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". Consiste em dois tubos macios como balões: usando uma bomba externa para inflar os tubos, eles agem 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, fornecendo suporte respiratório vital.
Um pouco de ar fresco
A equipe Ellen Roche, professor associado de engenharia mecânica e membro do Institute for Medical Engineering and Science do MIT, está liderando este projeto para demonstrar a viabilidade desse sistema totalmente novo de auxílio respiratório.
"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 injetam ar nos pulmões por meio de máscaras ou traqueostomias, essa tecnologia pode auxiliar na respiração de forma mais natural, a partir de dentro. Ainda não somos capazes de implantar esse dispositivo em humanos. Alguns fatos precisam ser miniaturizados e um processo correto precisa ser identificado 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 usando 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 absorver a cada respiração, especialmente quando o diafragma e os músculos artificiais trabalhavam em sincronia. Isso permitiu que os pulmões dos porcos respirassem três vezes mais ar sem ajuda. A chave para alcançar esses 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 seu movimento.
A equipe espera que esta inovação resolva os desafios enfrentados por aqueles que sofrem de distúrbios crônicos do diafragma em um futuro próximo. Distúrbios frequentemente causados por doenças neuromusculares, como ELA, distrofia muscular ou lesão do nervo frênico. Roche e seus colegas esperam que esta solução forneça uma saída para aqueles que lutam contra essas condições adversas há muito tempo. E nós também esperamos.
