Na parte inferior do nosso peito existe uma estrutura muscular pequena, mas poderosa, chamada diafragma. Quando isso se contrai, ele empurra para baixo, criando um vácuo em nosso peito. Como uma esponja, nossos pulmões se expandem para inspirar ar fresco e vital. Quando o diafragma relaxa, o ar é expelido, permitindo que nossos pulmões se renovem continuamente.
Aqueles que sofrem de doenças respiratórias crônicas graves, ELA ou lesões no diafragma, têm dificuldade para respirar por conta própria: uma condição que pode contribuir para problemas mais graves e até a morte. Pesquisadores do MIT criaram um sofisticado ventilador robótico miniaturizado implantável, que pode atuar como um “assistente de diafragma”. É composto por dois tubos macios como balões: usando uma bomba externa para inflar os tubos, eles atuam como músculos artificiais que empurram o diafragma para baixo, ajudando os pulmões a se expandirem. O sistema pode ser calibrado para corresponder ao ritmo natural do diafragma, proporcionando suporte vital para a respiração.
Um pouco de ar fresco
A equipe Ellen Rocha, professor associado de engenharia mecânica e membro do Instituto de Engenharia Médica e Ciência do MIT, está liderando este projeto destinado a demonstrar a viabilidade deste sistema respiratório auxiliar inteiramente novo.
“Estamos experimentando uma nova forma de fornecer oxigênio ao nosso corpo, com base na biomecânica da respiração humana”, explica Roche em entrevista para o jornal do MIT. “Enquanto os ventiladores tradicionais empurram o ar para os pulmões através de máscaras ou traqueostomias, esta tecnologia pode apoiar a respiração de forma mais natural, a partir do interior. Ainda não conseguimos implantar este dispositivo em humanos. Alguns elementos devem ser miniaturizados e deve ser identificado um processo correto para sua instalação. Mas é emocionante ver que uma nova forma de auxiliar a respiração é possível."
O assistente de diafragma “implantável”: os testes
Atualmente, Roche e sua equipe testaram o sistema em porcos anestesiados, implantando o dispositivo, monitorando os níveis de oxigênio e utilizando ultrassom para observar o movimento do diafragma. O resultado é o estado surpreendente: o ventilador aumentou significativamente a quantidade de ar que os pulmões dos porcos podiam inspirar a cada respiração, especialmente quando o diafragma e os músculos artificiais funcionavam em sincronia. Isto permitiu que os pulmões dos porcos respirassem três vezes mais ar sem ajuda. A chave para alcançar estes resultados é a capacidade do dispositivo de dar um impulso extra para baixo ao diafragma quando ele se contrai naturalmente, sem ter que imitar exatamente o seu movimento.
A equipa espera que esta inovação resolva os desafios enfrentados por aqueles que sofrem de distúrbios crónicos do diafragma num futuro próximo. Distúrbios frequentemente causados por doenças neuromusculares, como ELA, distrofia muscular ou lesão do nervo frênico. A Roche e os seus colegas esperam que esta solução possa proporcionar uma saída para aqueles que lutaram durante demasiado tempo com estas condições difíceis. E nós também esperamos.
