현대 의료 기술은 질병에 걸린 인간의 장기를 완전히 또는 부분적으로 대체하는 것을 가능하게 합니다. 전자 심장 박동조율기, 청각 장애로 고통받는 사람들을 위한 음향 증폭기, 특수 플라스틱으로 만들어진 렌즈 등은 의학에서 기술을 활용한 몇 가지 예에 불과합니다. 인체의 생체 전류에 반응하는 소형 전원 공급 장치로 구동되는 생체 보철물도 점점 더 널리 보급되고 있습니다.
동안 가장 복잡한 작업심장, 폐 또는 신장에서 수행되는 "심혈관 기계", "인공 폐", "인공 심장", "인공 신장"은 수술 기관의 기능을 맡아 의사에게 귀중한 지원을 제공합니다. 일시적으로 업무를 중단합니다.
"인공 폐"는 분당 40-50회의 빈도로 부분적으로 공기를 공급하는 맥동 펌프입니다. 일반 피스톤은 이에 적합하지 않습니다. 마찰 부품이나 씰의 재료 입자가 공기 흐름에 들어갈 수 있습니다. 여기 및 기타 유사한 장치에는 주름진 금속 또는 플라스틱으로 만든 벨로우즈가 사용됩니다. 필요한 온도에 도달한 정화된 공기가 기관지에 직접 공급됩니다.
“심폐 기계”도 비슷한 방식으로 설계되었습니다. 호스는 외과적으로 혈관에 연결되어 있습니다.
심장의 기능을 기계적 유사체로 대체하려는 최초의 시도는 1812년에 이루어졌습니다. 그러나 현재까지 생산되는 수많은 기기 중 의사를 완벽하게 만족시키는 기기는 아직까지 존재하지 않습니다.
국내 과학자와 디자이너는 "Search"라는 일반 이름으로 여러 모델을 개발했습니다. 이것은 정위 위치에 이식하도록 설계된 주머니형 심실을 갖춘 4개의 챔버로 구성된 심장 보철물입니다.
이 모델은 왼쪽과 오른쪽 절반을 구별하며, 각 절반은 인공 심실과 인공 심방으로 구성됩니다.
인공 심실의 구성 요소는 몸체, 작업실, 입구 및 출구 밸브입니다. 심실체는 레이어링 방식을 사용하여 실리콘 고무로 만들어집니다. 매트릭스를 액체 폴리머에 담그고 제거하고 건조하는 과정을 반복하여 매트릭스 표면에 다층 심장 살이 생성됩니다.
작업실은 몸체와 모양이 비슷합니다. 라텍스 고무로 만든 다음 실리콘으로 만들었습니다. 작업실의 디자인 특징은 능동 섹션과 수동 섹션이 구별되는 벽의 두께가 다르다는 것입니다. 이 디자인은 활성 영역에 완전한 장력이 있어도 챔버 작업 표면의 반대쪽 벽이 서로 접촉하지 않도록 설계되어 혈액 세포의 손상을 방지합니다.
러시아 디자이너 Alexander Drobyshev는 모든 어려움에도 불구하고 계속해서 새로운 것을 창조하고 있습니다. 현대적인 디자인외국 샘플보다 훨씬 저렴할 "검색".
오늘날 최고의 외국 인공 심장 시스템 중 하나인 Novacor의 가격은 40만 달러입니다. 이를 통해 집에서 1년 동안 수술을 기다릴 수 있습니다.
Novacor 케이스에는 두 개의 플라스틱 심실이 있습니다. 별도의 카트에는 외부 서비스가 있습니다. 제어 컴퓨터, 제어 모니터는 의사 앞에서 진료소에 남아 있습니다. 환자가 있는 집에서 - 전원 공급 장치, 배터리, 네트워크에서 교체되고 재충전됩니다. 환자의 임무는 배터리 충전을 나타내는 램프의 녹색 표시기를 모니터링하는 것입니다.
인공 신장 장치는 꽤 오랫동안 작동되어 왔으며 의사들에 의해 성공적으로 사용되었습니다.
1837년에 반투막을 통한 용액 이동 과정을 연구하는 동안 T. Grechen은 처음으로 "투석"(그리스어 투석 - 분리)이라는 용어를 사용하고 만들었습니다. 그러나 1912년에만 이 방법을 기반으로 미국에서 장치가 제작되었으며, 그 도움으로 저자는 실험에서 동물의 혈액에서 살리실산염을 제거했습니다. 인공신장이라고 불리는 장치에는 콜로디온관을 반투막으로 사용해 동물의 혈액이 흐르게 하고, 외부는 염화나트륨 등장액으로 세척했다. 그러나 J. Abel이 사용한 콜로디온은 다소 깨지기 쉬운 물질임이 밝혀졌고, 나중에 다른 저자들은 새의 창자, 물고기의 부레, 송아지의 복막, 갈대, 종이 등 투석을 위한 다른 물질을 시도했습니다. .
혈액 응고를 방지하기 위해 약용 거머리의 타액선 분비물에 포함된 폴리펩티드인 히루딘을 사용했습니다. 이 두 가지 발견은 신장외 정화 분야의 모든 후속 개발의 원형이 되었습니다.
이 영역에서 어떤 개선이 이루어지더라도 원칙은 동일하게 유지됩니다. 어떤 실시예에서든 "인공 신장"은 다음 요소를 포함합니다: 한쪽에는 혈액이 흐르고 다른 쪽에는 반투막이 있습니다. 식염수. 혈액 응고를 예방하기 위해 항응고제를 사용합니다. 의약 물질, 혈액 응고를 감소시킵니다. 이 경우 이온, 요소, 크레아티닌, 포도당 및 기타 물질의 저분자 화합물 농도가 낮습니다. 분자량. 막의 다공성이 증가함에 따라 더 높은 분자량의 물질의 이동이 발생합니다. 이 과정에 혈액의 과도한 정수압이나 세척 용액의 부압을 추가하면 전달 과정에 물의 이동-대류 물질 전달이 수반됩니다. 삼투압은 또한 투석액에 삼투압 활성 물질을 첨가하여 물을 전달하는 데 사용될 수 있습니다. 대부분의 경우 포도당이 이러한 목적으로 사용되었으며 과당 및 기타 설탕은 덜 자주 사용되었으며 다른 화학적 기원의 제품은 훨씬 덜 자주 사용되었습니다. 동시에 포도당을 대량으로 도입하면 진정으로 뚜렷한 탈수 효과를 얻을 수 있지만 투석액의 포도당 농도를 특정 값 이상으로 높이는 것은 합병증이 발생할 가능성이 있으므로 권장되지 않습니다.
마지막으로 막을 세척하는 용액(투석액)을 완전히 버리고 막을 통해 혈액의 액체 부분, 즉 물과 다양한 분자량의 물질을 얻을 수 있습니다.
1925년에 J. Haas는 인간에게 최초로 투석을 실시했고, 1928년에는 히루딘의 장기간 사용이 독성 효과와 관련이 있고 혈액 응고 자체에 대한 효과가 불안정했기 때문에 헤파린도 사용했습니다. 헤파린은 1926년 H. Nechels와 R. Lim의 실험을 통해 처음으로 투석에 사용되었습니다.
위에 나열된 재료는 반투막을 만드는 기초로 거의 사용되지 않는 것으로 판명되었으므로 다른 재료에 대한 검색이 계속되었으며 1938년에 셀로판이 처음으로 혈액 투석에 사용되었습니다. 장기반투막 생산의 주요 원료로 남아 있습니다.
다양한 분야에 적합한 최초의 "인공 신장" 장치 임상 적용는 1943년 W. Kolff와 H. Burke에 의해 만들어졌습니다. 그런 다음 이러한 장치가 개선되었습니다. 동시에, 이 분야의 기술적 사고의 발전은 처음에는 투석기의 수정과 관련이 있었고 최근 몇 년 동안 장치 자체에 상당한 영향을 미치기 시작했습니다.
그 결과, 셀로판 튜브를 사용하는 소위 코일 투석기와 평평한 막을 사용하는 평면 평행 투석기의 두 가지 주요 유형의 투석기가 등장했습니다.
1960년에 F. Kiil은 매우 좋은 옵션폴리프로필렌 판을 갖춘 평면 평행 투석기, 수년에 걸쳐 이러한 유형의 투석기와 그 변형이 전 세계로 퍼져 다른 모든 유형의 투석기 중에서 선두 자리를 차지했습니다.
