Historia de la jeringa (y VI): la era de las jeringas desechables

versió catalana | versión española

David Swann Jeringa ABC (2004) Plástico y materiales sintéticos  Finalista del Premio World Design Impact 2014, organizado por el Consejo Internacional  del Diseño Industrial (ICSID)

Como hemos visto en una entrada anterior las jeringas ya eran esterilizables desde que Jeanne Luer consiguió hacerlas con un vidrio que soportaba la ebullición y por tanto usarlas en condiciones estériles. Las jeringas Luer posibilitaron una gran expansión del instrumento, posibilitando la extracción de sangre y otros fluidos corporales y el desarrollo de analíticas de todo tipo, así como la administración de fármacos por vía parenteral. Y también fueron usadas para la administración de drogas, incrementando las adicciones. 

Sin embargo, aunque eran esterilizables por ebullición, constituía un procedimiento algo complejo y farragoso.  

Manuel Jalón, el inventor de la jeringa de
plástico, con otro de sus inventos, la fregona

Así que el gran reto era conseguir jeringuillas de un solo uso, desechables. Como recuerda mi admirado amigo Fernando Navarro, fiel seguidor de este bloc, el australiano Charles Rothauser patentó un modelo de jeringuilla en 1949, aunque resultaban muy caras. Dos años después se realizaron en polipropileno, lo que permitió una distribución más amplia. En Nueva Zelanda, el farmacéutico Colin Murdoch patentó un nuevo modelo, seguido al cabo de poco tiempo por Becton Dickinson, que lanzó su jeringuilla desechable Plastipack en 1961, que comercializó la empresa Becton, Dickinson and Company. Otra patente fue registrada por Phil Brooks en los Estados Unidos en 1974. Desde aquí agradezco al Dr. Navarro su amable colaboración al facilitarme estos datos. 

Otro hito importante fue el realizado por un español, el logroñés Manuel Jalón Corominas (1925-2011) que introdujo en 1973 un exitoso modelo de jeringas desechables de plástico. Las jeringas, envueltas individualmente estaban diseñadas para un solo uso. Conservaban el sistema de acople cónico Luer y las agujas, en lugar de tener una base metálica, la tenían de un plástico cónico que adaptaba perfectamente a la jeringa. La comodidad y la higiene quedaba así garantizada siempre que se usaran de acuerdo a las normas. 

Jalón, que era ingeniero aeronáutico y había ya realizado otros inventos, entre los que destacaba el palo de fregar o fregona, convenció al consejo de administración de la empresa de manufacturas Rodex, con la que había comercializado la fregona, para invertir medio millón de pesetas en un estudio sobre las posibilidades de este nuevo producto. Era evidente que para fabricarlas se necesitaba una gran precisión, sobre todo si se querían introducir mejoras en relación a las jeringuillas de vidrio que se usaban en aquel momento. La jeringa de Jalón necesitaba disponer de un émbolo que no se atascara (cosa que sucedía a menudo con los clásicos émbolos de vidrio esmerilado). También se necesitaba que fuera resistente y no se rompiera, y que fuese fácil de destruir.   

La jeringa de plástico desechable se ha
impuesto desde el último cuarto de siglo XX

Con estos objetivos y 200 millones de pesetas nació la fábrica Fabersanitas que se construyó en Fraga (Huesca) y que revolucionó el mercado. A los 3 años exportaban a 80 países y tuvieron que construir otras fábricas en China, Rusia, India o Turquía. 

Pronto la multinacional Becton Dickinson & Co. compró la empresa y sigue fabricando jeringuillas. En total cada día se fabrican en el mundo más de 20.000 millones de jeringas diarios. 

Pero a pesar de todo, cada año se producen alrededor de un millón de muertes en el mundo por las jeringas que se reutilizan. Miles de personas han sufrido de una o más infecciones a causa de jeringas que no están estériles en el momento de usarlas por mala práctica. 

