subyacentes de la epidermis o la dermis (inyección cutánea, también conocida como inyección intradérmica clásica ), la grasa (inyección subcutánea) o el músculo (inyección intramuscular).

El chorro de agua se genera generalmente por la presión de un pistón en una cámara cerrada llena de líquido. El pistón suele ser impulsado por la liberación de un resorte metálico comprimido, aunque los dispositivos en estudio pueden utilizar efectos piezoeléctricos y otras tecnologías novedosas para presurizar el líquido en la cámara. Los resortes de los dispositivos actuales y antiguos pueden comprimirse mediante la fuerza muscular del operador, fluido hidráulico, motores integrados alimentados por batería, aire o gas comprimido, entre otros medios. Los dispositivos accionados por gas e hidráulicamente pueden incluir mangueras que transportan gas o fluido hidráulico comprimido desde cilindros de gas separados, bombas de aire eléctricas, bombas de pedal u otros componentes para reducir el tamaño y el peso de la parte manual del sistema y permitir métodos más rápidos y menos agotadores para realizar numerosas vacunaciones consecutivas.

Los inyectores a presión se utilizaban para la vacunación masiva y como alternativa a las jeringas con aguja para que los diabéticos se inyectaran insulina . Sin embargo, la Organización Mundial de la Salud ya no recomienda los inyectores a presión para la vacunación debido a los riesgos de transmisión de enfermedades. ^{[ 1 ]} Dispositivos similares se utilizan en otras industrias para inyectar grasa u otros fluidos.

El término " hipospray ", aunque más conocido por su uso en la serie de televisión Star Trek de la década de 1960 , está documentado en la literatura médica ya en 1956. ^{[ 2 ]}

Un inyector a presión, también conocido como inyector neumático o pistola de inyección, es un instrumento médico que utiliza un chorro de medicamento líquido a alta presión para penetrar la piel y administrarlo debajo de ella sin necesidad de aguja. Los inyectores a presión pueden ser monodosis o multidosis.

A lo largo de los años, los inyectores a presión se han rediseñado para superar el riesgo de transmitir contaminación a pacientes sucesivos. Para intentar evitar este riesgo, los investigadores colocaron una tapa protectora desechable sobre la boquilla reutilizable. Esta tapa protectora actuaba como barrera entre la boquilla reutilizable y la piel del paciente. Tras cada inyección, la tapa se desechaba y se sustituía por una estéril. Estos dispositivos se conocían como inyectores sin aguja con tapa protectora o PCNFI. ^{[ 3 ]} Una prueba de seguridad realizada por Kelly y colaboradores (2008) ^{[ 4 ]} reveló que un dispositivo PCNFI no lograba prevenir la contaminación. Tras administrar inyecciones a pacientes con hepatitis B , los investigadores descubrieron que el virus de la hepatitis B había penetrado la tapa protectora y contaminado los componentes internos del inyector a presión, demostrando que el conducto interno del fluido y las partes en contacto con el paciente no pueden reutilizarse de forma segura.

Investigadores desarrollaron un nuevo diseño de inyección a presión combinando el depósito del fármaco, el émbolo y la boquilla en un cartucho desechable de un solo uso. El cartucho se coloca en la punta del inyector a presión y, al activarse, una varilla empuja el émbolo hacia adelante. Este dispositivo se conoce como inyector a presión de cartucho desechable (DCJI). ^{[ 3 ]}

La Organización Internacional de Normalización recomendó abandonar el uso del nombre "inyector de chorro", que está asociado con un riesgo de contaminación cruzada, y en su lugar referirse a los dispositivos más nuevos como "inyectores sin aguja". ^{[ 5 ]}

Desde finales de la década de 1970, los inyectores a presión han aumentado su uso entre los diabéticos en Estados Unidos. Todos estos dispositivos funcionan con resorte. En su apogeo, los inyectores a presión representaban el 7% del mercado de inyectores. Actualmente, el único modelo disponible en Estados Unidos es el Injex 23. En el Reino Unido, el Insujet ha llegado recientemente al mercado. A junio de 2015, el Insujet está disponible en el Reino Unido y en algunos países seleccionados.

