Respiratoarele convenționale nu pot elimina dioxidul de carbon care se acumulează în sângele persoanelor cu boli pulmonare cronice, o problemă care se dovedește adesea mortală. Acest lucru s-ar putea schimba cu un nou dispozitiv de la un start-up biomedical de pionierat care funcționează ca un aparat de dializă renală pentru a elimina excesul de CO2 din sânge.

„Cu anumite stări de boală, cum ar fi boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC) sau fibroza chistică, retenția acută de CO2 este ceea ce cauzează cu adevărat rezultatele slabe”, a declarat Jeremy Kimmel, PhD, vicepreședinte al noii tehnologii la ALung Technologies.

Funcția principală a plămânilor este schimbul de gaze, pentru a furniza oxigen și a elimina dioxidul de carbon din sânge. Atunci când nivelurile ridicate de dioxid de carbon sunt ridicate în sânge, poate duce la insuficiență respiratorie. Simptomele includ dificultăți de respirație și probleme cognitive.

Pentru dvs: Plămânii artificiali ar putea oferi o speranță reală viitorilor pacienți transplantați

În timp ce medicii pot reoxigena cu ușurință sângele folosind o mască de oxigen, oxigen nazal sau ventilație mecanică, acel oxigen suplimentar nu va elimina excesul de dioxid de carbon. Mai mult, în timp ce ventilația mecanică este considerată standardul de îngrijire pentru insuficiența respiratorie severă, aceasta implică riscuri semnificative, inclusiv infecții, leziuni ale plămânilor sau ale corzilor vocale și alte complicații grave.

„Există o nevoie semnificativă de a găsi o modalitate de a elimina în siguranță CO2 din sânge și de a inversa insuficiența respiratorie acută dincolo de ventilație”, a spus Kimmel. Pentru a răspunde acestei nevoi, ALung a dezvoltat Hemolung RAS, o pompă de sânge integrată și un schimbător de gaze care poate oferi echivalentul dializei pentru sistemul respirator.

„Este un dispozitiv care scoate sângele din corp, curăță CO2 și pune sângele înapoi în corp”, a spus el. „Funcționează în mod similar cu dializa renală, cu excepția faptului că, în loc să o facem pentru rinichi, o facem pentru plămâni.”

Dispozitivul este alcătuit din trei componente discrete – un cateter flexibil minim invaziv care accesează sângele prin artera jugulară sau femurală, un cartuș special conceput care acționează atât ca o pompă de sânge, cât și ca un schimbător de gaze, și un modul de control care oferă măsurarea în timp real a eliminării CO2 și a debitului de sânge. Designul unic al cartușului promovează o eficiență îmbunătățită a schimbului de gaze și reduce riscul de coagulare prin deplasarea rapidă a sângelui, a spus Kimmel.

„Dinamica fluidelor din dispozitiv este foarte complexă”, a spus el. „Sângele este un fluid viu, cu celule și trombocite care fac lucruri diferite și răspund diferit la stimuli mecanici. A trebuit să folosim o mulțime de simulări computaționale de dinamică a fluidelor pentru a vedea cum curge sângele, zonele de tensiuni de forfecare ridicate, zonele de stagnare, astfel încât să putem înțelege mecanismele de bază ale modului în care funcționează dispozitivul și cum putem construi prototipuri mai bune.”

ALung a petrecut ultimii câțiva ani comercializând dispozitivul în Europa, concentrându-se pe demonstrarea eficacității sale în fața unor lideri de opinie care i-au ajutat să schimbe modul în care pulmonologii se gândesc la tratarea insuficienței respiratorii.

„Aceasta nu este doar o nouă tehnologie, ci și o nouă terapie, iar acest lucru reprezintă o provocare pentru acceptare”, a spus Kimmel. „Întregul concept de eliminare a dioxidului de carbon din sânge nu este standardul stabilit de îngrijire. În mediul actual al medicinei bazate pe dovezi, trebuie să le demonstrăm medicilor că dispozitivul nostru funcționează mai bine și este mai sigur decât ceea ce sunt obișnuiți să facă. Și acesta este motivul pentru care am mutat o mare parte din munca noastră pe partea de știință clinică, mai degrabă decât pe partea de comercializare.”

Anul trecut, ALung a primit o scutire de dispozitiv experimental de la Food and Drug Administration și în prezent înrolează pacienți pentru un studiu clinic în locații din Statele Unite. Kimmel este optimist că vor putea arăta pneumologilor valoarea acestei noi terapii și a dispozitivului care o poate implementa.

„Încercăm să schimbăm modul în care sunt tratați pacienții cu insuficiență respiratorie. Timp de decenii, ventilatorul mecanic a fost pilonul principal. Și, deși ventilatorul salvează viețile oamenilor și este o parte necesară a medicinei de terapie intensivă, acesta are multe probleme care pot înrăutăți starea pacienților”, a spus el. „Dacă vom avea succes, acest lucru ar putea deschide un domeniu complet nou al medicinei care poate ajuta plămânii care nu funcționează fără a avea nevoie de suport mecanic.”

Kayt Sukel este un scriitor independent care se concentrează pe tehnologie.

Citește mai mult: Celulele stem vindecă mușchii deteriorați, făcând ceea ce nu poate face chirurgia

Un RMN care nu îi va speria pe copii și ar putea ajuta adulții

O nouă metodă de administrare a anticorpilor luptă împotriva HIV

.