นักวิจัยจาก MIT ได้พัฒนาหุ่นยนต์ที่อ่อนนุ่มและ...
พื้นฐานของอุปกรณ์คือท่ออ่อนเหมือนลูกโป่ง พวกมันถูกฝังอยู่ใต้ไดอะแฟรมซึ่งเป็นกล้ามเนื้อรูปโดมที่อยู่ในช่องอกซึ่งการเคลื่อนไหวนั้นทำให้หายใจได้ตามปกติ ท่อจะวางขวางไดอะแฟรมและแนบกับหน้าอกด้านใดด้านหนึ่งของกล้ามเนื้อนี้
เมื่อพองตัวด้วยปั๊มภายนอก ท่อจะทำหน้าที่เช่นกล้ามเนื้อเทียมการกดทับกระบังลมช่วยให้ปอดขยายตัว ในกรณีนี้ สามารถพองท่อได้โดยใช้ความถี่ที่สอดคล้องกับจังหวะธรรมชาติของไดอะแฟรม
IVL แบบปลูกถ่าย รูปภาพ: M. Scott Brauer, MIT
ผู้เขียนงานทราบว่าระบบดังกล่าวมีมากขึ้นสอดคล้องกับการหายใจตามธรรมชาติมากกว่าเครื่องช่วยหายใจแบบเดิม พวกเขาสร้างแรงดันบวกซึ่งดันอากาศผ่านทางเดินหายใจส่วนกลางของผู้ป่วยและสูบฉีดเข้าไปในปอด ในทางกลับกัน ไดอะแฟรมสร้างแรงดันเชิงลบ เมื่อกล้ามเนื้อหดตัวและดันตัวลง จะเกิด "สุญญากาศ" ซึ่งอากาศจะถูกดึงเข้าไป
นักวิจัยทดสอบระบบในสุกรภายใต้การดมยาสลบโดยการฝังท่อเหนือไดอะแฟรมของสัตว์และผ่าตัดติดปลายท่อเข้ากับกระดูกซี่โครงที่ปลายทั้งสองของกล้ามเนื้อ พวกเขาตรวจสอบระดับออกซิเจนของสัตว์และสังเกตการทำงานของไดอะแฟรมโดยใช้ภาพอัลตราซาวนด์
รูปแบบการทำงานและการติดตั้งอุปกรณ์ ภาพ: Lucy Hu et al. วิศวกรรมชีวการแพทย์ธรรมชาติ
นักวิจัยพบว่าการปลูกถ่ายเครื่องช่วยหายใจจะเพิ่มปริมาตรน้ำขึ้นน้ำลงของสุกร หรือปริมาณอากาศที่ปอดสามารถดูดเข้าไปได้ในแต่ละลมหายใจ การปรับปรุงที่สำคัญที่สุดพบได้ในกรณีที่การหดตัวของไดอะแฟรมและกล้ามเนื้อเทียมประสานกัน ในกรณีเหล่านี้ พัดลมช่วยให้ไดอะแฟรมดึงอากาศเข้ามาได้มากขึ้นสามเท่า
นักพัฒนาเชื่อว่าอุปกรณ์จะกว้างใช้เป็นหลักเพื่อสนับสนุนคุณภาพชีวิตของผู้ที่มีความผิดปกติของกระบังลมเรื้อรังที่เกิดขึ้นในผู้ที่เป็นโรค ALS, กล้ามเนื้อเสื่อม และโรคประสาทและกล้ามเนื้ออื่นๆ
อ่านเพิ่มเติม:
นักวิทยาศาสตร์จากเขตเพอร์มาฟรอสต์: พวกเขาพัฒนาเสื้อผ้าอัจฉริยะและวัคซีนป้องกันมะเร็งได้อย่างไร
นักวิทยาศาสตร์ "โกง" เวลาและส่งโฟตอนไปยังอดีต: ความก้าวหน้าครั้งนี้จะเปลี่ยนฟิสิกส์ได้อย่างไร
10 ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ที่กลายเป็นของปลอม การ์ด