هناك العديد من الأمراض والإصابات، بما في ذلك "كوفيد-19"، حيث يكافح الجسم للحصول على كمية الأكسجين اللازمة للرئتين للبقاء على قيد الحياة.

وفي الحالات الشديدة، يوضع المرضى على جهاز التنفس الاصطناعي، ولكن هذه الآلات غالبا ما تكون نادرة ويمكن أن تسبب مشاكل، بما في ذلك العدوى وإصابة الرئتين.

وربما يكون العلماء توصلوا الآن إلى اختراق، يمكن أن يؤثر بشكل كبير على كيفية استخدام أجهزة التنفس الصناعي.

وبالإضافة إلى التهوية الميكانيكية التقليدية، هناك تقنية أخرى تسمى أكسجين الغشاء خارج الجسم (ECMO)، حيث يتم نقل الدم إلى خارج الجسم بحيث يمكن إضافة الأكسجين وإزالة ثاني أكسيد الكربون.

وبفضل اكتشاف جديد، يمكن الآن إضافة الأكسجين مباشرة، ويمكن أن يبقى دم المريض في مكانه. وفي حال وجود حالة مثل نقص الأكسجة في الدم، والتي يمكن أن تحدث من خلال استخدام جهاز التنفس الاصطناعي، فإن توفر هذا النهج يمكن أن ينقذ الأرواح.

وكتب الباحثون في ورقتهم البحثية الجديدة: "إذا نجحت، فقد تساعد التقنية الموصوفة في تجنب أو تقليل حدوث إصابة الرئة المرتبطة بجهاز التنفس الصناعي من نقص الأكسجة في الدم المقاوم".

وتعمل التقنية الجديدة عن طريق توجيه سائل محمّل بالأكسجين عبر سلسلة من الفوهات التي تصبح أصغر وأصغر. وبحلول الوقت الذي تنتهي فيه العملية، تكون الفقاعات أصغر من خلايا الدم الحمراء - وهذا يعني أنه يمكن حقنها مباشرة في مجرى الدم دون انسداد الأوعية الدموية.

ويُستخدم غشاء دهني لتغطية الفقاعات قبل إضافتها إلى الدم، ما يمنع السمية ويمنع الفقاعات من التكتل معا. وبعد حقن المحلول، يذوب الغشاء ويتحرر الأكسجين.

وفي التجارب التي أجريت على دم الإنسان المتبرع به، يمكن رفع مستويات تشبع الأكسجين في الدم من 15% إلى أكثر من 95% في غضون دقائق قليلة. وفي الفئران الحية، تبين أن العملية تزيد من التشبع من 20% إلى 50%.

وكتب الباحثون: "الأهم من ذلك، أن هذه الأجهزة تسمح لنا بالتحكم في جرعة الأكسجين التي يتم توصيلها وحجم السوائل المعطاة، وكلاهما من العوامل الحاسمة في إدارة المرضى المصابين بأمراض خطيرة".

ويحرص الباحثون على التأكيد على أن هذا "دليل على المفهوم" في الوقت الحالي ولم يتم اختباره بعد على الناس.

ويعد إدخال الأكسجين إلى الجسم بهذه الطريقة، عملية موازنة صعبة، لأن المضاعفات يمكن أن تحدث بسرعة إذا تمت إضافة الكثير أو القليل جدا، أو تمت إضافته بطريقة خاطئة. ويريد الباحثون الآن اختبار تقنيتهم ​​على الحيوانات الأكبر حجما قبل الانتقال إلى التجارب البشرية.

وعلى الرغم من عدم قدرته على استبدال أجهزة التنفس الصناعي أو جهاز دعم الحياة ECMO بشكله الحالي تماما، إلا أنه من المأمول أن يكون الجهاز الجديد قادرا على إعداد الجسم بشكل أفضل ليتم وضعه على هذه الأجهزة، أو الحفاظ على عمل الرئتين حتى يتوفر جهاز التنفس الاصطناعي.

وكتب الباحثون: "الجدير بالذكر أنه من المحتمل أن يتم دمج أجهزتنا في أجهزة التهوية الموجودة، ما يسمح بالتكامل السلس في تدفقات العمل السريرية الحالية".