그런 다음 보다 효율적인 혈액 투석기를 만들고 혈액 투석 기술을 단순화하는 과정은 두 가지 주요 방향으로 발전했습니다. 투석기 자체의 설계, 일회용 투석기가 궁극적으로 지배적인 위치를 차지하게 되고, 반투과성 막으로 새로운 재료를 사용하는 것입니다.
투석기는 "인공 신장"의 핵심이므로 화학자와 엔지니어의 주요 노력은 항상 이 특정 연결을 개선하는 것을 목표로 삼았습니다. 복잡한 시스템장치 전체. 그러나 기술적 사고는 장치 자체를 무시하지 않았습니다.
1960년대에 소위 말하는 것을 사용하는 아이디어가 떠올랐습니다. 중앙 시스템즉, 투석액이 농축물(염분의 혼합물)로부터 제조되는 "인공 신장" 장치이며, 그 농도는 환자의 혈액 내 농도보다 30-34배 더 높습니다.
예를 들어 미국 회사 Travenol에서는 플러시 투석과 재순환 기술의 조합을 여러 인공 신장 기계에 사용했습니다. 이 경우 약 8리터의 투석액이 투석기를 넣은 별도의 용기에 고속으로 순환되었으며, 여기에 1분마다 250밀리리터의 새로운 용액을 첨가하고 같은 양을 하수구로 흘렸습니다.
처음에는 단순 수돗물을 혈액 투석에 사용하다가 오염, 특히 미생물로 인해 증류수를 사용하려고 시도했지만 비용이 많이 들고 비생산적인 것으로 나타났습니다. 이 문제는 기계적 불순물, 철 및 산화물, 규소 및 기타 원소로부터 물을 정화하기 위한 필터, 물의 경도를 제거하기 위한 이온 교환 수지 및 설치를 포함하는 수돗물 준비를 위한 특수 시스템을 만든 후 근본적으로 해결되었습니다. -'역삼투'라고 합니다.
인공 신장 장치의 모니터링 시스템을 개선하기 위해 많은 노력이 기울여졌습니다. 따라서 투석액의 온도를 지속적으로 모니터링하는 것 외에도 특수 센서를 사용하여 투석액의 전반적인 전기 전도도에 초점을 맞춰 투석액의 화학적 조성을 지속적으로 모니터링하기 시작했습니다. 이는 염분 농도가 감소함에 따라 변하고 염분 농도가 증가함에 따라 증가합니다. .
이후 이온 농도를 지속적으로 모니터링하는 "인공 신장" 장치에 이온 선택형 유량 센서가 사용되기 시작했습니다. 컴퓨터를 사용하면 추가 컨테이너에서 누락된 요소를 추가하거나 피드백 원리를 사용하여 비율을 변경하여 프로세스를 제어할 수 있습니다.
투석 중 한외여과량은 모든 경우에 막의 품질에 달려 있을 뿐만 아니라 결정적인 요인은 막횡단 압력이므로 압력 센서가 모니터에 널리 사용됩니다. 투석액의 진공도, 투석액의 압력 투석기의 입구와 출구. 컴퓨터를 사용하는 현대 기술을 통해 한외여과 과정을 프로그래밍하는 것이 가능합니다.
투석기에서 나온 혈액은 에어트랩을 통해 환자의 정맥으로 들어가며, 이를 통해 대략적인 혈류량과 혈액 응고 경향을 눈으로 판단할 수 있습니다. 공기 색전증을 예방하기 위해 이러한 트랩에는 공기 덕트가 장착되어 있어 혈액 수준이 조절됩니다. 현재 많은 장치에는 초음파 또는 광전 감지기가 에어 트랩에 배치되어 트랩의 혈액 수준이 미리 정해진 수준 아래로 떨어지면 정맥 라인을 자동으로 차단합니다.
최근 과학자들은 시력을 완전히 또는 부분적으로 잃은 사람들을 돕기 위한 장치를 만들었습니다.
예를 들어 미라클 안경은 이전에 군용으로만 사용되던 기술을 바탕으로 연구개발 생산업체 '리허빌리테이션(Rehabilitation)'이 개발한 것이다. 야간 시력과 마찬가지로 장치는 적외선 위치 원리에 따라 작동합니다. 무광 검정색 안경은 실제로 그 사이에 소형 위치 장치가 있는 플렉시글라스 판입니다. 안경테를 포함한 전체 로케이터의 무게는 약 50g으로 일반 안경과 거의 같습니다. 그리고 그들은 시력이 좋은 안경처럼 엄격하게 개별적으로 선택되어 편안하고 아름답습니다. '렌즈'는 직접적인 기능을 수행할 뿐만 아니라 눈의 결점을 가려주는 역할도 합니다. 24가지 옵션 중에서 누구나 자신에게 가장 적합한 옵션을 선택할 수 있습니다.
안경을 사용하는 것은 전혀 어렵지 않습니다. 안경을 쓰고 전원을 켜기만 하면 됩니다. 이들의 에너지원은 담배갑 크기의 납작한 배터리다. 발전기도 여기 블록에 있습니다.
장애물에 부딪혀 방출된 신호는 다시 돌아와 "수신기 렌즈"에 의해 캡처됩니다. 수신된 임펄스는 임계값 신호와 비교하여 증폭되며, 장애물이 있으면 즉시 부저가 울립니다. 사람이 가까이 다가갈수록 소리가 커집니다. 장치의 범위는 두 가지 범위 중 하나를 사용하여 조정할 수 있습니다.
NASA와 존스 홉킨스 대학교 메인 센터의 미국 전문가들이 전자 망막 제작 작업을 성공적으로 수행하고 있습니다.
처음에 그들은 아직 시력이 남아 있는 사람들을 도우려고 노력했습니다. “텔레비전 안경은 그들을 위해 만들어졌습니다.” 그들은 잡지에 이렇게 썼습니다. 젊은 기술자» 렌즈 대신 소형 TV 화면이 설치된 S. Grigoriev 및 E. Rogov. 프레임에 위치한 소형 비디오 카메라는 눈에 보이는 모든 것을 이미지로 보냅니다. 평범한 사람. 그러나 시각 장애인의 경우 내장된 컴퓨터를 사용하여 사진을 해독하기도 합니다. 전문가들은 이러한 장치가 특별한 기적을 일으키거나 시각 장애를 일으키지는 않지만 사람의 남은 시각 능력을 최대한 활용하고 방향을 쉽게 잡을 수 있다고 말합니다.
예를 들어, 사람의 망막 중 적어도 일부가 남아 있는 경우 컴퓨터는 이미지를 "분할"하여 사람이 최소한 보존된 주변 영역의 도움을 받아 주변을 볼 수 있도록 합니다.
개발자에 따르면 이러한 시스템은 시각 장애로 고통받는 약 250만 명에게 도움이 될 것입니다. 그러면 망막이 거의 완전히 상실된 사람들은 어떻습니까? 이를 위해 듀크 대학교(노스캐롤라이나) 안과 센터의 과학자들은 전자 망막 이식 수술을 마스터하고 있습니다. 특수 전극이 피부 아래에 이식되어 신경과 연결되면 이미지가 뇌로 전송됩니다. 시각 장애인은 경기장, 기차역, 공항에 설치된 전광판과 매우 유사한 개별 발광점으로 구성된 그림을 봅니다. "점수판"의 이미지는 안경테에 장착된 소형 텔레비전 카메라에 의해 다시 생성됩니다."
그리고 마지막으로, 오늘날 과학의 마지막 말은 손상된 망막에 새로운 민감한 센터를 만들기 위해 현대 마이크로 기술을 사용하는 시도입니다. 이러한 작업은 현재 노스캐롤라이나에서 Rost Propet 교수와 그의 동료들에 의해 수행되고 있습니다. NASA 전문가들과 함께 그들은 눈에 직접 이식되는 전자 이하 망막의 첫 번째 샘플을 만들었습니다.
“물론 우리 환자들은 렘브란트의 그림을 결코 감상할 수 없을 것입니다.”라고 교수는 말합니다. - 다만, 문이 있는 곳과 창문이 있는 곳을 구별하기 위해서는, 도로 표지판그리고 여전히 흔적이 있을 것입니다..."