Investigadores de la Universidad de Twente en los Países Bajos patentaron un sistema de inyección a chorro, que comprende un dispositivo microfluídico para la eyección del chorro y un sistema de calentamiento basado en láser. Un haz láser continuo, también llamado láser de onda continua, calienta el líquido que se va a administrar, el cual se lanza en forma de gotas a través de la epidermis y disminuye su velocidad al penetrar en el tejido subyacente. ^{[ 6 ]}

Dado que el inyector a presión rompe la barrera cutánea, existe el riesgo de que se transfieran sangre y material biológico de un usuario a otro. La investigación sobre los riesgos de contaminación cruzada surgió inmediatamente después de la invención de la tecnología de inyección a presión.

Los inyectores de chorro presentan tres problemas inherentes:

El retroceso de salpicaduras se refiere a la penetración del chorro de agua en la superficie exterior a alta velocidad, lo que provoca que rebote hacia atrás y contamine la boquilla. ^{[ 7 ]}

Varios investigadores han publicado casos de salpicaduras. Samir Mitragrotri capturó visualmente las salpicaduras tras la descarga de un inyector de chorro de boquilla multiuso mediante microcinematografía de alta velocidad . ^{[ 8 ]} Hoffman y sus colegas (2001) también observaron la contaminación de la boquilla y del conducto interno del fluido del inyector de chorro. ^{[ 9 ]}

El reflujo de fluido ocurre cuando la sangre que queda en la boquilla del inyector de chorro es succionada de vuelta al orificio del inyector, contaminando la siguiente dosis que se va a disparar. ^{[ 7 ]}

Los CDC han reconocido que el inyector a presión más utilizado en el mundo, el Ped-O-Jet, succionaba el líquido de vuelta al dispositivo. "Después de las inyecciones, [los CDC] observaron que el líquido que quedaba en la boquilla del Ped-O-Jet era succionado de vuelta al dispositivo al amartillarlo y recargarlo para la siguiente inyección (fuera del alcance de la limpieza con toallitas de alcohol o acetona)", declaró el Dr. Bruce Weniger. ^{[ 10 ]}

El flujo retrógrado se produce después de que el chorro penetra la piel y crea un orificio, si la presión del chorro hace que el rocío, tras mezclarse con fluidos tisulares y sangre, rebote hacia afuera del orificio, contra el chorro entrante y de vuelta al orificio de la boquilla. ^{[ 7 ]}

Este problema ha sido reportado por numerosos investigadores. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 9 ] [ 13 ] [ 14 ]}

La hepatitis B puede transmitirse con menos de un nanolitro ^{[ 15 ],} por lo que los fabricantes de inyectores deben garantizar que no haya contaminación cruzada entre aplicaciones. La Organización Mundial de la Salud ya no recomienda los inyectores a presión para la vacunación debido a los riesgos de transmisión de enfermedades. ^{[ 1 ]}

Numerosos estudios han detectado la transmisión cruzada de enfermedades mediante inyecciones a presión. Un experimento con ratones , publicado en 1985, demostró que los inyectores a presión transmitían con frecuencia la infección viral del virus que eleva la lactato deshidrogenasa (LDV) de un ratón a otro. ^{[ 16 ]} Otro estudio utilizó el dispositivo en un ternero y analizó el líquido restante en el inyector para detectar sangre. En todos los inyectores analizados se detectó sangre en cantidad suficiente para transmitir un virus como el de la hepatitis B. ^{[ 15 ]}

Entre 1984 y 1985, una clínica de pérdida de peso en Los Ángeles administró gonadotropina coriónica humana (hCG) con un inyector Med-E-Jet. Una investigación de los CDC reveló que 57 de las 239 personas que recibieron la inyección dieron positivo para hepatitis B. ^{[ 17 ]}

