En implanterbar "ventilator" har utvecklats för att hjälpa till att andas

Forskare vid MIT har utvecklat en mjuk, robotisk och...

implanterbar ventilator. Enheten, baserad på två mjuka rör, fungerar som konstgjorda muskler och förbättrar membranets rörelser. Som ett resultat kan patienten med implantatet "andas djupt."

Grunden för enheten är mjuka rör,ballongliknande. De implanteras under diafragman - en kupolformad muskel som ligger i brösthålan, vars rörelser säkerställer normal andning. Rören placeras tvärs över membranet och fästs vid bröstet på vardera sidan av denna muskel.

När de blåses upp av en extern pump, verkar rörensom konstgjorda muskler, att trycka på diafragman och hjälpa lungorna att expandera. I detta fall kan rören blåsas upp med en frekvens som motsvarar membranets naturliga rytm.

Implanterbar IVL. Bild: M. Scott Brauer, MIT

Författarna till arbetet noterar att ett sådant system är mermotsvarar naturlig andning än traditionella ventilatorer. De skapar positivt tryck, som trycker luft genom patientens centrala luftvägar och pumpar in den i lungorna. Membranet å andra sidan skapar undertryck. När muskeln drar ihop sig och trycker ner bildar den ett "vakuum" som luft sugs in i.

Forskare testade systemet på grisarunder narkos genom att implantera rör över djurets diafragma och kirurgiskt fästa rörens ändar vid revbenen i båda ändarna av muskeln. De övervakade syrenivåerna hos djuren och observerade deras diafragmafunktion med hjälp av ultraljudsbilder.

Schema för drift och installation av enheten. Bild: Lucy Hu et al., Nature Biomedical Engineering

Forskarna fann att den implanterbaraventilatorn ökar grisarnas tidalvolym, eller mängden luft som lungorna kan dra in med varje andetag. Den mest signifikanta förbättringen observerades i fall där sammandragningarna av diafragman och konstgjorda muskler var synkroniserade. I dessa fall hjälpte fläkten membranet att dra in tre gånger så mycket luft.

Utvecklarna tror att enheten kommer att hitta brettanvänds främst för att stödja livskvaliteten för personer med kronisk diafragmatisk dysfunktion som förekommer hos personer med ALS, muskeldystrofi och andra neuromuskulära sjukdomar.

Läs mer:

Forskare från permafrostzonen: hur de utvecklar smarta kläder och ett cancervaccin

Forskare "lurade" tiden och skickade en foton in i det förflutna: hur detta genombrott kommer att förändra fysiken

10 vetenskapliga fakta som visade sig vara förfalskningar. Kort