La jeringa ABC, diseñada por el Dr. David Swann, y que encabeza este artículo busca evitar las consecuencias de una jeringa en mal estado. Este diseño usa materiales que cambian de color a rojo a partir de 60 segundos una vez abierto el paquete. Fue un diseño finalista del Premio World Design Impact 2014, organizado por el Consejo Internacional del Diseño Industrial (ICSID), que busca mejorar la calidad de vida social, económica y medioambiental.

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Història de la xeringa (i VI): 

L'era de les xeringues d'un sol ús

David Swann Jeringa ABC (2004) Plástico y materiales sintéticos  Finalista del Premio World Design Impact 2014, organizado por el Consejo Internacional  del Diseño Industrial (ICSID)

Tal com hem explicat en una entrada anterior , les xeringues ja eren esterilitzables des de que Jeanne Luer va aconseguir fer-les amb un vidre que suportava l'ebullició i per tant possibilitava fer-les servir en condicions estèrils. Les xeringues Luer van permetre una gran expansió de l'instrument, possibilitant l'extracció de sang i altres fluids corporals i el desenvolupament d'analítiques de tota mena, així com l'administració de fàrmacs per via parenteral. També van ser utilitzades per a l'administració de drogues, incrementant així les addiccions.

No obstant això, encara que eren esterilitzables per ebullició, era un procediment una mica complex i feixuc.

Manuel Jalón, el inventor de la jeringa de
plástico, con otro de sus inventos, la fregona

El gran repte era aconseguir xeringues d'un sol ús. Com recorda el meu admirat amic Fernando Navarro, fidel seguidor d'aquest bloc, l'australià Charles Rothauser va patentar un model de xeringa el 1949, si bé eren molt cares. Dos anys després es van fer en polipropilè, fet que va permetre una distribució més àmplia. A Nova Zelanda, el farmacèutic Colin Murdoch va patentar un nou model, seguit al cap de poc temps per Becton Dickinson, que va llançar la seva xeringa Plastipack d’un sol ús el 1961, i va comercialitzar l'empresa Becton, Dickinson and Company. El 1974 una altra patent va ser registrada per Phil Brooks als Estats Units. Des d'aquí agraeixo al Dr. Navarro la seva amable col·laboració en facilitar-me aquestes dades. 

Una altra fita important va ser la realitzada per un espanyol de Logronyo, Manuel Jalón Corominas (1925-2011) qui el 1973 va introduir un exitós model de xeringues de plàstic d'un sol ús. Les xeringues, embolicades individualment estaven dissenyades per a un sol ús. Conservaven el sistema d'acoblament cònic Luer i les agulles, en lloc de tenir una base metàl·lica, la tenien d'un plàstic cònic que s'adaptava perfectament a la xeringa. La comoditat i la higiene quedava així garantida sempre que es fessin servir d'acord amb les normes. 

Jalón, que era enginyer aeronàutic i ja havia realitzat altres invents, entre els quals destacava el pal de fregar, va convèncer el consell d'administració de l'empresa de manufactures Rodex, amb la qual havia comercialitzat el pal de fregar, per invertir mig milió de pessetes en un estudi sobre les possibilitats d'aquest nou producte. Era evident que per fabricar-les es necessitava una gran precisió, sobretot si es volien introduir millores en relació amb les xeringues de vidre que es feien servir en aquell moment. La xeringa de Jalón necessitava disposar d'un èmbol que no s'embussés (cosa que passava sovint amb els clàssics èmbols de vidre esmerilat). També calia que fos resistent, que no es trenqués, i que fos fàcil de destruir.

La xeringa de plàstic d'un sol ús s'ha
imposat des del darrer quart del s. XX

Amb aquests objectius i 200 milions de pessetes va néixer la fàbrica Fabersanitas que es va construir a Fraga (Osca) i que va revolucionar el mercat. Als 3 anys exportaven a 80 països i van haver de construir altres fàbriques a la Xina, Rússia, Índia o Turquia.

Aviat la multinacional Becton, Dickinson & Co. va comprar l'empresa i avui continua fabricant xeringues. En total diàriament es fabriquen al món més de 20.000 milions de xeringues.