100대 불가사의 기술
상트페테르부르크 주립 폴리테크닉 대학교
코스 작업
규율: 의료재료
주제: 인공폐
상트페테르부르크
스크롤 기호, 용어 및 약어 3
1. 소개. 4
2. 인간 호흡계의 해부학.
2.1. 항공. 4
2.2. 폐. 5
2.3. 폐 환기. 5
2.4. 폐량의 변화. 6
3. 인공 환기. 6
3.1. 인공 환기의 기본 방법. 7
3.2. 인공 폐 환기 사용에 대한 적응증. 8
3.3. 인공 환기의 적절성을 모니터링합니다.
3.4. 인공 환기 중 합병증. 9
3.5. 인공폐 환기 방식의 정량적 특성. 10
4. 환풍기. 10
4.1. 환풍기의 작동 원리. 10
4.2. 인공호흡기에 대한 의료 및 기술 요구 사항. 11
4.3. 환자에게 가스 혼합물을 공급하는 방식.
5. 심장폐기계. 13
5.1. 막 산소 공급기. 14
5.2. 체외막 산소화에 대한 적응증. 17
5.3. 체외막 산소공급을 위한 캐뉼레이션. 17
6. 결론. 18
사용된 문헌 목록입니다.
기호, 용어 및 약어 목록
ALV – 인공 폐 환기.
혈압 – 혈압.
PEEP는 호기말 양압입니다.
AIK – 인공 혈액 순환 기계.
ECMO - 체외막 산소 공급.
VVECMO - 정맥 정맥 체외막 산소 공급.
VAECMO – 정맥동맥 체외막 산소 공급.
저혈량증은 순환 혈액량의 감소입니다.
이는 일반적으로 혈장량의 감소를 보다 구체적으로 나타냅니다.
저산소혈증은 순환 장애, 조직의 산소 요구량 증가, 폐 질환 중 폐의 가스 교환 감소, 혈액 내 헤모글로빈 함량 감소 등으로 인해 혈액 내 산소 함량이 감소하는 것입니다.
고탄산증은 동맥혈(및 신체)의 CO2 부분압(및 함량)이 증가한 것입니다.
삽관은 화상, 일부 부상, 심한 후두 경련, 후두 디프테리아 및 알레르기 부종과 같은 급성, 신속하게 해결되는 부종으로 인한 호흡 문제를 제거하기 위해 입을 통해 후두에 특수 튜브를 삽입하는 것입니다.
기관 절개술은 비인두를 우회하여 호흡을 위해 목 바깥 부분으로 가져오는 인공적으로 형성된 기관 누공입니다.
기관절개 캐뉼라가 기관절개술에 삽입됩니다.
기흉은 흉막강에 공기나 가스가 축적되는 것을 특징으로 하는 질환입니다.
1. 소개.
인간의 호흡 시스템은 산이 체내로 유입되고 탄산 가스가 제거되는 것을 보장합니다. 가스 및 기타 불필요한 또는 낮은 물질의 운송은 blood ve-nos-noy sys-te-we의 도움으로 수행됩니다.
호흡계의 기능은 충분한 양의 ki-slo-ro-yes를 혈액에 공급하고 그로부터 탄산 가스를 제거하는 정도로만 감소됩니다. ob-ra-zo-va-ni-em 물 서비스를 통해 mo-le-ku-lyar-no-go ki-slo-ro-da의 Khi-mi-che-skoe 복원 - 기초로 어린 아이들을 위한 삶 새로운 에너지원의 탄생. 그녀가 없으면 인생은 몇 초 이상 지속될 수 없습니다.
산성도 복원으로 CO2 형성.
CO2에 포함된 산성산은 분자 산성산에서 유래하지 않습니다. O2의 사용과 CO2의 생산은 서로 연결되어 있습니다 -li-che-ski-mi re-ak-tion-mi; Theo-re-ti-che-ski, 그들 각각은 한동안 지속됩니다.
호흡이라는 이름으로 엄마와 환경 사이의 O2와 CO2 교환. 호흡의 가장 높은 살아있는 과정에서 bla-go-da-rya-next-to-va-tel-new 과정.
1. 환경과 폐 사이의 가스 교환을 일반적으로 "폐 환기"라고 합니다.
폐의 al-ve-o-la-mi와 혈액 사이의 가스 호출 교환(le-hoch-noebreath-ha-nie).
3. 혈액관과 조직냐미 사이의 가스콜 교환. 가스는 직물 내부의 수요 장소(O2의 경우)와 생산 장소(CO2의 경우)(접착식 정밀 호흡)로 이동합니다.
이러한 과정은 호흡 구멍을 초래하고 사람이 아닌 생명에 위험을 초래합니다.
2.
인간의 호흡기 시스템의 해부학.
호흡 시스템은 폐정맥과 가벼운 호흡을 제공하는 조직과 기관으로 구성됩니다. 공기-비강에는 코, 비강, 목구멍 없음, 목구멍, 기관, 기관지 및 기관지가 있습니다.
폐는 bron-chi-ol과 al-ve-o-lyar-sac뿐만 아니라 art-ter-rii, ka-pil-la-drov 및 le-goch-no-go 원의 정맥으로 구성됩니다. 피. 호흡과 연결된 ko-st-but-our-she-system의 요소, 갈비뼈, 갈비뼈 근육, 횡경막 및 보조 호흡 근육 사이.
공기 호흡 경로.
노사의 코와 구멍은 공기의 카나라미 공급원 역할을 하며, 공기를 가열하고 보습하며 여과합니다. 콧구멍 전체가 점액으로 덮여 있습니다. 수많은 여성 모발과 함께 제공되는 여성 속눈썹, 에피테리알니예 및 보카- 작은 세포는 고체 입자에서 공기를 제거하는 역할을 합니다.
이 부위의 윗부분에는 후각 세포가 있습니다.
Gor-tan은 tra-he-ey와 혀의 뿌리 사이에 있습니다. 산의 구멍은 한 번에 두 개의 점액 껍질 창고가 아니며 중간선이 완전히 유사하지 않습니다. 이 창고 사이의 공간은 플라스틱 시트 연골로 보호되는 빈 공간입니다.
기관은 산의 아래쪽 끝에서 시작하여 흉강으로 내려가 오른쪽-두 번째 및 왼쪽 기관지로 나뉩니다. 그 벽은 결합된 조직과 연골과 연결되어 있습니다.
종종 음식에 들어가는 부분이 섬유성 인대로 대체됩니다. 오른쪽 기관지는 일반적으로 왼쪽으로 갈수록 짧고 넓습니다. 폐로 들어가면 주 기관지는 점점 더 작은 관(세기관지)으로 나누어지며, 그 중 가장 작은 관(마지막 기관지)이 공기 호흡 경로의 다음 요소입니다. 산에서 마지막 브론치올관까지 반짝이는 에피테리엠이 늘어서 있다.
2.2.
일반적으로 폐는 입술 모양, 쌀 모양, 양쪽 포로비나 가슴 포로스티에 있는 우물 모양의 구조를 가지고 있습니다. 폐의 가장 작은 구조 요소는 최종 세기관지로 구성된 엽으로, 폐 기관지-키오루와 알-베-오-라-니 메쇼크로 이어집니다. le-goch-noy bron-khio-ly와 al-ve-o-lyar-no-go 가방의 벽은 코너-lub-le-niya-al-ve-o-ly를 형성합니다. 이러한 폐 구조는 호흡 표면을 증가시켜 신체 표면보다 50-100배 더 큽니다.
al-ve-ol의 벽은 epi-te-li-al-nyh 세포의 한 층으로 구성되어 있으며 le-goch-ny-mi ka-pil-la-ra-mi를 둘러싸고 있습니다. 폐포의 내부 표면은 표면적이면서도 탄탄한 부피를 지닌 활성 물질로 덮여 있습니다. 인접한 구조와 밀접하게 결합된 별도의 al-ve-o-la는 모양이 없습니다. 적절한 크기, 다면적 및 최대 250미크론 크기의 대략적인 크기입니다.
일반적인 표면은 가스가 배출되는 al-ve-ol이라는 점을 고려하는 것이 좋습니다. -men, ex-po-nen-tsi-al-그러나 for-vi-sit은 체중으로 인해 발생합니다. 나이가 들면서 폐포 상단의 면적이 감소합니다.
