一种快速降低血压并激活血气交换的非侵入性选择

发布时间：2024-02-28 17:08:50 栏目：生活

导读 考纳斯(立陶宛)大学的科学家进行的一项研究揭示了无创降低血压和加速肺部系统内气体交换的可能性。研究结果在体内得到证实——7分钟内，测

考纳斯(立陶宛)大学的科学家进行的一项研究揭示了无创降低血压和加速肺部系统内气体交换的可能性。研究结果在体内得到证实——7分钟内，测试对象的肺氧饱和度改善了10-15%以上，血压和心率也下降。



为了对抗导致肺动脉高压(PH)等肺血流动力学变化的呼吸道感染(例如COVID-19)，有必要制定新的紧急措施来快速保护受影响的人。这是通过使用考纳斯理工大学 (KTU)机电一体化研究所开发的低频超声波装置实现的。

发明了创新的低频超声波换能器

KTU 教授 Vytautas Ostaševičius 和 Vytautas Jūrėnas 表示，与仅产生纵向振动模式的常用超声波换能器相比，这种新开发的且目前正在申请专利的换能器以更高的径向振动模式运行。

这种转变增强了声学信号的穿透力，减少了信号的散射，并增加了对更深生物组织的声学效应，从而使所开发的设备适用于治疗应用。

“较高的频率对身体的穿透深度有限，因为波消退得更快。这就是为什么外部组织比内部器官更容易受到高频超声波的影响。低频超声波行波，例如我们的技术产生的低频超声波行波，具有更大的穿透深度，可以更好地到达内脏器官，”该发明的作者Jūrėnas教授解释道。

立陶宛健康科学大学生物研究中心膜生物物理实验室 (LSMU)对绵羊进行的体内测试证实了这一点。对麻醉绵羊生理参数的测量表明，所开发的换能器的超声波对生物组织的穿透力比以前使用的装置高4倍。7分钟内，肺氧饱和度改善10-15%以上，血压和心率下降。

一种治疗肺动脉高压的速效非侵入性工具

“这些发现表明，这是一个以非侵入性方式为肺动脉高压患者提供治疗效果、改善他们的生活质量并减少药物依赖的绝佳机会，”Ostaševičius 教授说。

他接着解释说，由于低频超声波穿过患者血管所产生的声波，血液中的气体交换得以加强，从而将红细胞聚集体分解成单个红细胞。结果，单个红细胞中约3亿个血红蛋白分子与整个红细胞表面的氧气接触，显着改善了肺动脉氧代谢。流向肺部的静脉血充满了二氧化碳，这会增加血液的pH值，这有助于更快地排出肺部的二氧化碳。

由于血细胞之间的空间，血压降低，每单位体积的单个解离红细胞数量变得小于未受超声波影响的红细胞聚集体。这显着降低了血液粘度。人体血液的粘度与血细胞比容(红细胞浓度)成正比，血细胞比容负责氧气和二氧化碳的运输。

多种可能的医疗应用

“目前在医疗实践中使用的高频超声波通过激发血液液相中的驻声波来刺激血液颗粒的聚集，聚集的红细胞在血液的结节中聚集，”Jūrėnas 教授解释道。

人类红细胞聚集是许多病理状况的主要原因，从细菌感染到癌症。与高频超声波产生的驻波相反，低频传播声波会引起相反的现象，即红细胞聚集体的解离。

KTU 研究人员正与医学界合作，准备探索一种将药物输送到超声分离的单个红细胞中的新方法，以确保安全的药物封装，避免红细胞的离体处理。

“我们提出的方法在人体内环境中用药物使红细胞饱和，”Ostaševičius 教授解释道。

精确定向低频超声信号在临床研究中的其他可能应用是钙化主动脉瓣狭窄的血凝块破坏。