Però malgrat tot, cada any es produeixen al voltant d'un milió de morts al món per les xeringues que es reutilitzen. Milers de persones han patit una o més infeccions a causa de xeringues que no són estèrils a l'hora de fer-les servir per mala pràctica.

La xeringa ABC, dissenyada pel Dr. David Swann, i que encapçala aquest article busca evitar les conseqüències d'una xeringa en mal estat. Aquest disseny fa servir materials que canvien a color vermell a partir dels 60 segons una vegada obert el paquet. Va ser un disseny finalista del Premi World Design Impact 2014, organitzat pel Consell Internacional del Disseny Industrial (ICSID), que cerca millorar la qualitat de vida social, econòmica i mediambiental.

Historia de la jeringa (V): La esterilización

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Caja de esterilización de jeringas (Mediados del s. XX) Metal Colección particular

En entradas anteriores hemos visto como el gran progreso de las jeringas fue la obtención de un vidrio resistente al calor por parte de los fabricantes Luer. Hasta aquel momento ni la jeringa de Pravaz ni ninguno de los intentos anteriores habían podido conseguir un instrumento que pudiera someterse a una esterilización eficaz, por lo que el riesgo de transmisión de infecciones era muy alto. 

Modelos históricos de estufa Poupinel
de esterilización por calor seco (arriba y abajo)

Pero gracias a los nuevos vidrios usados por los Luer las jeringas eran ya esterilizables por fuentes de calor. Se podían someter a la esterilización en el autoclave de Chamberland (usado desde 1884). A principios del s. XX se popularizaron los llamados hornos de Pasteur o estufas Poupinel, ideadas por el cirujano francés Gaston Poupinel (1858-1930) alumno de Pasteur, que era un cofre que cerraba herméticamente y podía ser sometido a altas temperaturas. 


Estas estufas usaban el calor seco con circulación de aire, y su mecanismo de esterilización se basaba en transferir el calor lentamente, reduciendo más el nivel de hidratación, y destruyéndo las proteínas y componentes celulares de bacterias y hongos que literalmente se “quemaban”. El calor seco sin embargo llega de forma irregular a todas las partes de los materiales a esterilizar por lo que deben usarse altas temperaturas (160-230 ºC) y un tiempo de exposición al calor suficiente. 

Esterilizador-hervidor de calor húmedo, dotado de resistencia eléctrica
y mostrando su estante perforado

Pero además existían los hervidores o esterilizadores de calor húmedo, que podían ser portátiles, por lo que eran muy prácticos. A mediados del s. XX estos aparatos estaban dotados de una resistencia que se enchufaba directamente a la corriente y ponía en ebullición el agua de su interior. También tenían un cajoncito de metal perforado por el que podía pasar el vapor a un nivel superior, donde se disponían las cajas metálicas conteniendo las jeringas u otros instrumentos. La esterilización húmeda penetraba mejor, permitiendo una esterilización efectiva y algo más rápida que el calor seco. El hervidor-esterilizador fue un instrumento inseparable de médicos y enfermeras hasta los años 70 del s. XX. 

Jeringas y cajas metálicas de esterilización

Todos estos sistemas fueron abandonados al introducirse masivamente las jeringas de plástico de un solo uso, como veremos en una próxima entrada del blog. 

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Història de la xeringa (V): L'esterilització

Caixa d'esterilització de xeringues (Mitjans del s. XX) Metall Col·lecció particular

En entrades anteriors hem vist com el gran progrés de les xeringues va ser obtenir un vidre resistent a la calor, per part dels fabricants Luer. Fins aquell moment ni la xeringa de Pravaz ni cap dels intents anteriors havien pogut aconseguir un instrument que pogués sotmetre's a una esterilització eficaç, per la qual cosa el risc de transmissió d'infeccions era molt elevat.