모든 가벼운 것은 ok-ru-그러나 자루는-침을 뱉는 무리입니다. 흉막의 외부(정수리) 선은 흉벽의 내부 표면에 부착되고 횡경막, 내부(장부)는 폐를 덮습니다.
li-st-ka-mi 사이의 간격을 흉막강이라고 합니다. 가슴이 움직일 때 내부 잎은 일반적으로 외부 잎을 따라 쉽게 미끄러집니다. 흉막 부위의 압력은 항상 at-mo-sphere-no-go (from-ri-tsa-tel-noe)보다 낮습니다.
인공 장기: 인간은 모든 것을 할 수 있다
휴식 상태에서 사람의 내부 흉막압은 대기압(-4.5torr)보다 평균 4.5torr 낮습니다. 중앙의 폐 사이의 흉막간 공간; 여기에는 트라헤아, 갑상선종(thy-mus) 및 큰 소수다미, 림프파티체 매듭 및 피셰워터가 있는 심장이 포함되어 있습니다.
폐동맥은 오른쪽 심장에서 혈액을 배출하지 않고 오른쪽과 왼쪽 가지로 나뉘어져 폐에 오른쪽 가지가 됩니다.
브론하미를 따라가는 이 동맥의 가지들은 대형 구조물에 가벼움을 제공하고 카드랑크라리, 녹는 벽인 키 알베올을 만듭니다. ka-pil-la-re wall-koy al-ve-o-ly, wall-koy ka-pil-la-ra 및 일부의 혈액에서 나온 al-ve-o-le from-de-len의 공기 정신 경우, 그들 사이의 정확한 레이어 사이.
모세혈관에서 혈액은 소정맥으로 흐르고, 이 소정맥은 결국 결합하여 폐정맥 부종을 형성하여 혈액을 좌심방으로 전달합니다.
큰 원의 Bron-chi-al-ar-ter-rii는 또한 폐에 혈액을 가져옵니다. 즉, 기관지 및 기관지 -ly, lim-fa-ti-che-knots, 혈액 벽을 공급합니다. ve-nas-sous-조끼와 pleu-ru.
이 혈액의 대부분은 기관지 정맥으로 들어가고 거기에서 비쌍 정맥(오른쪽)과 반 비쌍 정맥(왼쪽)으로 들어갑니다. 아주 적은 양의 동맥혈 브론히알노 혈액이 폐정맥으로 흘러 들어갑니다.
실제 사람을 만들기 위한 10개의 인공 장기
오케스트리온(독일어: Orchestrion)은 여러 악기의 이름으로, 작동 원리는 오르간 및 하모니카와 유사합니다.
원래 오케스트리온은 1790년 Abbot Vogler가 디자인한 휴대용 오르간이었습니다. 여기에는 약 900개의 파이프, 각각 63개의 키가 있는 4개의 매뉴얼, 39개의 페달이 포함되어 있습니다. Vogler 오케스트라의 "혁명주의"는 조합 음색을 적극적으로 사용하여 순측 오르간 파이프의 크기를 크게 줄이는 것이 가능했습니다.
1791년에는 프라하에서 Thomas Anton Kunz가 만든 악기에 동일한 이름이 부여되었습니다. 이 악기에는 오르간 파이프와 피아노와 같은 현이 모두 장착되어 있습니다. Kunz의 오케스트라에는 건반 65개와 페달 25개로 구성된 매뉴얼 2개, 레지스터 21개, 현 230개, 파이프 360개가 있었습니다.
19세기 초 오케스트레이션(orchestration)이라는 이름으로 오케스트라) 오케스트라의 사운드를 모방하도록 개조된 다수의 자동 기계 악기가 등장했습니다.
이 도구는 동전을 던지면 활성화되는 스프링 또는 공압 메커니즘이 내부에 배치된 캐비닛처럼 보였습니다. 악기의 현이나 파이프 배열은 메커니즘이 작동할 때 특정 음악이 들리는 방식으로 선택되었습니다. 이 악기는 1920년대 독일에서 특히 인기를 얻었습니다.
나중에 오케스트리온은 축음기 레코드 플레이어로 대체되었습니다.
또한보십시오
메모
문학
- 오케스트리온 // 악기: 백과사전. -M .: Deka-VS, 2008. -P. 428-429. -786p.
- 오케스트라 // Great Russian Encyclopedia. 24 권. - M., 2014. - P. 421.
- 미렉 A.M. Vogler's Orchestra // 고조파 회로 핸드북. -M .: Alfred Mirek, 1992. -P. 4-5. - 60초
- 오케스트리온 // 음악 백과사전. - M.: 소련 백과사전, 1990. - P. 401. - 672 p.
- 오케스트라 // 뮤지컬 백과 사전. - M.: 소련 백과사전, 1978. - T. 4. - P. 98-99. - 976초.
- 헤르베르트 유테만: 오케스트라 오 뎀 슈바르츠발트: Instrumente, Firmen 및 Fertigungsprogramme.
Bergkirchen: 2004. ISBN 3-932275-84-5.
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그라나다 대학에서 진행된 실험은 아라고스-피브린 생체 물질을 기반으로 한 진피로 인공 피부를 만든 최초의 실험이었습니다. 지금까지는 콜라겐, 피브린, 폴리글리콜산, 키토산 등과 같은 다른 생체재료가 사용되어 왔다.
일반 인간의 피부와 유사한 기능성으로 더욱 안정적인 피부를 만들어냈습니다.
인공장
2006년 영국 과학자들은 소화과정에서 일어나는 물리적, 화학적 반응을 정확하게 재현할 수 있는 인공장을 만들었다는 사실을 세계에 알렸다.
오르간은 부서지거나 부식되지 않는 특수 플라스틱과 금속으로 만들어졌습니다.
페트리 접시에 있는 인간 다능성 줄기 세포가 자연적으로 발달한 육체에서 발견되는 3차원 구조와 연결 유형을 사용하여 어떻게 신체 조직으로 조립될 수 있는지를 보여주는 연구가 수행된 것은 역사상 처음이었습니다.
인공 장 조직은 괴사성 장염, 염증성 장질환, 단장증후군으로 고통받는 사람들을 위한 최고의 치료 옵션이 될 수 있습니다.
연구 기간 동안 제임스 웰스(James Wells) 박사가 이끄는 과학자 팀은 두 가지 유형의 다능성 세포, 즉 배아 인간 줄기 세포와 인간 피부 세포를 재프로그래밍하여 얻은 유도 세포를 사용했습니다.
배아세포는 200가지 중 하나로 변형될 수 있기 때문에 다능성 세포라고 불립니다. 다양한 유형인체의 세포.
유도된 세포는 추가 거부반응 및 관련 합병증의 위험 없이 특정 기증자의 유전자형을 "결합"하는 데 적합합니다. 이는 과학의 새로운 발명이므로 유도된 성체 세포가 배아 세포와 동일한 잠재력을 가지고 있는지 여부는 아직 명확하지 않습니다.
인공 장 조직은 두 가지 다른 유형의 줄기 세포로 조립된 두 가지 형태로 방출되었습니다.
개별 세포를 장 조직으로 바꾸는 데는 많은 시간과 노력이 필요했습니다.
과학자들은 화학 물질과 성장 인자라고 불리는 단백질을 사용하여 조직을 수확했습니다. 시험관 내 생명체발달중인 인간 배아에서와 같은 방식으로 자랐습니다.
인공 장기
첫째, 식도, 위, 내장 및 폐는 물론 췌장과 간이 자라는 소위 내배엽이 얻어집니다. 그러나 의사들은 내배엽에 장의 일차 세포로만 발달하도록 명령했습니다. 눈에 띄는 결과로 성장하는 데 28일이 걸렸습니다. 조직은 성숙되어 건강한 인간 소화관의 특징인 흡수 및 분비 기능을 획득했습니다. 또한 특정 줄기 세포도 포함되어 있어 이제 작업하기가 훨씬 쉬워졌습니다.
인공혈액
헌혈자는 항상 충분하지 않습니다. 러시아 진료소에는 표준의 40%에 불과한 혈액 제제가 제공됩니다.
인공순환기를 이용해 1회 심장수술을 하려면 기증자 10명의 혈액이 필요하다. 인공 혈액이 문제를 해결하는 데 도움이 될 가능성이 있습니다. 과학자들은 이미 생성자처럼 그것을 조립하기 시작했습니다. 합성 혈장, 적혈구 및 혈소판이 생성되었습니다. 조금만 더 하면 터미네이터가 될 수 있다!
