El diafragma es el principal músculo responsable de nuestra capacidad para respirar, encargándose de controlar automáticamente nuestra capacidad pulmonar. Cuando la función de este músculo se ve comprometida, el instinto de respirar se convierte en una tarea ardua.
Un nuevo diseño de prueba de concepto, creado por ingenieros del MIT, tiene como propósito impulsar en el futuro mejorar la capacidad pulmonar de las personas que padezcan alguna disfunción del diafragma e impulsar su función de soporte vital.
Un ventilador suave, robótico e implantable, diseñado para aumentar las contracciones naturales del diafragma
Un equipo de investigación del MIT ha desarrollado un sistema de ventilación implantable, diseñado con el fin de aumentar las contracciones naturales del diafragma y asistir a personas con problemas respiratorios ligados a este músculo.
Este sistema cuenta en su núcleo con dos tubos blandos con forma de globo, que se pueden implantar para colocarse sobre el diafragma. Cuando se inflan con una bomba externa, estos tubos actúan como músculos artificiales que empujan el diafragma hacia abajo, ayudando a que los pulmones se expandan, siguiendo una frecuencia de inflado de los tubos en sincronía con el ritmo natural del diafragma.
Los investigadores de este proyecto pusieron a prueba este ventilador implantable en dos cerdos, consiguiendo demostrar que este sistema es capaz de mejorar significativamente la cantidad de aire que podían aspirar los pulmones, en casos de compromiso de la función del diafragma.
“Esta es una prueba de concepto de una nueva forma de ventilar”, señaló 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, donde 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”, agregó la investigadora.
Tal como señaló Roche, falta trabajo aún para conseguir que un sistema implantable de este tipo pueda usarse para tratar a humanos con algún grado de disfunción crónica del diafragma. Entre los aspectos a optimizar, el equipo ya tiene considerada la reducción del tamaño de algunos componentes.
El equipo de esta investigación confía en la modalidad implantable de este ventilador, al existir el antecedente de bombas cardíacas que siguen el mismo principio. En cuanto a sus elementos externos, la bomba y el sistema de control podrían usarse en un cinturón o mochila.
A pesar de encontrarse aún en una fase preliminar, los resultados obtenidos en esta investigación son un antecedente valioso, que podría abrir paso a una nueva tecnología de respiración asistida, diferente a los ventiladores convencionales, que crean presión positiva, en la que el aire es forzado a entrar en los pulmones, al ser empujado hacia abajo a través de las vías respiratorias centrales del paciente.