숨 쉬는 데 도움되는 이식형 '환기장치' 개발

MIT 연구진이 부드럽고 로봇적인 로봇을 개발했습니다.

이식형 인공호흡기. 두 개의 부드러운 튜브를 기반으로 하는 이 장치는 인공 근육처럼 작동하고 횡경막의 움직임을 향상시킵니다. 그 결과 임플란트를 시술받은 환자는 “심호흡”을 할 수 있게 됐다.

장치의 기본은 부드러운 튜브이며,풍선 같은. 그들은 흉강에 위치한 돔 모양의 근육 인 횡격막 아래에 이식되며 그 움직임은 정상적인 호흡을 보장합니다. 튜브는 횡격막을 가로질러 배치되고 이 근육의 양쪽 가슴에 부착됩니다.

외부 펌프로 팽창시키면 튜브가 작동합니다.인공 근육처럼 횡격막을 눌러 폐가 팽창하도록 돕는다. 이 경우 튜브는 진동판의 자연스러운 리듬에 해당하는 주파수로 팽창될 수 있습니다.

이식형 IVL. 이미지: M. Scott Brauer, MIT

작업의 저자는 그러한 시스템이 더 중요하다고 지적합니다.기존 인공호흡기보다 자연스러운 호흡에 해당합니다. 그들은 양압을 생성하여 환자의 중앙 기도를 통해 공기를 밀어내고 폐로 펌핑합니다. 반면에 다이어프램은 부압을 생성합니다. 근육이 수축하고 아래로 밀면 공기가 유입되는 "진공"을 형성합니다.

연구원들은 돼지를 대상으로 시스템을 테스트했습니다.동물의 횡경막 위에 튜브를 이식하고 튜브의 끝을 근육의 양쪽 끝에서 갈비뼈에 외과적으로 부착함으로써 마취 상태에서. 그들은 초음파 영상을 사용하여 동물의 산소 수준을 모니터링하고 횡격막 기능을 관찰했습니다.

장치의 작동 및 설치 계획. 이미지: Lucy Hu 외, Nature Biomedical Engineering

연구원들은 이식 가능한인공 호흡기는 돼지의 일회 호흡량 또는 각 호흡으로 폐가 흡입할 수 있는 공기의 양을 증가시킵니다. 횡경막과 인공 근육의 수축이 동시에 일어나는 경우에 가장 큰 개선이 관찰되었습니다. 이 경우 팬은 다이어프램이 3배 더 많은 공기를 흡입하도록 도왔습니다.

개발자는 장치가 넓게 찾을 것이라고 믿습니다.주로 ALS, 근이영양증 및 기타 신경근 질환이 있는 사람에게서 발생하는 만성 횡격막 기능 장애가 있는 사람들의 삶의 질을 지원하는 데 사용됩니다.

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