혈장– 혈액의 주요 구성 요소 중 하나인 액체 부분입니다. 영국 셰필드 대학교에서 개발한 "플라스틱 플라즈마"는 실제 플라즈마의 모든 기능을 수행할 수 있으며 신체에 절대적으로 안전합니다. 산소를 운반할 수 있는 화학물질이 포함되어 있습니다. 영양소. 오늘날 인공 플라즈마는 극한 상황에서 생명을 구하기 위해 고안되었지만 가까운 미래에는 모든 곳에서 사용될 수 있습니다.
정말 인상적이네요. 액체 플라스틱, 오히려 플라스틱 플라즈마가 당신의 내부에 흐르고 있다고 상상하는 것은 조금 무섭지만. 결국 혈액이 되려면 적혈구, 백혈구, 혈소판이 채워져야 한다. 미국 캘리포니아 대학의 전문가들은 "피의 디자이너"로 영국 동료들을 돕기로 결정했습니다.
완전 합성으로 개발됐네 적혈구산소와 영양분을 폐에서 장기, 조직으로, 다시 뒤로 운반할 수 있는, 즉 실제 적혈구의 주요 기능을 수행할 수 있는 폴리머로 만들어졌습니다.
게다가 세포에 전달할 수도 있습니다. 약. 과학자들은 앞으로 몇 년 안에 인공 적혈구에 대한 모든 임상 시험이 완료되어 수혈에 사용될 수 있을 것이라고 확신합니다.
천연이든 합성이든 혈장에서 희석한 후에는 사실입니다.
캘리포니아 동료들보다 뒤처지고 싶지 않고 인위적입니다. 혈소판오하이오 주 케이스 웨스턴 리저브 대학교(Case Western Reserve University)의 과학자들이 개발했습니다. 정확하게 말하면 이들은 정확히 혈소판이 아니라 고분자 재료로 구성된 합성 보조제입니다. 그들의 주요 업무– 출혈을 멈추는 데 필요한 혈소판 접착을 위한 효과적인 환경을 조성합니다.
이제 클리닉에서는 이를 위해 혈소판 덩어리를 사용하지만 이를 얻는 것은 힘들고 다소 긴 과정입니다. 기증자를 찾고 5일 이상 보관되지 않고 세균 감염에 취약한 혈소판을 엄격하게 선택해야 합니다.
인공 혈소판의 출현으로 이러한 모든 문제가 해결되었습니다. 따라서 발명품은 다음과 같습니다. 좋은 도우미의사가 출혈을 두려워하지 않도록 할 것입니다.
실제 및 인공 혈액. 어느 것이 더 낫습니까?
'인공혈'이라는 표현은 좀 잘못된 표현입니다. 실제 혈액은 많은 작업을 수행합니다. 인공혈액은 아직까지 일부만 수행할 수 있다. 실제 혈액을 완전히 대체할 수 있는 본격적인 인공혈액이 만들어진다면 이는 의학에 있어서 획기적인 발전이 될 것이다.
인공 혈액은 두 가지 주요 기능을 수행합니다.
1) 혈액 세포의 양을 증가시킵니다.
2) 산소 농축 기능을 수행합니다.
혈구증강제는 오랫동안 병원에서 사용해 왔지만 산소요법은 아직 개발과 임상시험 단계에 있다.
3. 인공혈액의 장점과 단점
인공뼈
런던 임페리얼 칼리지(Imperial College)의 의사들은 구성이 실제 뼈와 가장 유사하고 거부반응이 최소화된 유사 뼈 재료를 만드는 데 성공했다고 주장합니다.
새로운 인공뼈재료는 실제로 3가지로 구성된다. 화학물질, 실제 뼈 세포의 작업을 시뮬레이션합니다.
현재 전 세계의 의사와 보철 전문가들은 인체의 뼈 조직을 완전히 대체할 수 있는 새로운 재료를 개발하고 있습니다.
그러나 지금까지 과학자들은 실제 뼈, 심지어 부러진 뼈 대신 아직 이식되지 않은 뼈와 같은 물질만 만들었습니다.
이러한 유사 뼈 재료의 주요 문제점은 신체가 이를 "천연" 뼈 조직으로 인식하지 못하고 이에 적응하지 못한다는 것입니다. 결과적으로, 뼈가 이식된 환자의 신체에서 대규모 거부반응이 시작될 수 있으며, 최악의 경우에는 대규모 면역체계 장애 및 환자 사망으로 이어질 수도 있습니다.
인공폐
미국의 과학자들 예일대학교 Laura Niklason의 지도력 하에 그들은 획기적인 발전을 이루었습니다. 그들은 인공 폐를 만들어 쥐에게 이식하는 데 성공했습니다.
폐도 별도로 만들어져 자율적으로 작동하고 실제 기관의 작동을 시뮬레이션했습니다.
인간의 폐는 복잡한 메커니즘이라고 할 수 있습니다.
성인의 한쪽 폐 표면적은 약 70m 평방미터, 혈액과 공기 사이의 산소와 이산화탄소의 효율적인 전달을 보장하기 위해 조립되었습니다. 그러나 폐 조직은 회복하기 어렵기 때문에 현재로서는 손상된 장기를 교체할 수 있는 유일한 방법은 이식입니다. 이 절차는 거부율이 높기 때문에 매우 위험합니다.
통계에 따르면 이식 후 10년이 지나면 환자의 10~20%만이 생존합니다.
"인공 폐"는 분당 40-50회의 빈도로 부분적으로 공기를 공급하는 맥동 펌프입니다. 일반 피스톤은 이에 적합하지 않습니다. 마찰 부품이나 씰의 재료 입자가 공기 흐름에 들어갈 수 있습니다. 여기 및 기타 유사한 장치에는 골판지 금속 또는 플라스틱으로 만든 벨로우즈가 사용됩니다.
필요한 온도에 도달한 정화된 공기가 기관지에 직접 공급됩니다.
손을 바꾸시겠습니까? 질문 없습니다!..
인공 손
19세기 인공손.
'일하는 손'과 '화장품 손', 즉 사치품으로 나뉘었습니다.
석공이나 노동자의 경우 펜치, 반지, 후크 등 노동자의 직업에 해당하는 도구가 부착된 팔뚝이나 어깨에 강화된 가죽 슬리브로 만든 붕대를 적용하는 것으로 제한되었습니다.
직업, 생활 방식, 교육 수준 및 기타 조건에 따라 미용 인공 손은 다소 복잡했습니다.
인공 손은 우아한 어린이용 장갑을 끼고 섬세한 작업을 수행할 수 있는 자연스러운 손의 형태를 가질 수 있습니다. 카드를 쓰고 심지어 섞습니다(다비도프 장군의 유명한 손처럼).
절단이 팔꿈치 관절에 도달하지 않으면 인공 팔의 도움으로 상지의 기능을 회복하는 것이 가능했습니다. 그러나 위쪽 어깨가 절단되면 방대하고 매우 복잡하며 까다로운 장치를 통해서만 손으로 작업하는 것이 가능했습니다.
후자에 더해, 인공 상지는 상완과 팔뚝을 위한 두 개의 가죽 또는 금속 슬리브로 구성되었으며, 이는 금속 부목을 통해 팔꿈치 관절 위에 움직일 수 있게 연결되었습니다. 손은 가벼운 나무로 만들어졌으며 팔뚝에 고정되어 있거나 움직일 수 있었습니다.
각 손가락의 관절에는 스프링이 있었습니다. 손가락 끝 부분에는 손목 관절 뒤에 연결되어 두 개의 더 강한 코드 형태로 이어지는 장 끈이 있으며, 하나는 롤러를 따라 팔꿈치 관절을 통과하여 위쪽 어깨의 스프링에 부착되었습니다. 다른 하나는 블록 위에서 움직이며 작은 구멍으로 자유롭게 끝났습니다.
팔꿈치 관절을 자발적으로 굽힐 때 이 장치에서는 손가락이 닫히고 어깨가 직각으로 구부러지면 완전히 닫힙니다.
주문의 경우 인공 손그루터기의 길이와 부피, 그리고 건강한 팔의 치수를 표시하고 그들이 봉사해야 할 목적에 대한 기술을 설명하는 것으로 충분했습니다.
