脉冲放电生产一氧化氮,可以节省年轻的生命

来自铱电极的电火花从由马萨诸塞综合医院调查员设计的轻质,便携式设备中的空气产生治疗性一氧化氮。

来自哈佛医学院和马萨诸塞州普通医院的研究人员开发了一种新的装置,生产来自电火花的一氧化氮,使得治疗实惠且易于具有持续肺动脉高压的处理。在某些条件下,该设备可以取代昂贵和繁琐的当前技术。

被吸入的一氧化氮(NO)治疗已被证明是在新生儿,儿童和成人中救生,具有几种危险条件。但是,治疗的可用性受到施用气体所需的设备的大小,重量和复杂性的限制,以及治疗的高价格。

现在,由Warren M. Zapol领导的研究团队哈佛医学院和马萨诸塞州普通医院麻醉(MGH)的麻醉教授,开发了一种轻量级,便携式系统,通过电火花生产否空气。ZAPOL,WHOISEES ENHALED一氧化氮的使用是关于该系统报告的高级作者,由MGH调查人员描述了7月1日的科学翻译医学问题。

“一氧化氮用于每年治疗约35,000名住院患者 - 主要是具有肺动脉高压和婴儿的成年人,患有新生儿(PPHN)的持久性肺动脉高压(PPHN),”MGH麻醉研究中心主任Zapol表示和Emeritus麻醉主任和医院的重大护理。

“但是,在MGH的MGH中,没有治疗非常昂贵,5天的PPHN治疗PPHN的新生儿价格约为14,000美元 - 以及当前的系统使用重型坦克的天然气,使动态治疗不切实际,”他解释说。“我们的新系统可以仅使用少量电力在空气中经济地从氮气和氧气中制造。该装置可以使否的试验可以治疗慢性肺病和某些心力衰竭的患者,并没有在世界各地提供的治疗,没有目前所需的资源。“

不要与麻醉气体氧化二氮氧化物混淆,长期以来一直被认为是毒性污染物气体。但在20世纪80年代中期,三个美国调查员发现,NO是肺,心脏和其他系统天然使用的信号传播分子 - 该发现收到了1998年诺贝尔奖。在其许多功能中,没有放松血管周围的肌肉,这减少了血压 - 这是一种揭示ZAPOL和他的同事们研究其用于治疗供应肺部血管的高血压的财产。他们发现没有选择肺部血管没有产生血压系统下降的发现导致了1999年治疗的FDA批准,用于治疗新生儿的PPHN和其他肺部疾病。2003年,ZAPOL及其前研究员Claes Frostell收到了知识产权所有者协会的年度奖项的发明者,以便安全地提供吸入没有。

自FDA批准以来,否已被提供给大型压缩气体坦克的医院,并通过培训的呼吸治疗师通过笨重和复杂的送货设备进行。然而,1992年,ZAPOL和MGH发布了一个系统的专利,他的团队已经开发出来生产没有 - 这可以通过闪电螺栓自然产生 - 通过电火花从空气中产生。

虽然发现由两个医疗和工业天然气公司授权,但该技术从未开发过,可能是因为吸入的医疗使用才能开始被接受。此外,最初由MGH团队发明的系统仍然太大,不能用于门诊设置。不断增长的治疗性使用NO - 以及包括小型化电子电路的可用性的技术进步 - 允许MGH团队开发当前报告中描述的系统。

调查人员设计和建造了两个原型系统:在一个,没有发电机是一个单独的“离线”系统,连续产生气体,通过管道输送到通风系统中;其次,“内联”系统被纳入通风系统中,以一种方式在吸入期间与氧气和其他气体的脉冲输送在吸入期间同步,减少在呼气期间将丢失的不丢失。因为通过电火花的不产生氮素二氧化氮和臭氧的产生,以及来自电极的金属片段,两个系统都使用氢氧化钙和空气过滤器吸收并除去这些副产物。

一系列实验有助于该团队确定用于电极的最佳金属 - 铱 - 以及最佳时序和电火花的数量。在动物模型中的测试显示,两种系统产生的电产生的不作为抑制肺动脉高压的罐输送气体有效。虽然含有50%氧的气体混合物产生的最高水平,但环境空气产生的量足以治疗使用。两种系统仍在递送高达10天的治疗水平,随后与本报告中未包含的内联系统的实验持续了最多28天。没有理由认为该系统无法稳定地在更长的时间内毫不稳定地生产,并注意到ZAPOL。

“这是惊人的这个系统继续做出没有,”他说。“一旦我们证明了这一旦可以安全地用于人类肺动脉高压患者 - 我们现在有一个正在进行的临床试验 - 我们将能够在动态设置中进行吸入的Inhaled No的研究,包括患者的家园,治疗慢性肺动脉高压,右侧心力衰竭和慢性阻塞性肺病。“

出版物:Binglan Yu,Et La,“通过脉冲放电生产一氧化氮,用于便携式吸入治疗,”科学翻译医学,2015年7月1日:卷。 7,第294页,第294. 294ra107; DOI:10.1126 / scitranslmed.aaa3097.

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