Исследователи из Массачусетского технологического института разработали мягкий, роботизированный и
Laitteen perusta on pehmeät putket,ilmapallomainen. Ne istutetaan pallean alle - rintaontelossa sijaitsevan kupolin muotoisen lihaksen alle, jonka liikkeet takaavat normaalin hengityksen. Putket asetetaan pallean poikki ja kiinnitetään rintakehään tämän lihaksen molemmille puolille.
Kun ulkoinen pumppu täyttää, putket toimivatkuten keinotekoiset lihakset, jotka painavat palleaa ja auttavat keuhkoja laajentumaan. Tässä tapauksessa putket voidaan täyttää taajuudella, joka vastaa kalvon luonnollista rytmiä.
Istutettava IVL. Kuva: M. Scott Brauer, MIT
Teoksen kirjoittajat huomauttavat, että tällainen järjestelmä on enemmänvastaa luonnollista hengitystä kuin perinteiset ventilaattorit. Ne luovat positiivisen paineen, joka työntää ilmaa potilaan keskushengitysteiden läpi ja pumppaa sen keuhkoihin. Kalvo puolestaan luo alipainetta. Kun lihas supistuu ja työntyy alas, se muodostaa "tyhjiön", johon ilma vedetään.
Tutkijat testasivat järjestelmää sioillanukutuksessa implantoimalla putket eläimen pallean päälle ja kiinnittämällä putkien päät kirurgisesti lihaksen molemmissa päissä oleviin kylkiluihin. He seurasivat eläinten happitasoja ja tarkkailivat niiden pallean toimintaa ultraäänikuvauksen avulla.
Laitteen toiminta- ja asennuskaavio. Kuva: Lucy Hu et al., Nature Biomedical Engineering
Tutkijat havaitsivat, että implantoitavissahengityslaite lisää sikojen hengitystilavuutta tai ilmamäärää, jonka keuhkot voivat vetää sisään jokaisella hengityksellä. Merkittävin parannus havaittiin tapauksissa, joissa pallean ja keinolihasten supistukset olivat synkronoituja. Näissä tapauksissa tuuletin auttoi kalvoa imemään sisään kolme kertaa enemmän ilmaa.
Kehittäjät uskovat, että laite löytää laajankäytetään ensisijaisesti tukemaan ihmisten elämänlaatua, joilla on krooninen pallean toimintahäiriö, jota esiintyy ihmisillä, joilla on ALS, lihasdystrofia ja muita hermo-lihassairauksia.
Lue lisää:
Tutkijat ikiroutavyöhykkeeltä: kuinka he kehittävät älykkäitä vaatteita ja syöpärokotteen
Tiedemiehet "pettivät" aikaa ja lähettivät fotonin menneisyyteen: kuinka tämä läpimurto muuttaa fysiikkaa
10 tieteellistä faktaa, jotka osoittautuivat väärennöksiksi. Kortit