首个肺模拟技术可改善呼吸治疗

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首个预测人肺中液体药物流量的计算机模型为急性呼吸窘迫综合征开辟了新视野。

密歇根大学研究人员使用新型技术揭示了为何使用挽救早产儿生命的疗法治疗成人却无效。

急性呼吸窘迫综合是一项威胁生命的呼吸系统炎症，仅在美国每年可致74,000成人死亡。在肺受损或脓毒症（由感染引起的全身性炎症）患者中最常见。治疗，被称为表面活性物质替代治疗，将液体药物输入到肺，进行膨胀。其广泛用于治疗具有相似疾病的早产儿，早产儿缺乏扩充肺的表面扩张剂。

此疗法大大降低了早产儿的死亡率。但近20年的研究显示，此疗法用于成人治疗成功率较低。

开发此技术的团队带头人 James Grotberg称，“ 此药物从气管进入肺深处的微小气囊而发挥作用，此疗法治疗儿童直接简单，但治疗成人比较复杂，可能是因为成人肺较大。”

1997年临床研究显示，此疗法治疗成人有前景，接受此疗法的成人死亡率从40%降至20%。但2004年和2011年的两项大型研究显示死亡率无改善。因此，此疗法迄今未用于成人。

Grotberg 称，“2011年后，进行此研究的每例均以失败告终。自此成人表面活性物质替代治疗及其令人失望和迷惑。但现在，我们发现为何之后的研究未改善死亡率。”

Grotberg团队建立了一种数字计算机模型，在所有3期临床研究中，对药物如何通过患者肺部提供了三维影像。模拟完成后，研究团队快速发现1997年研究的成功之处：药物浓缩程度较低。

“1997年使用的药物剂量与之后研究中的药物剂量相同，但其被溶解为4倍体积的液体。计算机模型显示，增加的液体有助于药物到达肺微小气囊。所以1997年研究的成功之处可能是药物溶解成更大的体积。”

Grotberg指出，模拟技术也可用于其它研究，包括肺内其它药物的精确靶向治疗，并计划进行动物到人的研究。