También se ha descubierto que los inyectores a presión inoculan bacterias del ambiente en los usuarios. En 1988, una clínica de podología utilizó un inyector a presión para administrar anestesia local en los dedos de los pies de los pacientes. Ocho de estos pacientes desarrollaron infecciones causadas por Mycobacterium chelonae . El inyector se guardaba en un recipiente con agua y desinfectante entre usos, pero el microorganismo creció en el recipiente. ^{[ 18 ]} Esta especie de bacteria se encuentra a veces en el agua del grifo y se había asociado previamente con infecciones por inyectores a presión. ^{[ 19 ]}

• 18 de diciembre de 1866: Jules-Auguste Béclard presentó el invento del Dr. Jean Sales-Girons, el Aparato para la acupuntura, a la Academia Imperial de Medicina de París. Este es el primer inyector a presión documentado para administrar agua o medicamentos con la presión suficiente para penetrar la piel sin necesidad de aguja. ^{[ 20 ]}
• Década de 1920: Se empezó a fabricar motores diésel en grandes cantidades, lo que supuso el inicio de un grave riesgo de inyección accidental de combustible por parte de sus inyectores en caso de accidentes en talleres.
• 1935: Arnold K. Sutermeister, ingeniero mecánico, presenció cómo un trabajador se lesionaba la mano con un chorro a alta presión y teorizó sobre la posibilidad de utilizar este concepto para administrar medicamentos. Sutermeister colaboró ​​con el Dr. John Roberts en la creación de un prototipo de inyector a presión. ^{[ 21 ]}
• 1937: Primera publicación sobre la inyección accidental de chorro por el inyector de combustible de un motor diésel . ^{[ 22 ]}
• 1936: Marshall Lockhart, un ingeniero, solicitó una patente para su idea de un inyector a reacción tras conocer la invención de Sutermeister. ^{[ 23 ]}
• 1947: El inyector a chorro de Lockhart, conocido como Hypospray, fue presentado para evaluación clínica por el Dr. Robert Hingson y el Dr. James Hughes. ^{[ 24 ]}
• 1951: La Comisión de Inmunización de la Junta Epidemiológica de las Fuerzas Armadas solicitó a la Escuela de Posgrado del Servicio Médico del Ejército que desarrollara "equipos de inyección a chorro específicamente destinados a la operación semiautomática rápida en programas de inmunización a gran escala". ^{[ 25 ]} Este dispositivo se conoció como el inyector a chorro de boquilla multiuso (MUNJI).
• 1954–1967: El Dr. Robert Hingson participó en numerosas expediciones de salud con su fundación benéfica, Brother's Brother Foundation. Hingson afirmó haber vacunado a más de 2 millones de personas en todo el mundo utilizando diversos inyectores de boquilla de uso múltiple. ^{[ 26 ]}
• 1955: Warren y sus colegas (1955) informaron sobre la introducción de un prototipo de inyector de chorro multidosis, conocido como Press-O-Jet, que había superado con éxito las pruebas clínicas en 1685 soldados del Ejército de los Estados Unidos. ^{[ 25 ]}
• 1959: Abram Benenson, teniente coronel de la División de Inmunología del Instituto de Investigación del Ejército Walter Reed, informó sobre el desarrollo de lo que se conoció ampliamente como el Ped-O-Jet. El invento fue fruto de la colaboración entre el Dr. Benenson y Aaron Ismach. Ismach era un científico civil que trabajaba para el Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Equipos Médicos del Ejército de los Estados Unidos. ^{[ 27 ]}
• 1961: El Departamento del Ejército convirtió los inyectores de chorro de boquilla multiuso en el estándar para administrar inmunizaciones. ^{[ 28 ]}
