Ventilador suave, robótico e implantable mejora capacidad pulmonar de personas con disfunción del diafragma

El diafragma, el músculo en forma de cúpula que se encuentra justo debajo de la caja torácica, funciona como ua cama elástica lenta y constante, empujando hacia abajo para crear un vacío para que los pulmones se expandan y aspiren aire, y luego se relaja cuando el aire es expulsado. De esta manera, el diafragma controla automáticamente nuestra capacidad pulmonar y es el principal músculo responsable de nuestra capacidad para respirar. Pero cuando la función del diafragma se ve comprometida, el instinto respiratorio se convierte en una tarea laboriosa. La disfunción crónica del diafragma puede ocurrir en personas con ELA, distrofia muscular y otras enfermedades neuromusculares, así como en pacientes con parálisis y daño al nervio frénico, que estimula la contracción del diafragma. Ahora, un nuevo diseño de prueba de concepto realizado por un equipo de ingenieros tiene como objetivo algún día impulsar la función de soporte vital del diafragma y mejorar la capacidad pulmonar de las personas con disfunción del diafragma.

El equipo de ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, Cambridge, MA, EUA) ha desarrollado un ventilador suave, robótico e implantable que está diseñado para aumentar las contracciones naturales del diafragma. En el corazón del sistema hay dos tubos blandos con forma de globo que se pueden implantar para colocarse sobre el diafragma. Cuando se inflan con una bomba externa, los tubos actúan como músculos artificiales para empujar hacia abajo el diafragma y ayudar a que los pulmones se expandan. Los tubos se pueden inflar a una frecuencia que coincida con el ritmo natural del diafragma.

Los investigadores demostraron el ventilador implantable en modelos animales y demostraron que, en casos en que la función del diafragma estaba comprometida, el sistema podía mejorar significativamente la cantidad de aire que podían aspirar los pulmones. Aún hay mucho trabajo por hacer antes de que este sistema implantable pueda usarse para tratar humanos con disfunción crónica del diafragma; pero los resultados preliminares abren un nuevo camino en la tecnología de respiración asistida que los investigadores están ansiosos por optimizar.

“Esta es una prueba de concepto de una nueva forma de ventilar”, dijo Ellen Roche, profesora asociada de ingeniería mecánica y miembro del Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas del MIT. “La biomecánica de este diseño está más cerca de la respiración normal, en comparación con los ventiladores que empujan el aire hacia los pulmones, en los que se tiene una máscara o una traqueotomía. Hay un largo camino antes de que esto sea implantado en un ser humano. Pero es emocionante que podamos demostrar que podemos aumentar la ventilación con algo implantable”.

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