A hagyományos légzőkészülékek nem képesek eltávolítani a krónikus tüdőbetegségben szenvedők vérében felhalmozódó szén-dioxidot, ami gyakran halálos problémának bizonyul. Ez megváltozhat egy úttörő biomedikai start-up cég új eszközével, amely úgy működik, mint egy vesedialízisgép, és eltávolítja a felesleges CO2-t a vérből.

“Bizonyos betegségekben, mint például a krónikus obstruktív tüdőbetegség (COPD) vagy a cisztás fibrózis, a CO2 akut visszatartása okozza a rossz eredményeket” – mondta Jeremy Kimmel, PhD, az ALung Technologies új technológiákért felelős alelnöke.

A tüdő fő funkciója a gázcsere, az oxigén biztosítása és a szén-dioxid eltávolítása a vérből. Ha a vérben magas a szén-dioxid szintje, az légzési elégtelenséghez vezethet. A tünetek közé tartozik a légszomj és a kognitív problémák.

Az Ön számára: A mesterséges tüdő valódi reményt nyújthat a jövőbeli transzplantált betegek számára

Míg a klinikusok oxigénmaszkkal, orr oxigénnel vagy mechanikus lélegeztetéssel könnyen újra oxigénhez juttathatják a vért, ez az extra oxigén nem távolítja el a felesleges szén-dioxidot. Ráadásul, bár a mechanikus lélegeztetés a súlyos légzési elégtelenség standard ellátásának számít, jelentős kockázatot hordoz, beleértve a fertőzéseket, a tüdő- vagy hangszálkárosodást és más súlyos szövődményeket.

“Nagy szükség van arra, hogy megtaláljuk a módját annak, hogy a lélegeztetésen túl biztonságosan eltávolítsuk a CO2-t a vérből és visszafordítsuk az akut légzési elégtelenséget” – mondta Kimmel. Ennek az igénynek a kielégítésére az ALung kifejlesztette a Hemolung RAS-t, egy integrált vérszivattyút és gázcserélőt, amely a légzőrendszer dialízisével egyenértékű szolgáltatást tud nyújtani.

“Ez egy olyan eszköz, amely kiveszi a vért a testből, kimossa a CO2-t, és visszahelyezi a vért a testbe” – mondta. “Hasonlóan működik, mint a vesedialízis, csak ahelyett, hogy a vesékkel végeznénk, a tüdővel végezzük.”

A készülék három különálló komponensből áll – egy minimálisan invazív, rugalmas katéterből, amely a nyaki vagy combartérián keresztül jut a vérhez, egy speciálisan tervezett patronból, amely vérpumpaként és gázcserélőként is működik, valamint egy vezérlőmodulból, amely valós idejű mérést biztosít a CO2-eltávolítás és a véráramlási sebesség tekintetében. A patron egyedi kialakítása elősegíti a jobb gázcsere hatékonyságát, és a vér gyors mozgatásával csökkenti a véralvadás kockázatát, mondta Kimmel.

“Az eszköz folyadékdinamikája nagyon összetett” – mondta. “A vér egy élő folyadék sejtekkel és vérlemezkékkel, amelyek mind különböző dolgokat végeznek, és különbözőképpen reagálnak a mechanikai ingerekre. Rengeteg számítógépes áramlástani szimulációt kellett használnunk, hogy megnézzük, hogyan áramlik a vér, a nagy nyírófeszültségű területeket, a stagnáló területeket, hogy megértsük az eszköz működésének alapvető mechanizmusait, és hogyan tudnánk jobb prototípusokat építeni.”

Az ALung az elmúlt néhány évet az eszköz európai bevezetésével töltötte, és arra összpontosított, hogy bemutassa annak hatékonyságát a vezető gondolkodóknak, akik segítettek nekik megváltoztatni a pulmonológusok gondolkodását a légzési elégtelenség kezeléséről.

“Ez nem csak egy új technológia, ez egy új terápia, és ez kihívást jelent az elfogadás szempontjából” – mondta Kimmel. “A szén-dioxid vérből való eltávolításának egész koncepciója nem a bevett ellátási standard. A bizonyítékokon alapuló orvoslás jelenlegi környezetében be kell bizonyítanunk az orvosoknak, hogy az eszközünk jobban működik és biztonságosabb, mint amit eddig megszoktak. Ezért a munkánk nagy részét a klinikai tudományos oldalra helyeztük át, nem pedig a kereskedelmi oldalra.”

Tavaly az ALung vizsgálati eszközre vonatkozó mentességet kapott az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivataltól, és jelenleg betegeket vesz fel egy klinikai vizsgálatba az Egyesült Államok különböző pontjain. Kimmel optimista, hogy meg tudják mutatni a tüdőgyógyászoknak ennek az új terápiának és az azt megvalósítani képes eszköznek az értékét.

“Megpróbáljuk megváltoztatni a légzési elégtelenségben szenvedő betegek kezelésének módját. Évtizedeken át a mechanikus lélegeztetőgép volt a fő támasz. És bár a lélegeztetőgép megmenti az emberek életét, és szükséges része az intenzív terápiának, számos problémája van, amelyek ronthatják a betegek állapotát” – mondta. “Ha sikerrel járunk, ez egy teljesen új területet nyithat meg az orvostudományban, amely segíthet a tüdő elégtelenségén anélkül, hogy szükség lenne mechanikus támogatásra.”

Kayt Sukel független író, aki a technológiával foglalkozik.

Bővebben:

Egy MRI, amely nem ijeszti meg a gyerekeket, és segíthet a felnőtteknek

Az antitestek újfajta szállítása a HIV ellen