Naukowcy z MIT opracowali miękki, zrobotyzowany i...
Podstawą urządzenia są miękkie rurki,balonopodobny. Są one wszczepiane pod przeponę - mięsień w kształcie kopuły znajdujący się w jamie klatki piersiowej, którego ruchy zapewniają normalne oddychanie. Rurki są umieszczone w poprzek przepony i przymocowane do klatki piersiowej po obu stronach tego mięśnia.
Rurki napompowane zewnętrzną pompą działająjak sztuczne mięśnie, naciskają na przeponę i pomagają płucom się rozszerzać. W tym przypadku rurki można nadmuchać z częstotliwością odpowiadającą naturalnemu rytmowi membrany.
Wszczepialne IVL. Zdjęcie: M. Scott Brauer, MIT
Autorzy pracy zauważają, że takiego systemu jest więcejodpowiada naturalnemu oddychaniu niż tradycyjne respiratory. Wytwarzają dodatnie ciśnienie, które przepycha powietrze przez centralne drogi oddechowe pacjenta i pompuje je do płuc. Z drugiej strony membrana wytwarza podciśnienie. Kiedy mięsień kurczy się i pcha w dół, tworzy „próżnię”, do której wciągane jest powietrze.
Naukowcy przetestowali system na świniachw znieczuleniu przez wszczepienie rurek nad przeponą zwierzęcia i chirurgiczne przymocowanie końców rurek do żeber na obu końcach mięśnia. Monitorowali poziom tlenu u zwierząt i obserwowali funkcję ich przepony za pomocą obrazowania ultrasonograficznego.
Schemat działania i instalacji urządzenia. Zdjęcie: Lucy Hu i in., Nature Biomedical Engineering
Naukowcy odkryli, że implantowalnyrespirator zwiększa objętość oddechową świń, czyli ilość powietrza, którą płuca mogą wciągnąć przy każdym oddechu. Największą poprawę zaobserwowano w przypadku zsynchronizowania skurczów przepony i sztucznych mięśni. W takich przypadkach wentylator pomagał membranie wciągnąć trzy razy więcej powietrza.
Twórcy uważają, że urządzenie znajdzie szerokiestosowany przede wszystkim do wspomagania jakości życia osób z przewlekłymi dysfunkcjami przepony występującymi u osób z SLA, dystrofią mięśniową i innymi chorobami nerwowo-mięśniowymi.
Czytaj więcej:
Naukowcy ze strefy wiecznej zmarzliny: jak opracowują inteligentne ubrania i szczepionkę na raka
Naukowcy „oszukali” czas i wysłali foton w przeszłość: jak ten przełom zmieni fizykę
10 faktów naukowych, które okazały się fałszerstwami. Karty