Models històrics d'estufa Poupinel
d'esterilització per calor sec (a dalt i a baix)

Va ser gràcies als nous vidres usats pels Luer que les xeringues ja eren esterilitzables per fonts de calor. Es podien sotmetre a l'esterilització a l'autoclau de Chamberland (usat des de 1884). A principis del s. XX es van popularitzar els anomenats forns de Pasteur o estufes Poupinel, ideades pel cirurgià francès Gaston Poupinel (1858-1930), alumne de Pasteur. Era un cofre que tancava hermèticament i podia ser sotmès a altes temperatures. 

Aquestes estufes feien servir la calor seca amb circulació d'aire, i el seu mecanisme d'esterilització es basava en transferir la calor lentament, reduint el nivell d'hidratació, i destruint les proteïnes i components cel·lulars de bacteris i fongs que literalment es cremaven. La calor seca, però, arribava de forma irregular a totes les parts dels materials a esterilitzar, per la qual cosa s'havien d'utilitzar altes temperatures (160-230 ºC) i un temps d'exposició a la calor suficient.

Esterilitzador-bullidor de calor humida, dotat de resistència elèctrica
i mostrant el prestatge perforat

A més existien els bullidors o esterilitzadors de calor humida, que podien ser portàtils, amb la qual cosa eren molt pràctics. A mitjans del s. XX aquests aparells estaven dotats d'una resistència que s'endollava directament a la corrent i posava en ebullició l'aigua del seu interior. També tenien un calaixet de metall perforat pel que podia traspassar el vapor a un nivell superior, on es disposaven les caixes metàl·liques contenint les xeringues o altres instruments. L'esterilització humida penetrava millor, permetent així una esterilització efectiva i una mica més ràpida que la calor seca. El bullidor-esterilitzador va ser un instrument inseparable de metges i infermeres fins als anys 70 del s. XX. 

Xeringues i caixes metàl·liques d'esterilització

Tots aquests sistemes van ser abandonats a l’introduir-se massivament les xeringues de plàstic d'un sol ús, segons veurem en una propera entrada del bloc.

Historia de la Jeringa (IV): La jeringa Luer

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Jeringa tipo Luer Metal. Colección particular

En entradas anteriores hemos visto como tras algunos antecedentes la invención de la jeringa y de la aguja hipodérmica llegaron como consecuencia de los trabajos de Pravaz y Wood. Sin embargo el gran paso que permitió la generalización de las jeringas lo dio una mujer, Jeanne Luer. 


Su padre, Amatus Luer, era cuchillero y vidriero. Se instaló en París en 1834 donde, tras trabajar en la Casa Charrière (en la que ya se fabricaban una variante de las jeringas de Pravaz) montó su propio negocio con el nombre de Amatus Luer Maison.  La proximidad con la École de Médécine hizo que pronto se especializara en la venta de instrumental médico de todo tipo. 

   
 

Jeanne Luer

Jeanne Luer se casó en 1867 con Hermann Wülfing. Entre los dos formaron un buen equipo. Wülfing se encargó de la parte comercial y Jeanne al desarrollo de nuevos productos. Así fue como, con la ayuda de Fournier, un soplador de vidrio de su fábrica, inventó el cilindro graduado de dos piezas, ambas de vidrio. El émbolo, de vidrio esmerilado, ajustaba perfectamente y permitió eliminar el metal y otros materiales del instrumento. 

Además inventó la conexión cónica con la aguja, que permitía evitar el atornillamiento del mismo, lo que era más práctico. Su marido Hermann Wulfing realizó multiples patentes en varias naciones, con mucho éxito. Las jeringas de conexión cónica se impusieron y solamente algunas de ellas, destinadas a la odontología, continuaron con la conexión de rosca de tornillo. 

Jeringa tipo Luer JK 5cc. 
National Museum of American History

Jeringa tipo Luer Boston Record 10 cc.
National Museum of American History

Pero el gran reto era poder esterilizar el dispositivo, para evitar las infecciones. Los Luer consiguieron un vidrio que resistía la ebullición, lo que les permitió imponer su modelo a cualquier otro. Ahora las jeringas se podían hervir y se podían usar para inyectar sustancias a diversos sujetos sin peligro de infección. 

