Běžný respirátor nedokáže odstranit oxid uhličitý, který se hromadí v krvi lidí s chronickým plicním onemocněním, což je často smrtelný problém. To by mohl změnit nový přístroj od průkopnického biomedicínského start-upu, který funguje jako přístroj na dialýzu ledvin a odstraňuje přebytečný CO2 z krve.

„U některých chorobných stavů, jako je chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN) nebo cystická fibróza, je akutní zadržování CO2 tím, co skutečně způsobuje špatné výsledky,“ řekl doktor Jeremy Kimmel, viceprezident pro nové technologie ve společnosti ALung Technologies.

Hlavní funkcí plic je výměna plynů, poskytování kyslíku a odstraňování oxidu uhličitého z krve. Pokud je v krvi zvýšená hladina oxidu uhličitého, může to vést k selhání dýchání. Mezi příznaky patří dušnost a kognitivní problémy.

Pro vás: Umělé plíce by mohly být skutečnou nadějí pro budoucí pacienty po transplantaci

Lékaři sice mohou snadno okysličit krev pomocí kyslíkové masky, nosního kyslíku nebo mechanické ventilace, ale tento dodatečný kyslík neodstraní přebytečný oxid uhličitý. Navíc, i když je mechanická ventilace považována za standard péče při těžkém respiračním selhání, nese s sebou značné riziko, včetně infekcí, poškození plic nebo hlasivek a dalších závažných komplikací.

„Existuje významná potřeba najít způsob, jak bezpečně odstranit CO2 z krve a zvrátit akutní respirační selhání nad rámec ventilace,“ řekl Kimmel. K uspokojení této potřeby vyvinula společnost ALung zařízení Hemolung RAS, integrované krevní čerpadlo a výměník plynů, který může poskytnout ekvivalent dialýzy dýchacího systému.

„Je to zařízení, které odebírá krev z těla, čistí CO2 a vrací krev zpět do těla,“ řekl. „Funguje to podobně jako dialýza ledvin, jen místo pro ledviny to děláme pro plíce.“

Zařízení se skládá ze tří samostatných součástí – minimálně invazivního flexibilního katétru, který se dostává do krve přes krční nebo stehenní tepnu, speciálně navržené kazety, která funguje jako krevní pumpa i výměník plynů, a řídicího modulu, který nabízí měření odstraňování CO2 a průtoku krve v reálném čase. Jedinečná konstrukce kazety podporuje lepší účinnost výměny plynů a snižuje riziko srážení krve díky rychlému pohybu krve, uvedl Kimmel.

„Dynamika tekutin v zařízení je velmi složitá,“ řekl. „Krev je živá tekutina s buňkami a krevními destičkami, které dělají různé věci a různě reagují na mechanické podněty. Museli jsme použít spoustu počítačových simulací dynamiky tekutin, abychom se podívali na to, jak krev proudí, na oblasti s vysokým smykovým napětím, na oblasti stagnace, abychom pochopili základní mechanismy, jak zařízení funguje a jak můžeme vytvořit lepší prototypy.“

Společnost ALung strávila posledních několik let zaváděním zařízení v Evropě a zaměřila se na prokázání jeho účinnosti myšlenkovým lídrům, kteří jim pomohli změnit způsob, jakým pulmonologové přemýšlejí o léčbě respiračního selhání.

„Není to jen nová technologie, je to nová terapie, a to je výzva k přijetí,“ řekl Kimmel. „Celý koncept odstraňování oxidu uhličitého z krve není zavedeným standardem péče. V současném prostředí medicíny založené na důkazech musíme lékařům dokázat, že náš přístroj funguje lépe a je bezpečnější než to, na co jsou zvyklí. A proto jsme velkou část naší práce přesunuli spíše na stranu klinické vědy než na stranu komercializace.“

Loni společnost ALung získala od Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv výjimku pro zkoumané zařízení a v současné době přijímá pacienty do klinické studie na pracovištích po celých Spojených státech. Kimmel je optimistický, že se jim podaří ukázat pulmonologům hodnotu této nové terapie a přístroje, který ji dokáže realizovat.

„Snažíme se změnit způsob léčby pacientů s respiračním selháním. Po desetiletí byl základem mechanický ventilátor. A přestože ventilátor zachraňuje lidské životy a je nezbytnou součástí intenzivní medicíny, má mnoho problémů, které mohou pacientům přitížit,“ řekl. „Pokud budeme úspěšní, může to otevřít zcela novou oblast medicíny, která může pomoci selhávajícím plicím bez potřebné mechanické podpory.“

Kayt Sukel je nezávislý spisovatel, který se zaměřuje na technologie.

Přečtěte si více:

Kmenové buňky léčí poškozené svaly a dělají to, co chirurgie nedokáže

Magnetická rezonance, která nevyděsí děti a mohla by pomoci dospělým

Novější dodávka protilátek bojuje proti HIV

.