전통적인 기계적 환기 외에도 ECMO(체외막 산소화)라는 또 다른 기술이 있다. 이 기술은 혈액을 몸 밖으로 운반하여 산소를 추가하고 이산화탄소를 제거할 수 있다.

새로운 발견 덕분에 이제 산소를 직접 추가할 수 있고 환자의 혈액은 제자리에 머무를 수 있다. 인공호흡기를 사용하여 발생할 수 있는 불응성 저산소혈증과 같은 상태에서 이 접근 방식을 사용하면 생명을 구할 수 있다.

"성공하면 설명된 기술이 난치성 저산소혈증으로 인한 인공호흡기 관련 폐 손상의 발생률을 피하거나 줄이는 데 도움이 될 수 있다."라고 연구원들은 새 논문에서 쓴다.

새로운 기술은 점점 작아지는 일련의 노즐을 통해 산소를 함유한 액체를 전달함으로써 작동한다. 이 과정이 끝나면 기포가 적혈구보다 작아서 혈관을 막지 않고 혈류에 직접 주입할 수 있다.

지질막은 거품이 혈액에 추가되기 전에 코팅하는 데 사용되어 독성을 방지하고 거품이 함께 뭉치는 것을 방지한다. 용액이 주입된 후 멤브레인이 용해되고 산소가 방출된다.

기증된 인간 혈액에 대한 실험에서 혈액 산소 포화도 수준은 단 몇 분 만에 15%에서 95% 이상으로 상승할 수 있었다. 살아있는 쥐에서 이 과정은 포화도를 20%에서 50%로 증가시키는 것으로 나타났다.

"중요하게, 이 장치를 사용하면 전달되는 산소의 양과 투여되는 체액의 양을 제어할 수 있다. 이 두 가지 모두 중환자 관리의 중요한 매개변수이다."고 연구원은 쓴다.

연구원들은 이것이 현재로서는 "개념 증명"이며 아직 사람들에게 테스트되지 않았다는 점을 강조하고 있다. 그러나 그들은 거품의 크기와 사용된 코팅으로 잠재적으로 효과적인 공식을 찾은 것 같다.

너무 많거나 너무 적게 추가되거나 잘못된 방식으로 추가되면 합병증이 빠르게 발생할 수 있기 때문에 이와 같이 신체에 산소를 공급하는 것은 어려운 균형 작업이다. 연구원들은 이제 인간 실험으로 넘어가기 전에 더 큰 동물에서 그들의 기술을 테스트하기를 원한다.

현재 형태로 인공호흡기나 ECMO 생명 유지 장치를 완전히 대체할 수는 없지만 새로운 장치가 이러한 기계에 몸을 더 잘 준비할 수 있도록 하거나 인공호흡기를 사용할 수 있게 될 때까지 폐를 계속 유지할 수 있기를 바란다.

연구원들은 "우리 장치가 기존 인공호흡기에 잠재적으로 통합되어 기존 임상 워크플로에 원활하게 통합될 수 있다는 점은 언급할 가치가 있다."고 말한다.

이 연구는 PNAS에 발표되었다.