• 1961: Los CDC implementaron programas de vacunación masiva en todo Estados Unidos llamados Bebés y Sustentadores del Hogar para combatir la poliomielitis. En estos eventos de vacunación se utilizaron inyectores de chorro con boquillas multiuso. ^{[ 29 ]}
• 1964: Aaron Ismach inventó una boquilla intradérmica para el inyector Ped-O-Jet, que permitió la administración de las vacunas contra la viruela menos profundas. ^{[ 30 ]}
• 1964: Aaron Ismach recibió el Premio al Servicio Civil Excepcional en la octava ceremonia anual de entrega de premios del Secretario del Ejército por su invención de la boquilla intradérmica. ^{[ 31 ]}
• 1966: Oscar Banker, un ingeniero, patentó su invento de un inyector de chorro de boquilla portátil multiuso que utiliza CO₂ _como fuente de energía. Este dispositivo se conocería como Med-E-Jet. ^{[ 32 ]}
• Septiembre de 1966: La serie Star Trek comenzó a utilizar su propio dispositivo inyector a presión bajo el nombre de " hypsospray ".
• 1967: Los nicaragüenses que se sometían a la vacunación contra la viruela apodaron a los inyectores a reacción con forma de pistola (Ped-O-Jet y Med-E-Jet) como "la pistola de la paz". El nombre "Pistolas de la Paz" se popularizó. ^{[ 33 ]}
• 1976: La Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) publicó un libro titulado « Guerra contra el hambre» , que detallaba la guerra contra la viruela, en la que se utilizó el inyector a presión de Ismach para erradicar la enfermedad en África y Asia. El gobierno estadounidense gastó 150 millones de dólares al año para prevenir su reaparición en Norteamérica.
• 1986: Se produce un brote de hepatitis B entre 57 pacientes en una clínica de Los Ángeles debido a un inyector Med-E-Jet. ^{[ 17 ]}
• 1997: El Departamento de Defensa de los Estados Unidos , el mayor usuario del inyector a chorro, anunció que dejaría de usarlo para vacunaciones masivas debido a preocupaciones sobre infecciones. ^{[ 34 ] [ 35 ]}
• 2003: El Departamento de Asuntos de Veteranos de EE. UU. reconoció por primera vez que un veterano contrajo hepatitis C por las inyecciones que recibió en un avión militar y le otorgó una compensación por discapacidad relacionada con el servicio. ^{[ 36 ]}
• Abril de 2010: Tae-hee Han y Jack J. Yoh crearon un microinyector reutilizable basado en láser para la administración transdérmica de fármacos. ^{[ 37 ]}
• 13 de febrero de 2013: El inyector sin aguja PharmaJet Stratis recibió la certificación PQS de la OMS . ^{[ 38 ]}
• 2013: La revisión e historia más completas de la inyección a presión hasta la fecha se publican en la sexta edición del libro de texto Vacunas . ^{[ 39 ]}
• 14 de agosto de 2014: La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) aprobó el uso del inyector a presión sin aguja PharmaJet Stratis de 0,5 ml para la administración de una vacuna antigripal específica (AFLURIA de bioCSL Inc.) en personas de 18 a 64 años de edad. ^{[ 40 ] [ 41 ]}
• Octubre de 2017: Un grupo de científicos publica un estudio académico en el Journal of Biomedical Optics sobre una nueva técnica de inyección a chorro mediante cavitación láser de onda continua, cuyo objetivo es "desarrollar un dispositivo sin agujas para eliminar los principales problemas sanitarios mundiales causados ​​por las agujas". ^{[ 42 ]}

• Problemas en el uso de inyectores a presión por parte de diabéticos. Archivado el 7 de octubre de 2000 en Wayback Machine.
• Página de Memory Alpha (Wiki de Star Trek) sobre el inyector hipodérmico
• Burke F, Brady O (junio de 1996). "Lesiones por inyección a alta presión en veterinaria e industria" . BMJ . 312 (7044): 1436. doi : 10.1136/bmj.312.7044.1436 . PMC  2351199. PMID  8664612 .