En 1897 los norteamericanos Maxwell Becton Dickinson y Fairleigh que estaban viajando por Europa en busca de equipos  médicos para Norteamérica, visitaron a la familia Luer-Wulfing. Le compraron los derechos exclusivos de su jeringa para América del Norte y a través de sus grandes empresas internacionales vendieron sus productos a todo el mundo. 

La jeringa fue un gran éxito. Dickinson, preocupado por los peligros de las agujas que se deslizan fuera de la boquilla, diseñó y patentó una conexión de acero que incluía el tubo cónico en su centro, la aguja se trabó en su lugar de forma segura mediante un giro. Su Luer-lok generaría innumerables adiciones y variantes, incluidas válvulas pequeñas, conectores en T y accesorios de vacío. 

Jeringa tipo Luer usada para inyectar el Salvarsán que constituyó el
fármaco de elección en el tratamiento de la sífilis en la primera mitad del s. XX.
Museo Olavide. Madrid. 

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Història de la xeringa (IV): 

La xeringa tipus Luer

Jeringa tipo Luer Metal. Colección particular

En entrades anteriors hem vist com, després d'alguns antecedents, la invenció de la xeringa i de l'agulla hipodèrmica van arribar gràcies als treballs de Pravaz i Wood . Això no obstant, el gran pas que va permetre la generalització de les xeringues el va fer una dona, Jeanne Luer.

El seu pare, Amatus Luer, era ganiveter i vidrier. Es va instal·lar a París el 1834 on, després de treballar a la Casa Charrière (on ja es fabricaven una variant de les xeringues de Pravaz) va muntar el seu propi negoci amb el nom d'Amatus Luer Maison. La proximitat amb l'École de Médécine va fer que aviat s'especialitzés en la venda d'instrumental mèdic de tot tipus.

   
 

Jeanne Luer

Jeanne Luer es va casar el 1867 amb Hermann Wülfing. Entre tots dos van formar un bon equip. Wülfing es va encarregar de la part comercial i Jeanne del desenvolupament de nous productes. Així va ser com, amb l'ajuda de Fournier, un bufador de vidre de la fàbrica, van inventar el cilindre graduat de dues peces, totes dues de vidre. L'èmbol, de vidre esmerilat, s’ajustava perfectament i va permetre eliminar el metall i altres materials de l'instrument.

A més, va inventar la connexió cònica amb l'agulla, que permetia evitar-ne el cargolament, cosa que era més pràctica. El seu marit Hermann Wulfing va realitzar múltiples patents a diverses nacions, amb molt èxit. Les xeringues de connexió cònica es van imposar i només algunes destinades a l'odontologia van continuar amb la connexió de rosca de cargol.

Xeringa tipus Luer JK 5cc. 
National Museum of American History

Xeringa tipus Luer Boston Record 10cc.
National Museum of American History

                                                    

Però el gran repte era poder esterilitzar el dispositiu per evitar infeccions. Els Luer van aconseguir un vidre que resistia l'ebullició, cosa que els va permetre que el seu model s’imposés enfront la resta. Ara les xeringues es podien bullir i es podien fer servir per injectar substàncies a diversos subjectes sense perill d'infecció.

El 1897 els nord-americans Maxwell Becton Dickinson i Fairleigh, que estaven viatjant per Europa a la recerca d'equips mèdics per a Amèrica del Nord, van visitar la família Luer-Wulfing. Li van comprar els drets exclusius de la xeringa per a Amèrica del Nord i a través de les seves grans empreses internacionals van vendre els seus productes a tot el món.

La xeringa va esdevenir un gran èxit. Dickinson, preocupat pels perills de les agulles que llisquen fora del filtre, va dissenyar i patentar una connexió d'acer que incloïa el tub cònic al seu centre, l'agulla travava al seu lloc de manera segura mitjançant un gir. El seu Luer-lok generaria innombrables afegits i variants, incloses vàlvules petites, connectors a T i accessoris de buit.

Xeringa tipus Luer usada per a injectar el Salvarsán que va constituir el fàrmac
d'elecció en el tractament de la sífilis a la primera meitat del s. XX.
Museo Olavide. Madrid.