従来の呼吸器では、慢性肺疾患患者の血液中に蓄積された二酸化炭素を除去できず、しばしば命取りになる問題がありました。 そのため、このような問題が発生する可能性があるのです。

「慢性閉塞性肺疾患 (COPD) や嚢胞性線維症などの特定の病態では、二酸化炭素の急性貯留が悪い結果をもたらす原因です」と、ALung Technologies の新技術担当副社長の Jeremy Kimmel PhD は述べています。 血中の二酸化炭素濃度が高くなると、呼吸不全に陥る可能性があります。 症状としては、息切れや認知機能の低下などがあります。

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臨床医は、酸素マスク、鼻腔用酸素、または人工呼吸を使って簡単に血液を再酸素化できますが、過剰な酸素を除去することはできません。 さらに、機械的換気は重度の呼吸不全に対する標準治療と考えられていますが、感染症、肺または声帯の損傷、その他の深刻な合併症など、大きなリスクを伴います。

「血液から二酸化炭素を安全に取り除き、換気を超えて急性呼吸不全を回復する方法を見つけることが強く求められています」と、Kimmel氏は述べました。 そのニーズを満たすために、ALung氏は、呼吸器系に透析と同等の機能を提供できる血液ポンプとガス交換器を統合したHemolung RASを開発しました。

「これは、体から血液を取り出し、CO2をスクラビングし、血液を体に戻す装置です」と彼は述べました。 「頸動脈または大腿動脈から血液にアクセスする低侵襲の柔軟なカテーテル、血液ポンプとガス交換器の両方として機能する特別設計のカートリッジ、CO2除去と血液流量をリアルタイムで測定する制御モジュールの3つから構成されます。 カートリッジのユニークなデザインは、ガス交換効率の向上を促進し、血液を素早く動かすことで凝固のリスクを軽減すると、Kimmelは述べています

「デバイスの流体力学は非常に複雑です」と、彼は述べています。 「血液は、細胞や血小板を含む生きた流体であり、それらはすべて異なることを行い、機械的刺激に対して異なる反応をします。 血液がどのように流れているか、せん断応力の高い部分、淀んでいる部分などを調べるために、多くの計算流体力学シミュレーションを使用しなければなりませんでした。「呼吸器科医が呼吸不全の治療について考える方法を変える手助けをしたオピニオンリーダーたちに、その有効性を実証することに重点を置きました。 「血液から二酸化炭素を除去するという概念全体が、確立された標準的な治療法ではありません。 エビデンスに基づく医療が求められる現在、私たちの装置が、医師がこれまで行ってきた治療法よりも効果があり、安全であることを証明する必要があるのです。 そのため、私たちの仕事の多くは、商業化よりも臨床科学側にシフトしています」

昨年、ALung社は食品医薬品局から治験機器認可を取得し、現在、米国各地の施設で臨床試験のための患者を登録しているところです。 Kimmel氏は、この新しい治療法とそれを実現する装置の価値を、呼吸器科医に示すことができると楽観視しています

「私たちは、呼吸不全の患者の治療方法を変えようとしているのです。 何十年もの間、機械式人工呼吸器が主役でした。 そして、人工呼吸器は人々の命を救い、集中治療医学に必要なものですが、患者を悪化させる多くの問題を抱えています」と、彼は言います。 「私たちが成功すれば、機械的なサポートを必要とせずに、機能不全の肺を助けることができる、まったく新しい医学の分野を切り開くことができるでしょう」

Kayt Sukel氏は、テクノロジーに焦点を当てた独立したライターです。 幹細胞は傷ついた筋肉を癒し、手術ではできないことをする

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