의수는 손을 닫고 펼치는 기능, 손에서 무엇이든 잡고 놓는 기능 등 필요한 모든 특성을 갖추어야 하며, 의수는 잃어버린 팔다리를 최대한 정확하게 모방하는 모습을 가져야 합니다.
능동형 및 수동형 손 보철물이 있습니다.
패시브 전용 사본 모습생체 전기와 기계로 구분되는 손과 활성 손은 훨씬 더 많은 기능을 수행합니다. 기계 손은 실제 손을 상당히 정확하게 복제한 것이므로 절단 수술을 받은 사람은 누구나 사람들 주위에서 휴식을 취하고 물건을 집거나 놓을 수 있습니다.
어깨 거들에 부착된 붕대는 손을 움직이게 합니다.
생체 전기 보철물은 수축 중에 근육에 의해 생성된 전류를 읽는 전극 덕분에 작동하며, 신호는 마이크로프로세서로 전송되고 보철물은 움직입니다.
의족
하지에 신체적 손상이 있는 사람에게는 고품질의 의족이 물론 중요합니다.
사지 절단의 수준에 따라 결정됩니다. 올바른 선택사지의 특징이었던 많은 기능을 대체하고 심지어 복원할 수도 있는 보철물입니다.
어린이, 운동선수, 절단 수술을 받았음에도 불구하고 똑같이 활동적인 삶을 영위하는 사람들을 위한 보철물은 젊은이와 노년층 모두를 위한 것입니다. 어두음 첨가 고급발, 무릎 관절, 고급 소재로 제작된 어댑터 및 향상된 강도로 구성된 시스템입니다.
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호흡이 손상된 경우 환자에게 인공 환기 또는 기계적 환기를 실시합니다. 환자가 스스로 숨을 쉴 수 없거나 산소부족으로 인해 마취를 한 채 수술대에 누워 있을 때 생명유지용으로 사용된다. 기계식 환기에는 간단한 수동식부터 하드웨어에 이르기까지 여러 유형이 있습니다. 첫 번째 단계는 거의 누구나 다룰 수 있지만 두 번째 단계는 의료 장비 사용에 대한 설계 및 규칙에 대한 이해가 필요합니다.
인공 환기 란 무엇입니까?
의학에서 기계적 환기는 환경과 폐포 사이의 가스 교환을 보장하기 위해 폐에 공기를 인공적으로 주입하는 것을 의미합니다. 인공 환기는 사람이 자발 호흡에 심각한 문제가 있는 경우 소생 조치로 사용하거나 산소 부족으로부터 보호하는 수단으로 사용할 수 있습니다. 후자의 상태는 마취 또는 자발적인 질병 중에 발생합니다.
인공 환기의 형태는 하드웨어와 직접입니다. 첫 번째 방법은 호흡용 가스 혼합물을 사용하며, 이는 기관내관을 통해 장치에 의해 폐로 펌핑됩니다. 직접법은 장치를 사용하지 않고도 수동적인 흡입 및 호기를 보장하기 위해 폐를 리드미컬하게 압축하고 확장하는 방식입니다. "전기 폐"를 사용하면 근육이 자극에 의해 자극됩니다.
기계적 환기에 대한 적응증
인공 환기 및 정상적인 폐 기능 유지에 대한 징후가 있습니다.
- 갑작스런 혈액 순환 중단;
- 기계적 호흡 질식;
- 흉부 및 뇌 손상;
- 급성 중독;
- 혈압의 급격한 감소;
- 심장성 쇼크;
- 천식 발작.
수술 후
인공호흡기의 기관내관은 수술실에서 환자의 폐에 삽입되거나 마취 후 환자의 상태를 모니터링하기 위해 중환자실이나 병동으로 전달된 후 삽입됩니다. 수술 후 기계적 환기의 필요성에 대한 목표와 목표는 다음과 같습니다.
- 기침으로 인한 가래와 폐 분비물을 제거하여 감염성 합병증의 발생률을 줄입니다.
- 심혈관계 지원 필요성 감소, 심부정맥혈전증 위험 감소;
- 위장 장애 발생률을 줄이고 정상적인 연동 운동을 회복하기 위해 튜브 공급을 위한 조건을 조성합니다.
- 마취제의 장기간 작용 후 골격근에 대한 부정적인 영향 감소;
- 빠른 정규화 정신 기능, 수면 및 각성의 정상화.
폐렴의 경우
환자에게 심한 폐렴이 발생하면 이는 빠르게 급성 호흡 부전으로 이어집니다. 이 질병에 대한 인공 환기 사용에 대한 적응증은 다음과 같습니다.
- 의식 및 정신 장애;
- 혈압을 임계 수준으로 감소;
- 분당 40회 이상의 간헐호흡.
인공 환기가 실시됩니다 초기 단계업무 효율성을 높이고 사망 위험을 줄이기 위해 질병의 발병. 기계적 환기는 10~14일 동안 지속되며 기관절개술은 튜브 삽입 후 3~4시간 후에 시행됩니다. 폐렴이 대규모인 경우에는 폐 분포를 개선하고 정맥 단락을 줄이기 위해 호기말 양압(PEEP)을 시행합니다. 기계적 환기와 함께 집중적인 항생제 치료가 시행됩니다.
뇌졸중의 경우
뇌졸중 치료 시 인공호흡기를 연결하는 것은 환자의 재활 조치로 간주되며 다음과 같은 경우에 처방됩니다.
- 내부 출혈;
- 폐 손상;
- 호흡 기능 분야의 병리학;
- 혼수.
허혈성 또는 출혈성 발작 중에 호흡 곤란이 관찰되며 이는 잃어버린 뇌 기능을 정상화하고 세포에 충분한 산소를 공급하기 위해 인공 호흡기에 의해 회복됩니다. 뇌졸중이 발생한 경우 인공 폐는 최대 2주 동안 배치됩니다. 이 기간 동안 질병의 급성기가 바뀌고 뇌 부종이 감소합니다. 가능한 한 빨리 기계적 환기를 제거해야 합니다.
환기의 종류
현대적인 인공 환기 방법은 두 가지 조건부 그룹으로 나뉩니다. 간단한 것은 응급 상황에 사용되며 하드웨어는 병원 환경에서 사용됩니다. 첫 번째는 사람이 자발적인 호흡을 하지 않거나 호흡 리듬 장애가 급성으로 발생하거나 병리학적인 체제가 있을 때 사용할 수 있습니다. 에게 간단한 기술포함하다:
- 입에서 입으로 또는 입에서 코로– 피해자의 머리가 최대 수준으로 뒤로 젖혀지고 후두 입구가 열리고 혀의 뿌리가 옮겨집니다. 시술자는 옆으로 서서 손으로 환자의 콧날개를 쥐고 머리를 뒤로 젖힌 뒤 다른 손으로 입을 잡는다. 구조자는 심호흡을 하면서 환자의 입이나 코에 입술을 꼭 대고 날카롭고 힘차게 숨을 내쉰다. 폐와 흉골의 탄력성 때문에 환자는 숨을 내쉬어야 합니다. 동시에 심장 마사지도 시행됩니다.
- S-duct 또는 Reuben 백 사용. 사용 전 환자의 기도를 비운 후 마스크를 꽉 눌러야 합니다.
중환자실의 환기 모드
인공호흡기는 중환자실에 사용되며 다음에 속한다. 기계적 방법통풍 이는 인공호흡기와 기관내관 또는 기관절개 캐뉼라로 구성됩니다. 성인과 어린이의 경우 삽입된 장치의 크기와 조정 가능한 호흡 빈도가 다른 다양한 장치가 사용됩니다. 하드웨어 환기는 일회호흡량을 줄이고, 폐의 압력을 낮추고, 환자를 인공호흡기에 적응시키고, 심장으로의 혈류를 촉진하기 위해 고주파 모드(분당 60사이클 이상)로 수행됩니다.
행동 양식
고주파 인공 환기는 현대 의사가 사용하는 세 가지 방법으로 나뉩니다.
- 체적– 분당 80~100회의 호흡률이 특징입니다.
- 진동하는– 연속 또는 간헐적 흐름의 진동으로 분당 600-3600;
- 제트기– 분당 100-300이 가장 인기가 있으며, 바늘이나 얇은 카테터를 사용하여 압력 하에서 산소 또는 가스 혼합물을 기도에 주입합니다. 다른 옵션으로는 기관내관, 기관절개술, 코나 피부를 통한 카테터가 있습니다. .
