Ellen Roche和她的团队设计的柔软植入式呼吸机。

麻省理工学院（MIT）的研究人员设计了一种柔软的机器人植入式呼吸机，可以增强隔膜的自然收缩。

这种植入式呼吸机由两根柔软的气球状管子制成，它们将被植入膈肌上方。当用外部泵充气时，这些管子就像人造肌肉一样向下推隔膜，帮助肺扩张，管子可以充气以配合隔膜的自然节奏。

横膈膜位于胸腔下方，它向下推动，为肺部扩张创造真空，以便吸入空气，然后放松，让空气流出。

通风机中的管子类似于McKibben执行器，是一种气动装置。研究小组将这些管子连接到横膈膜两侧的胸腔上，这样这个装置就可以从前到后穿过肌肉。研究小组使用一根薄薄的外部管道，将这些管子连接到一个小型泵和控制系统上。

这种软呼吸机是由Ellen Roche设计的，她是机械工程副教授，也是麻省理工学院医学工程与科学研究所的成员，研究团队为呼吸机设计了一个概念验证设计。

“这是一种新的通风方式的概念证明，”Roche告诉麻省理工学院新闻。“这种设计的生物力学更接近正常的呼吸，而不是将空气推入肺部的呼吸机，你需要戴口罩或做气管切开术。在将其植入人体之前还有很长的路要走。但令人兴奋的是，我们可以证明我们可以用植入的东西来增强通风。”

根据Roche的说法，最大限度地增加植入式泵做功的关键是在隔膜自然收缩时给隔膜一个额外的向下的推力，这意味着该团队不必试图精确地模仿隔膜的运动方式，只需创建一个能够提供这种推力的设备。

植入式呼吸机由横跨隔膜的两根管子制成

Roche和她的团队在麻醉的猪身上测试了该系统。在植入该装置后，他们监测猪的氧气水平，并使用超声成像来观察隔膜功能。总的来说，研究小组发现呼吸机增加了猪每次呼吸时肺能吸入的空气量。当隔膜收缩和人造肌肉同步工作时，该设备工作得最好，允许猪的肺部在没有帮助的情况下吸入三倍的空气。

研究小组希望他们的设备可以帮助那些患有慢性膈肌功能障碍的人，这种障碍可能是由肌萎缩侧索硬化症、肌肉萎缩症和其他神经肌肉疾病、瘫痪和膈神经损伤引起的。

原文链接：https://www.robothusiast.com/mit-researchers-create-implantable-robotic-ventilator/

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