Şiddetli solunum güçlükleri veya nöromüsküler hastalıkları olan kişiler Amyotrofik lateral skleroz (ALS), ventilasyon için cerrahi olarak yerleştirilmiş solunum tüplerine güvenmelidir. Tüpler hacimli olabilir ve yaşam kalitelerini etkileyebilir.
Ama MIT’deki mühendisler araştırma yakın zamanda yayınlandı içinde Doğa Biyomedikal Mühendisliği, uzmanların doğrudan birinin göğsüne yerleştirebileceği yumuşak bir vantilatör oluşturarak bunu değiştirmeyi umuyoruz. Domuzlarda test edildiğinde, solunan hava miktarını üç katına çıkardı.
Çalışmayı yöneten biyomedikal mühendisi Ellen Roche, “Diyaframın başarısız olacağı birçok kas dejeneratif hastalığı var” diyor ve bu da uzun süreli ventilasyon ihtiyacına neden oluyor. Roche daha önce şu özelliklere sahip bir cihaz geliştirmişti: zayıflamış kalplerin kan pompalamasına yardımcı olurve bu yüzden “belki kalpte olduğu gibi diyaframa da yardımcı olabiliriz” diye düşündü.
Yumuşak Ventilatör Etkisi
Şu anda diyafram işlevini kaybetmiş birçok kişi bir vantilatöre güvenmek boğaza kalıcı olarak yerleştirilmiş bir tüp aracılığıyla havayı akciğerlerin içine ve dışına iter. Ömürlerini uzatabilir, ancak bu, bir makineye bağlı oldukları, muhtemelen konuşma yeteneklerini kaybettikleri ve genellikle 24 saat bakıma ihtiyaç duydukları anlamına gelir.
Aksine, yeni cihaz, kubbe şeklindeki bir kas olan diyaframın üzerinde genişleyen ve kasılan ekstra bir kas seti gibi çalışır. Havayı ciğerlere itmek yerine, onu içine çeken negatif bir basınç oluşturur.
Roche, “Genel olarak basit bir tür mekanik konsept,” diyor.
En önemlisi, yeni ventilatör nihayetinde cerrahi boğaz tüpünden kaçınacaktır. Çalışmaya dahil olmayan Washington Üniversitesi ALS Merkezi’nden nörolog Robert C. Bucelli, yaklaşımın ALS gibi nöromüsküler hastalıklar nedeniyle nefes almakta zorlanan kişilerde “belirgin bir fark” yaratabileceğini düşünüyor.
Bucelli, “Bu kesinlikle heyecan verici ve harika bir başlangıç noktası” diyor.
Ventilatörü Test Etme
Şimdiye kadar, Roche ve ekibi cihazı, nefes almalarını zayıflatmak için anestezi uygulanan domuzlarda test etti. Domuzlar nefes almaya çalışırken ağızlarındaki hava akışındaki değişiklikleri ölçen bir sensör kullanarak, ventilatörün kasılan “kaslarını” doğal solunum ritmine göre ayarlayabilirler. En iyi yanıt veren domuzda, yeni ventilatör ciğerlerine çekilen hava miktarını neredeyse üç katına çıkardı.
Bristol Üniversitesi’nde yumuşak robot mühendisi olan ve çalışmaya dahil olmayan Andrew Conn, “Cihazlarının ne kadar iyi çalıştığından çok etkilendim” diyor. Diyaframın tamamen etrafından dolaşmak yerine doğal işlevinde yardımcı olmanın ventilatörü birçok farklı kullanıcı için özellikle yararlı hale getireceğinin altını çiziyor.
Bunun nedeni, bazı insanlar hayatlarının geri kalanında ventilasyona ihtiyaç duyacakken, bazılarının eski günlerini geri kazanabilmesidir. doğal diyafram işlevi rehabilitasyon ve şifa yoluyla.
“[In such cases] bu cihazlar gerçekten ideal,” diyor Conn, çünkü yalnızca gerektiği kadar yardım sağlayacak şekilde ayarlanabiliyorlar.
Dörtgözle beklemek
Bununla birlikte, yeni ventilatör hala devam eden bir çalışmadır. Örneğin, Roche ve ekibi, algılama mekanizmasını ağızdan hava akışı yerine diyaframdaki sinir sinyallerini almak için implante elektrotlar kullanan bir mekanizmaya yükseltmek istiyor.
Bucelli, klinik bir bakış açısıyla, geniş çapta değişkenlik gösterdiğinden, kişinin kendi diyafram işlevine göre ayarlanması gerektiğini söylüyor. Başka bir endişe, insanların boğazlarını temizleyip temizleyemediğidir. Geleneksel bir ventilatörde, bakıcılar tüp yoluyla hava yoluna doğrudan erişebilir ve böylece yardım etmek için devreye girebilir.
Bu kilit noktadır ve Roche öksürme, hapşırma ve derin nefes alma gibi farklı solunum eylemleriyle nasıl başa çıkılacağı üzerinde çalışmaktadır.
“Henüz o noktaya gelmedik, ancak bir hastanın kolayca ‘Öksüreceğim’ veya ‘Derin bir nefes alacağım’ diyebilmesi ve sistemin ayak uydurması için senkronizasyon yapmaya doğru ilerliyoruz. ”diyor Roche. Bununla birlikte, ilerlemiş ALS için Bucelli, çevredeki diğer kaslardaki zayıflığın, ne olursa olsun kişinin öksürmesini veya hava yolunu korumasını zorlaştırabileceğinden endişe ediyor.
Ventilatörü çalıştıran ve kontrol eden makineler son engellerdir. Conn, yapay kasların kasılması için belirli bir miktarda basınçlı hava gerektirdiğini söylüyor, bu da onları bir pompanın bağlaması gerektiği anlamına geliyor. Şu anda bu, ciltten geçen havayolları aracılığıyla oluyor.
Roche’un grubu, hem pompayı hem de kontrol cihazını kalçadaki küçük bir çantaya sığdırarak kullanıcılara bağımsız hareket etme özgürlüğü vermek istiyor. Ancak Conn, uzun vadeli planın tamamen implante edilebilir bir sistem olması gerektiğini söylüyor çünkü deriden kalıcı olarak geçen çizgiler gerektiren herhangi bir şey enfeksiyon riski olabilir.
Bu, implante edilebilir bir pompa gerektirecek ve Conn’unki de dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanındaki araştırma grupları bir tane geliştirmekle meşgul. Ulaşılabileceği konusunda iyimser.
Conn, “Bu sorunu çözmeye çalışmakla oldukça ilgileniyoruz” diyor. “İnsan vücudundaki kalp pilleri bunun mümkün olduğunu gösteriyor.”
Kaynak : https://www.discovermagazine.com/health/a-soft-ventilator-could-help-people-with-als-breath-easier