一個可悲的事實是，患有肌肉萎縮癥和ALS等疾病的人常常有呼吸困難，因為他們的橫膈膜肌肉不能正常工作。麻省理工學院的科學家們已經(jīng)著手通過一個可植入的呼吸器給這塊肌肉以動力。
膈肌位于肋骨的正下方，通過有節(jié)奏的收縮和放松使我們能夠呼吸。當它收縮時，它也會變平，形成一個真空，將空氣吸入肺部。當它放松時，它恢復(fù)到默認的圓頂狀，將空氣推回外面。
在傳統(tǒng)的外部呼吸機中，空氣通過面罩或氣管切開術(shù)（脖子上的一個孔，進入氣管）被強制送入肺部。相比之下，植入式呼吸機通過幫助膈肌收縮，將空氣吸入。
植入物的形式是兩根柔軟的充氣管，從前到后橫臥在膈肌頂部的兩側(cè)，并固定在肋骨底部。一條細線從每根管子的一端伸出身體，進入一個小型泵/控制單元。可以想象，后者可以被整合到一個特殊的腰帶或背包中（甚至可能也被植入），使病人能夠保持移動。
植入式呼吸器由兩條可充氣的軟管（綠色）組成，在此看到的是一個模型隔膜（白色）
醫(yī)生可以根據(jù)病人的呼吸速度進行編程，泵反復(fù)將空氣送入管道--使它們充氣--然后暫停再讓它們放氣并恢復(fù)到較窄的狀態(tài)。當管子變大時，它們向下壓膜片，幫助它變平并形成真空，將空氣吸進去。放氣過程完成后，它們就允許隔膜重新向上移動并將空氣推出。
當植入式呼吸器在隔膜受損的豬身上進行測試時，發(fā)現(xiàn)它增加了它們每次呼吸時可以吸入的空氣量。當泵與橫膈膜的自然收縮完全同步時，效果尤其明顯，因為豬能夠吸入的空氣量是它們在沒有任何幫助的情況下的三倍。
首席科學家Ellen Roche副教授說："這是一種新的通氣方式的概念證明，在將其植入人類之前，還有很長的路要走。但令人激動的是，我們可以證明我們可以用可植入的東西來增強通氣。
關(guān)于這項研究的論文最近發(fā)表在《自然-生物醫(yī)學工程》雜志上。
