Beültethető lélegeztetőgépen dolgoznak az MIT-ben

Az utóbbi néhány évben a COVID kapcsán meglehetősen sok szó esett többek közt a lélegeztetőgépekről is, amelyek életmentőek lehetnek, de használatuk nehézkes, s hosszas használatuk akár fertőzéshez is vezethet.

Ritmikus összehúzódásával és elernyedésével a mellkas alatt található rekeszizom teszi számunkra lehetővé, hogy levegőt vegyünk. Amikor ez a szerv összehúzódik, egyúttal ki is lapul, és vákuumot teremtve gyakorlatilag levegőt szivattyúz a tüdőnkbe. Elernyedés közben a rekeszizom visszaveszi a maga sajátos, kupolaszerű alakját, és kitolja a levegőt a szervezetünkből.

A szokványos külső lélegeztető gépek egy maszkon vagy egy, a gégén kialakított lyukon keresztül a levegőt bepréselik a páciens tüdejébe. Az új, beültethető lélegeztetőgép ezzel szemben a rekeszizom mesterséges összenyomásával „bevonzza” az anyagot a beteg szervezetébe.

Az implantátumot alapvetően kettő puha, felfújható cső alkotja. Ezek a vezetékek a beültetés után jobb és baloldalon a mellkas aljához rögzítve átnyúlnak a rekeszizom fölött. A rugalmas tömlőket további vezetékek kötik össze a rendszert működtető, külső pumpával/vezérlő egységgel. Ezt a komponenst egyszer majd elméletileg egy speciális övről is működtetni lehet, illetve egy meghatározott fejlettségi szinten akár már szintén beültethető állapotba is kerülhet.

Aktív üzemmódban a páciens légzési sebességével szinkronizált pumpa ciklikusan levegőt továbbít a rekeszizmon átívelő csövekbe, amelyek ilyenkor felfúvódnak, és leszorítják a szervet. Rendeltetését betöltve a kilapuló izom ekkor létrehozza a respirációhoz szükséges vákuumot, és a páciens számára megkönnyíti a levegővételt. Miután ez bekövetkezett, a pumpa egy kis szünetet tart, hogy a rekeszizom ismét kidomborodhasson, és távozásra kényszeríthesse a légnemű anyagot, de aztán az egész folyamat elkezdődik elölről.

Sérült rekeszizommal rendelkező sertéseken tesztelve a beültethető szerkezet minden lélegzetvételnél növelte a beszívott levegő mennyiségét. Amikor a szivattyú az izom természetes összehúzódásaival szinkronban működött, a „kísérleti alanyok” háromszor annyi levegőt tudtak beszívni, mint segítség nélkül.

Ellen Roche, a projektet vezető egyetemi docens szerint még sok időnek kell eltelni ahhoz, hogy embereken is alkalmazni lehessen a rendszert. A beültethető légzéssegítő eszközökben rejlő potenciál feltárását a tudós ugyanakkor izgalmas fejleménynek nevezte.

Beültethető lélegeztetőgépet fejlesztettek ki az MIT tudósai