호흡 빈도가 다른 고려된 방법 외에도 사용되는 장치 유형에 따라 환기 모드가 구별됩니다.
- 자동– 약리학적 약물에 의해 환자의 호흡이 완전히 억제됩니다. 환자는 압축을 사용하여 완전히 호흡합니다.
- 보조자– 호흡이 유지되고 흡입을 시도할 때 가스가 공급됩니다.
- 주기적 강제– 기계적 환기에서 자발 호흡으로 전환할 때 사용됩니다. 인공 호흡의 빈도를 점차적으로 줄이면 환자가 스스로 호흡할 수 있게 됩니다.
- 핍과 함께– 이를 통해 폐내 압력은 대기압에 비해 양의 상태로 유지됩니다. 이렇게 하면 폐에 공기가 더 잘 분포되고 부종이 제거됩니다.
- 다이어프램의 전기 자극– 횡격막의 신경을 자극하여 리드미컬하게 수축시키는 외부 바늘 전극을 통해 수행됩니다.
송풍기
중환자실이나 수술 후 병동에서는 인공호흡기를 사용합니다. 이 의료 장비는 산소와 건조한 공기의 혼합 가스를 폐에 공급하는 데 필요합니다. 강제 모드는 세포와 혈액을 산소로 포화시키고 신체에서 이산화탄소를 제거하는 데 사용됩니다. 인공호흡기의 종류는 몇 가지입니까?
- 사용되는 장비 유형별– 기관내관, 마스크;
- 사용된 운영 알고리즘에 따라– 수동식, 기계식, 신경 조절 환기 장치 포함;
- 연령별– 어린이, 성인, 신생아용
- 운전으로– 공압식, 전자식, 수동식;
- 약속으로– 일반, 특별;
- 적용 부위에 따라– 중환자실, 소생술과, 수술후과, 마취과, 신생아.
인공 환기 기술
의사는 인공호흡기를 사용하여 인공호흡을 실시합니다. 환자를 진찰한 후 의사는 호흡의 빈도와 깊이를 결정하고 가스 혼합물을 선택합니다. 지속적인 호흡을 위한 가스는 기관내 튜브에 연결된 호스를 통해 공급되며, 이 장치는 혼합물의 구성을 조절하고 제어합니다. 코와 입을 가리는 마스크를 사용하는 경우 장치에는 호흡 과정 위반을 알리는 경보 시스템이 장착되어 있습니다. ~에 장기간 환기기관내관은 기관의 전벽을 통해 구멍에 삽입됩니다.
인공 환기 중 문제
인공호흡기를 설치한 후 작동 중에 문제가 발생할 수 있습니다.
- 환자가 인공호흡기를 사용하는 데 어려움을 겪고 있음. 이를 교정하기 위해 저산소증을 제거하고 삽입된 기관내관의 위치와 장비 자체를 확인합니다.
- 인공호흡기와 비동기화. 일회 호흡량 감소 및 환기 부족으로 이어집니다. 원인은 기침, 숨 참기, 폐 병리, 기관지 경련 및 잘못 설치된 장치로 간주됩니다.
- 높은 기도압. 원인은 관의 완전성 위반, 기관지 경련, 폐부종, 저산소증입니다.
기계적 환기로 인한 이유
기계적 환기를 사용하면 고혈압, 폐렴, 심장 기능 저하 및 기타 합병증으로 인한 부상이 동반될 수 있습니다. 따라서 임상적 상황을 고려하여 기계적 환기를 가능한 한 빨리 중단하는 것이 중요합니다. 이유의 징후는 다음 지표를 통해 긍정적인 회복 역학을 나타냅니다.
- 분당 35회 미만의 빈도로 호흡 회복;
- 분당 환기량이 10ml/kg 이하로 감소했습니다.
- 환자에게 발열이나 감염, 무호흡증이 없습니다.
- 혈구 수치는 안정적입니다.
인공호흡기에서 떼기 전에 남아있는 근육 봉쇄 상태를 확인하고 진정제 투여량을 최소한으로 줄이십시오. 인공 환기로 인한 다음과 같은 이탈 모드가 구별됩니다.
Laura Niklason이 이끄는 Yale University의 미국 과학자들은 획기적인 발전을 이루었습니다. 그들은 인공 폐를 만들어 쥐에게 이식하는 데 성공했습니다. 폐도 별도로 만들어져 자율적으로 작동하며 실제 기관의 작동을 모방했습니다.
인간의 폐는 복잡한 메커니즘이라고 할 수 있습니다. 성인의 한쪽 폐 표면적은 약 70제곱미터로, 혈액과 공기 사이의 산소와 이산화탄소의 효율적인 전달이 가능하도록 배열되어 있습니다. 그러나 폐 조직은 회복하기 어렵기 때문에 현재로서는 손상된 장기를 교체할 수 있는 유일한 방법은 이식입니다. 이 절차는 거부율이 높기 때문에 매우 위험합니다. 통계에 따르면 이식 후 10년이 지나면 환자의 10~20%만이 생존합니다.
Laura Niklason은 다음과 같이 말했습니다. “우리는 쥐에게 이식할 수 있는 폐를 설계하고 제조할 수 있었으며, 혈액 내 산소와 이산화탄소, 산소 공급 헤모글로빈을 효율적으로 운반할 수 있었습니다. 이는 더 큰 동물에서 전체 폐를 재생성하기 위한 첫 번째 단계 중 하나입니다. 그리고 궁극적으로 인간에게도.”
과학자들은 성체 쥐의 폐에서 세포 구성 요소를 제거하여 새로운 폐의 뼈대 역할을 하는 폐관과 혈관의 분지 구조를 남겼습니다. 그리고 그들은 배아의 폐 발달 과정을 모방하는 새로운 생물반응기에 의해 폐 세포를 성장시키는 데 도움을 받았습니다. 그 결과, 성장한 세포를 준비된 지지체에 이식하였다. 이 세포는 물질의 기계적 지지와 수송을 제공하는 조직 구조인 세포외 기질을 채웠습니다. 쥐에게 45~120분 동안 이식된 이 인공 폐는 실제 폐처럼 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출했습니다.
그러나 하버드 대학의 연구자들은 폐의 활동을 모방하는 데 성공했습니다. 오프라인 모드소형 마이크로칩 기반 장치에서. 그들은 공기 중의 나노입자를 흡수하고 병원성 미생물에 대한 염증 반응을 모방하는 이 폐의 능력이 마이크로칩의 장기가 미래에 실험실 동물을 대체할 수 있다는 원리 증명을 나타낸다는 점에 주목했습니다.
실제로 과학자들은 모세혈관과의 가스 교환이 일어나는 폐포인 폐포 벽을 위한 장치를 만들었습니다. 이를 위해 그들은 한쪽에는 인간 폐의 폐포에서 나온 상피 세포를 합성 막에 심고 다른 쪽에는 폐혈관 세포를 심었습니다. 장치의 폐 세포에 공기가 공급되고, 액체 모의 혈액이 "혈관"에 공급되며, 주기적인 스트레칭과 압축으로 호흡 과정이 전달됩니다.
영향에 대한 새로운 폐의 반응을 테스트하기 위해 과학자들은 그에게 "폐"쪽에 떨어지는 공기와 함께 대장균 박테리아를 "흡입"하도록 강요했습니다. 동시에 연구원들은 "용기"측면에서 백혈구를 액체 흐름으로 방출했습니다. 폐 세포는 박테리아의 존재를 감지하고 면역 반응을 시작했습니다. 백혈구는 막을 건너 반대편으로 가서 외부 유기체를 파괴했습니다.
또한 과학자들은 장치가 흡입하는 공기에 일반적인 대기 오염 물질을 포함한 나노 입자를 추가했습니다. 이러한 입자 중 일부 유형은 폐 세포에 들어가 염증을 일으켰고, 많은 입자가 자유롭게 "혈류"로 통과했습니다. 동시에 연구자들은 다음과 같은 사실을 발견했습니다. 기계적 압력호흡할 때 나노입자의 흡수가 크게 향상됩니다.
