Výzkumníci z MIT vyvinuli měkký, robotický a...
Základem zařízení jsou měkké trubky,jako balón. Implantují se pod bránici – kopulovitý sval umístěný v hrudní dutině, jehož pohyby zajišťují normální dýchání. Trubice jsou umístěny přes bránici a připojeny k hrudníku na obou stranách tohoto svalu.
Při nafouknutí externí pumpou působí hadičkyjako umělé svaly, které tlačí na bránici a pomáhají plícím expandovat. V tomto případě mohou být trubky nafouknuty na frekvenci odpovídající přirozenému rytmu bránice.
Implantovatelné IVL. Obrázek: M. Scott Brauer, MIT
Autoři práce podotýkají, že takového systému je víceodpovídá přirozenému dýchání než tradiční ventilátory. Vytvářejí přetlak, který tlačí vzduch centrálními dýchacími cestami pacienta a pumpuje ho do plic. Membrána na druhé straně vytváří podtlak. Když se sval stahuje a tlačí dolů, vytváří „vakuum“, do kterého je nasáván vzduch.
Vědci systém testovali na prasatechpod narkózou implantací hadiček přes bránici zvířete a chirurgickým připojením konců hadiček k žebrům na obou koncích svalu. Sledovali hladinu kyslíku u zvířat a sledovali jejich funkci bránice pomocí ultrazvukového zobrazování.
Schéma provozu a instalace zařízení. Obrázek: Lucy Hu et al., Nature Biomedical Engineering
Vědci zjistili, že implantovatelnýventilátor zvyšuje dechový objem prasat nebo množství vzduchu, které mohou plíce nasát při každém nádechu. Nejvýraznější zlepšení bylo pozorováno v případech, kdy byly synchronizovány kontrakce bránice a umělých svalů. V těchto případech ventilátor pomohl membráně nasát třikrát více vzduchu.
Vývojáři věří, že zařízení najde široképrimárně se používá k podpoře kvality života lidí s chronickou dysfunkcí bránice vyskytující se u lidí s ALS, svalovou dystrofií a jinými neuromuskulárními onemocněními.
Přečtěte si více:
Vědci ze zóny permafrostu: jak vyvíjejí chytré oblečení a vakcínu proti rakovině
Vědci „ošizeli“ čas a poslali foton do minulosti: jak tento průlom změní fyziku
10 vědeckých faktů, které se ukázaly jako falešné. Karty