COVID-19凸显了我们在肺机制方面尚未了解的东西
加州大学河滨分校(UC Riverside)机械工程助理教授莫娜·埃斯坎达里(Mona Eskandari)正在进行一项研究,以对抗过度换气导致的肺损伤。
肺部在每次呼吸时都要进行广泛的伸展。这个器官是由胶原蛋白和弹性蛋白等材料组成的,这有助于它们的伸长和恢复。对这些生物物理结构的损害可导致慢性呼吸困难甚至死亡。COVID-19大流行期间,对呼吸机的需求不断增加,医生担心呼吸机引发肺损伤,通常是由于组织承受的力量超出了生理界限。目前,大多数通风的COVID-19患者将无法存活,存活的人往往会出现肺瘢痕。
“如果我们知道肺能承受多大的力,我们就可以通过建立避免受伤的氧合策略来改善呼吸机的使用,”马兰和罗斯玛丽·伯恩斯工程学院bMECH实验室的首席研究员埃斯坎达里说。“COVID-19对呼吸的损害性质突出了我们对肺部生物力学的现代理解的脆弱性。”
Eskandari的实验室试图了解肺功能的基础科学,以改善对肺部疾病的干预。她的研究重点是空气如何变形的基础科学肺组织在正常呼吸时,以便尽早发现肺异常状态的偏差。她在器官、组织和微观尺度上使用肺结构力学的实验表征和计算建模来研究肺。
她的实验室还从事肺部诊断。早期干预是关键,但在大多数患者接受肺部疾病检测时,50%的肺功能已经衰竭。
埃斯坎达里说:“探索肺功能从健康状态到患病状态的变化,意味着我们可以设计系统来检测这些变化。”埃斯坎达里正在研究一种工具,可以帮助医生评估肺部健康,对患者进行预筛查,以改善对COVID-19和其他疾病的早期干预肺疾病。