Mohammadhossein Dabaghi et.al. \생미세유체학 2018
캐나다와 독일의 과학자 팀이 호흡기 문제를 안고 태어난 신생아를 위한 외부 인공 폐를 만들었습니다. 새로운 외부 폐는 이를 통해 흐르는 혈액을 산소로 풍부하게 하는 양면 다공성 막으로 구성된 마이크로채널 시스템입니다. 기사에 따르면 혈액은 자체적으로 이러한 채널을 통해 흐르며 이는 큰 장점이며 외부 펌프와 관련된 많은 문제를 피하는 데 도움이 됩니다. 생체미세유체공학.
호흡 곤란 증후군(RDS)은 임신 28주에 신생아의 약 60%, 32~36주에 15~20%에서 발생합니다. 그러나 폐는 임신 후기에 발달하는 기관 중 하나이기 때문에 RDS가 있는 미숙아는 폐가 스스로 기능을 완전히 수행할 수 있을 때까지 혈액에 산소를 공급하기 위해 추가적인 외부 도움이 필요합니다. 그러나 다음과 같은 경우가 있습니다. 기계적 환기폐가 충분하지 않아 의사는 직접 산소로 혈액을 풍부하게 해야 합니다. 이러한 경우 혈액이 산소로 포화된 특수 막 시스템을 통해 아기의 혈액을 공급해야 합니다.
그러나 성인과 달리 신생아의 혈액량은 대개 400~500밀리리터를 넘지 않습니다. 즉, 과도한 혈액 희석과 적혈구용적률 감소를 피하기 위해 30~40밀리리터 이상의 혈액을 사용하는 것은 위험합니다. 몸밖으로 산소를 공급하기 위해 이 사실은 혈액 한 단위가 신체 외부에서 소비할 수 있는 시간을 제한합니다. 즉, 산소화 과정이 매우 빠르게 이루어져야 합니다. 또한 관류 펌프를 사용할 때 발생하고 혈액 세포를 손상시킬 수 있는 압력 변화를 방지하려면 심장이 막 시스템을 통해 혈액을 이상적으로 이동시켜야 합니다. 그리고 이것이 중요하지는 않지만 특별히 준비된 가스 혼합물이나 순수한 산소가 아닌 일반 공기를 사용하여 막이 산소로 혈액을 풍부하게 할 수 있다면 좋을 것입니다.
과학자들은 인공 태반이라는 개념을 사용하여 이러한 모든 요구 사항을 충족시키려고 노력했습니다. 이는 아기의 혈액을 다른 액체와 혼합하지 않고 혈액과 외부 공급원 사이의 가스 교환을 포함합니다(혈관에서 순환하는 체액의 양을 유지하기 위해 식염수를 추가하는 것만으로). 동시에 체외 혈액의 양은 30 밀리리터를 초과해서는 안되므로 일정한 양에서 혈액과 가스 교환막의 접촉 면적이 최대가되는 구조를 만들어야합니다. 이를 수행하는 가장 쉬운 방법은 높이가 매우 작은 평행육면체에 혈액을 채우는 것입니다. 그러나 이러한 구조는 매우 불안정합니다. 구조가 얇지만 동시에 내구성이 있어야 하고 다공성 재료로 만들어져야 한다는 사실이 인공 폐 제작에 주요 제한을 가했습니다.
효과적인 가스 교환을 위해 과학자들은 두 개의 정사각형(43x43mm) 다공성 폴리디메틸실록산 막을 서로 평행하게 배치하고 그 사이에 1mm 측면의 정사각형 기둥 네트워크를 배치하여 혈액이 흐르는 서로 수직인 많은 직선 채널을 형성했습니다. 이러한 컬럼은 막을 기계적으로 유지하는 것 외에도 혈액 혼합에도 기여하여 시스템 전체에 걸쳐 구성이 더욱 균질해졌습니다. 또한, 구조물의 충분한 안정성, 작동 중 변형의 부재 및 결함의 영향 감소를 위해 멤브레인 중 하나는 구조물의 강도를 보장할 수 있을 만큼 두꺼우면서도 동시에 가스 교환이 가능하도록 충분히 얇아야 합니다. 그것을 통해 발생합니다. 기계적 특성을 잃지 않고 폴리디메틸실록산 층의 두께를 줄이기 위해 연구진은 강화된 강철 스트립 네트워크를 그 층에 삽입했습니다.
배낭에 휴대할 수 있을 만큼 작은 인공 폐는 이미 동물 실험에 성공적으로 성공했습니다. 이러한 장치는 훨씬 더 많은 일을 할 수 있습니다 인생보다 편하다어떤 이유로든 폐가 제대로 기능하지 않는 사람들. 지금까지는 매우 번거로운 장비가 이러한 목적으로 사용되었지만 현재 과학자들이 개발하고 있는 새로운 장치는 이를 완전히 바꿀 수 있습니다.
폐가 주요 기능을 수행할 수 없는 사람은 일반적으로 가스 교환기를 통해 혈액을 펌핑하여 산소를 풍부하게 하고 혈액에서 이산화탄소를 제거하는 기계에 연결됩니다. 물론, 이 과정에서 환자는 침대나 소파에 누워 있어야 합니다. 그리고 누워있는 시간이 길어질수록 근육이 약해져서 회복이 어려워집니다. 컴팩트한 인공폐가 개발된 것은 바로 환자의 이동성을 높이기 위해서였습니다. 특히 2009년 돼지독감이 발생하면서 문제는 더욱 심각해졌고, 그 결과 많은 환자들이 폐부전을 겪었습니다.
인공 폐는 환자가 일부 폐 감염에서 회복하는 데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 환자가 이식을 위해 적합한 기증자 폐를 기다릴 수 있도록 해줍니다. 아시다시피 대기열이 때때로 늘어날 수 있습니다. 수년 동안. 폐 기능이 저하된 사람들은 일반적으로 혈액을 펌프질해야 하는 심장도 크게 약화되어 있다는 사실로 인해 상황이 복잡해집니다.
“인공 폐를 만드는 것은 훨씬 더 어려운 일인공심장을 디자인하는 것보다 심장은 단순히 혈액을 펌핑하는 반면, 폐는 가스 교환 과정이 일어나는 폐포의 복잡한 네트워크입니다. 피츠버그 대학의 직원인 윌리엄 페더슈필(William Federspiel)은 “현재 실제 폐의 효율성에 근접할 수 있는 기술은 없습니다.”라고 말합니다.
William Federspiel 팀은 펌프(심장을 지탱하기 위한)와 가스 교환기를 포함하는 인공 폐를 개발했지만 장치가 너무 작아서 작은 가방이나 배낭에 쉽게 들어갈 수 있습니다. 장치는 다음에 연결된 튜브에 연결됩니다. 순환계인간, 효과적으로 혈액에 산소를 풍부하게하고 과도한 이산화탄소를 제거합니다. 이번 달에 4마리의 실험용 양에 대한 장치 테스트가 성공적으로 완료되었으며, 그 동안 동물의 혈액은 산소로 포화되었습니다. 다른 기간시간. 그리하여 과학자들은 점차 시간을 가져왔다. 지속적인 작동최대 5일 동안 기기를 사용할 수 있습니다.
인공 폐의 대체 모델이 피츠버그에 있는 카네기 멜론 대학의 연구원들에 의해 개발되고 있습니다. 이 장치는 주로 외부 인공 장기를 통해 혈액을 독립적으로 펌핑할 수 있을 만큼 심장이 건강한 환자를 위한 것입니다. 장치는 동일한 방식으로 사람의 심장에 직접 연결된 튜브에 연결된 후 벨트로 몸에 부착됩니다. 두 장치 모두 산소 공급원, 즉 추가 휴대용 실린더가 필요합니다. 반면에 과학자들은 현재 이 문제를 해결하려고 노력하고 있으며 꽤 성공적입니다.
현재 연구자들은 더 이상 산소 탱크가 필요하지 않은 프로토타입 인공 폐를 테스트하고 있습니다. 공식 성명에 따르면, 차세대 장치는 더욱 소형화될 것이며 주변 공기에서 산소가 방출될 것이라고 합니다. 프로토타입은 현재 실험실 쥐를 대상으로 테스트 중이며 매우 인상적인 결과를 보여주고 있습니다. 새로운 인공 폐 모델의 비밀은 고분자막으로 만들어진 초박형(단 20마이크로미터) 튜브를 사용하여 가스 교환 표면을 크게 증가시키는 것입니다.
