武漢肺炎持續全球延燒,連防疫模範生,也就是我們台灣,疫情也急遽上升。未來幾週,還是需要大家配合各項防疫措施,勤洗手、戴口罩、維持社交距離,能打疫苗的快去打。
既然是「肺炎」,首當其衝的當然是呼吸系統,當無法順利呼吸的時候,會導致血氧濃度降低,無法支持全身各器官運作的氧氣需求,若不能即時改善的話有可能導致呼吸衰竭而致命。通常的處置方式是插管並利用呼吸器、甚至葉克膜系統來協助患者呼吸。
日本東京醫科齒科大學的武部貴則教授所帶領的研究團隊,從像泥鰍這種生活在低氧氣環境的水生動物獲得靈感,發現了除了呼吸器與葉克膜以外的方式來處理這種緊急狀態。
EVA呼吸治療法示意圖,放在論文裡的圖,也太可愛了吧!(來源:Med)
泥鰍可以利用腸道呼吸,「後腸」部分的腸黏膜變薄,而且有豐富的微血管,可以進行氧氣交換。將這個原理應用到哺乳動物的話,就是:
用屁屁呼吸!
用屁屁呼吸?這個我最會!by 屁屁偵探(來源:Troll/POPLAR社)
這個方式有個響亮的名字,稱為「新世紀EVA」療法,這裡的EVA不是 Evangelion,而是 Enteral Ventilation via Anus的縮寫。
EVA 背上插一根管子,以後可能屁屁上也要插一根。(來源:庵野秀明/GAINAX)
研究團隊先用小鼠進行實驗,這種療法有兩個方式:一個稱為 g-EVA(gas based EVA),或是IGV(intestinal gas ventilation),直接用氧氣筒的管子把小鼠「肛下去」,灌入氧氣(下圖A),發現有用屁屁呼吸的小鼠存活率比對照組明顯上升,「全滅時間」也從不到1000秒增加到將近2000秒。如果進一步把直腸黏膜剝離,讓氧氣交換效率更高的話,可以長時間維持75%的存活率(下圖B),而左心室的血氧氣分壓可以從40 mmHg 提高到 60 mmHg 左右(下圖C)。
第二種方式是l-EVA(perfluorocarbon based liquid EVA)或是ILV(intestinal liquid ventilation):把氧氣打入「全氟萘烷」(C10F18,有兩個六環結構),在把富含氧氣的全氟萘烷給小鼠「灌腸」,之後氧氣會逐漸從全氟萘烷釋放出來,再由腸壁吸收,同樣也能大幅改善血氧濃度降低的狀況(下圖D-F)。
IGV與ILV的治療方式與結果(來源:東京醫科齒科大學)
做完小鼠實驗後,研究團隊又用大鼠以及豬進行實驗,都得到正面的結果。
這種方式,可望在臨床上應用為新的呼吸治療方式,來緩和呼吸衰竭的症狀。當然,要用在人身上的話,安全性、有效性、以及合適的儀器設計,都還需要進一步的研究。
另外一提,全氟萘烷這種東西可以溶解大量的氧氣的特性,而且跟生物體相容性高,除了可以拿來當血液帶用品以外,目前也被拿來研究「液體呼吸」,也就是 EVA 中灌注在駕駛艙裡的神奇液體 LCL,可能就是全氟萘烷做的…
這個研究,發表於 2021/05/14 的「Med」期刊。
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