Изследователи от MIT са разработили мек, роботизиран и...
Основата на устройството е меки тръби,подобен на балон. Те се имплантират под диафрагмата - куполообразен мускул, разположен в гръдната кухина, чиито движения осигуряват нормално дишане. Тръбите са поставени през диафрагмата и са прикрепени към гърдите от двете страни на този мускул.
При надуване с външна помпа, тръбите действаткато изкуствени мускули, притискат диафрагмата и помагат на белите дробове да се разширят. В този случай тръбите могат да се надуват с честота, съответстваща на естествения ритъм на диафрагмата.
Имплантируем IVL. Изображение: M. Scott Brauer, MIT
Авторите на работата отбелязват, че такава система е повечесъответства на естественото дишане в сравнение с традиционните вентилатори. Те създават положително налягане, което изтласква въздух през централните дихателни пътища на пациента и го изпомпва в белите дробове. Диафрагмата, от друга страна, създава отрицателно налягане. Когато мускулът се свие и натисне надолу, той образува „вакуум“, в който се всмуква въздух.
Изследователите са тествали системата върху прасетапод анестезия чрез имплантиране на тръби върху диафрагмата на животното и хирургично прикрепване на краищата на тръбите към ребрата в двата края на мускула. Те наблюдават нивата на кислород на животните и наблюдават функцията на диафрагмата им с помощта на ултразвуково изображение.
Схема на работа и монтаж на устройството. Изображение: Lucy Hu et al., Nature Biomedical Engineering
Изследователите установиха, че имплантируемиятвентилаторът увеличава дихателния обем на прасетата или количеството въздух, което белите дробове могат да поемат с всяко вдишване. Най-значително подобрение се наблюдава в случаите, когато контракциите на диафрагмата и изкуствените мускули са синхронизирани. В тези случаи вентилаторът помагаше на диафрагмата да изтегли три пъти повече въздух.
Разработчиците вярват, че устройството ще намери широкоосновно се използва за поддържане на качеството на живот на хора с хронична диафрагмална дисфункция, възникваща при хора с ALS, мускулна дистрофия и други невромускулни заболявания.
Прочетете още:
Учени от зоната на вечната замръзналост: как разработват умни дрехи и ваксина срещу рак
Учените „измамиха“ времето и изпратиха фотон в миналото: как този пробив ще промени физиката
10 научни факта, които се оказаха фалшиви. Карти