طوّر باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) روبوتًا ناعمًا وروبوتيًا...
أساس الجهاز الأنابيب اللينة ،مثل البالون. يتم زرعها تحت الحجاب الحاجز - عضلة على شكل قبة تقع في تجويف الصدر ، تضمن حركاتها التنفس الطبيعي. يتم وضع الأنابيب عبر الحجاب الحاجز وتوصيلها بالصدر على جانبي هذه العضلة.
عندما يتم نفخها بواسطة مضخة خارجية، تعمل الأنابيبمثل العضلات الاصطناعية، التي تضغط على الحجاب الحاجز وتساعد على توسيع الرئتين. في هذه الحالة، يمكن نفخ الأنابيب بتردد يتوافق مع الإيقاع الطبيعي للحجاب الحاجز.
زرع IVL. الصورة: M. Scott Brauer، MIT
لاحظ مؤلفو العمل أن مثل هذا النظام هو أكثر من ذلكيتوافق مع التنفس الطبيعي من أجهزة التنفس الصناعي التقليدية. تخلق ضغطًا إيجابيًا يدفع الهواء عبر الممرات الهوائية المركزية للمريض ويضخه إلى الرئتين. من ناحية أخرى ، فإن الحجاب الحاجز يخلق ضغطًا سلبيًا. عندما تنقبض العضلة وتدفع إلى الأسفل ، فإنها تشكل "فراغًا" يُسحب فيه الهواء.
اختبر الباحثون النظام على الخنازيرتحت التخدير عن طريق زرع أنابيب فوق الحجاب الحاجز للحيوان وربط نهايات الأنابيب جراحياً بالأضلاع في طرفي العضلة. راقبوا مستويات الأكسجين في الحيوانات ولاحظوا وظيفة الحجاب الحاجز باستخدام التصوير بالموجات فوق الصوتية.
مخطط تشغيل وتركيب الجهاز. الصورة: لوسي هو وآخرون ، هندسة الطبيعة الطبية الحيوية
وجد الباحثون أن الزرعيزيد جهاز التنفس الصناعي من حجم المد والجزر للخنازير ، أو كمية الهواء التي يمكن للرئتين سحبها مع كل نفس. لوحظ التحسن الأكثر أهمية في الحالات التي تمت فيها مزامنة تقلصات الحجاب الحاجز والعضلات الاصطناعية. في هذه الحالات ، ساعدت المروحة الحجاب الحاجز في سحب الهواء بثلاثة أضعاف.
يعتقد المطورون أن الجهاز سيجد على نطاق واسعتستخدم في المقام الأول لدعم نوعية حياة الأشخاص الذين يعانون من خلل وظيفي في الحجاب الحاجز المزمن يحدث في الأشخاص المصابين بمرض التصلب الجانبي الضموري والحثل العضلي والأمراض العصبية العضلية الأخرى.
قراءة المزيد:
علماء من منطقة التربة الصقيعية: كيف يطورون ملابس ذكية ولقاح ضد السرطان
لقد "خدع" العلماء الزمن وأرسلوا فوتونًا إلى الماضي: كيف سيغير هذا الاختراق الفيزياء
10 حقائق علمية اتضح أنها مزيفة. البطاقات