科學家可能已發現一項突破,而且是一個可能會重大影響呼吸器是如何被使用的突破。

新技術

世界上有許多疾病與傷害,包括 COVID-19,會使得身體需要獲得足夠的氧氣至肺中以存活下來。在嚴重的案例中,病人必須戴上呼吸器,但是這些機器常常很稀有,而且本身可能會造成問題,包括對肺造成感染與傷害。

除了傳統機械式的呼吸器以外,還有另一項技術稱作葉克膜(Extracorporeal Membrane Oxygenation,ECMO),讓血液被輸送到體外,使得氧氣可以被添加至血液中,而二氧化碳可以被移除。

現在,多虧一項新發現,氧氣可能可以直接被加入,而病人的血液可以留在身體內。在像是可能因為使用呼吸器而造成的頑固性低血氧(refractory hypoxemia)的情況下,有這個可行的方法能夠拯救生命。

研究人員們在論文中寫到:「若成功的話,我們所描述的科技,可能能夠幫忙避免或減少頑固性低血氧所引起的呼吸機相關肺損傷的事件。」

運作方式

這項新技術的運作方式是讓帶氧的液體穿隧過一系列越來越小的噴嘴。當這道過程結束時,氧氣氣泡會比紅血球還要來得小。這個意思是說,它們可以直接被注射到血液當中,而不會造成血管阻塞。

在泡泡被注射到血液之前,會用一層脂質膜鍍在泡泡外面,這是避免毒性產生、以及避免泡泡聚集在一起。當注射溶液至血液中後,脂質膜會溶解,然後氧氣就會被釋放出來。

在捐贈的人血實驗中,血氧飽和濃度可以在幾分鐘內從 15% 上升至超過 95%。在活鼠中,這項過程顯示可以將血氧飽和濃度從 20% 增加至 50%。

研究人員寫到:「很重要的是,這些設備讓我們能夠控制輸送的氧氣劑量、以及輸液量,而這兩項都是在照護嚴重生病的病人時很重要的參數。」

未來目標

研究人員們勤於強調,目前這是「證明概念可行」,但還沒在人身上進行測試。然而,他們似乎已找出一個很有效的配方,是關於泡泡的大小以及所使用的塗層。

如同這樣般將氧氣注射到身體中是一項困難的平衡任務,因為如果加得太多或太少、或者加法錯誤的話,併發症可能很快就會發生。在移到人體試驗前,研究人員想要先在大型動物上測試他們的技術。

雖然以現在的型式,這項技術還不能夠完全取代呼吸器或葉克膜,但研究人員希望這項新設備能夠讓身體狀態準備好,以使用這些機器,或是讓肺持續運作直到可取得呼吸器為止。

研究人員們寫到:「值得一提的是,我們的設備有潛力能夠整合至現有的呼吸器上,無縫接軌地將這項技術整合至現有的臨床程序中。」

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參考資料:

  1. Nield, D., (2022, June 1). Scientists May Have Found a Way to Inject Oxygen into The Bloodstream Intravenously. ScienceAlert
  2. Vutha, A. K. et al., (2022, March 21). A microfluidic device for real-time on-demand intravenous oxygen delivery. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.2115276119
  3. 圖片來源:https://www.sciencealert.com/experimental-device-could-intravenously-deliver-oxygen-to-the-bloodstream(圖:Tumeggy/Getty Images)
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