Дослідники з Масачусетського технологічного інституту розробили м'який, роботизований та
Основа пристрою - це м'які трубки,нагадують балони. Вони імплантуються під діафрагму — куполоподібний м'яз, розташований у грудній порожнині, рухи якого забезпечують нормальне дихання. Трубки встановлюються поперек діафрагми і прикріплюються до грудної клітки по обидва боки цього м'яза.
При накачуванні зовнішнім насосом трубки діютьяк штучні м'язи, натискаючи на діафрагму та допомагаючи легким розширюватися. При цьому трубки можна надувати з частотою, що відповідає природному ритму діафрагми.
Імплантований ШВЛ. Зображення: M. Scott Brauer, MIT
Автори роботи зазначають, що така система більшавідповідає природному дихання, ніж традиційні апарати ШВЛ. Вони створюють позитивний тиск, при якому повітря проштовхується через центральні дихальні шляхи пацієнта та нагнітається у легенях. Діафрагма, навпаки, створює негативний тиск. Коли м'яз скорочується і штовхається вниз, він формує «вакуум», до якого втягується повітря.
Дослідники протестували систему на свиняхпід наркозом, імплантувавши трубки поверх діафрагми тварин та хірургічним шляхом прикріпивши кінці трубок до ребрів на обох кінцях м'яза. Вони контролювали рівень кисню у тварин та спостерігали за роботою їхньої діафрагми за допомогою ультразвукового зображення.
Схема роботи та встановлення пристрою. Зображення: Lucy Hu et al., Nature Biomedical Engineering
Дослідники встановили, що імплантованийапарат ШВЛ збільшує дихальний обсяг свиней або кількість повітря, яке легені можуть втягувати при кожному вдиху. Найбільш значне поліпшення спостерігалося у випадках, коли скорочення діафрагми та штучних м'язів були синхронізовані. У цих випадках вентилятор допомагав діафрагмі втягнути утричі більше повітря.
Розробники вважають, що апарат знайде широкезастосування насамперед для підтримки якості життя людей з хронічною дисфункцією діафрагми, що виникає у людей з БАС, м'язовою дистрофією та іншими нервово-м'язовими захворюваннями.
Читати далі:
Вчені із зони вічної мерзлоти: як вони розробляють розумний одяг та вакцину проти раку
Вчені «обдурили» час і відправили фотон у минуле: як цей прорив змінить фізику
10 наукових фактів, які виявились фейками. Картки