一個可悲的事實是，患有肌肉萎縮症和ALS等疾病的人常常有呼吸困難，因為他們的橫膈膜肌肉不能正常工作。麻省理工學院的科學家們已經著手通過一個可植入的呼吸器給這塊肌肉以動力。

膈肌位於肋骨的正下方，通過有節奏的收縮和放鬆使我們能夠呼吸。當它收縮時，它也會變平，形成一個真空，將空氣吸入肺部。當它放鬆時，它恢復到默認的圓頂狀，將空氣推回外面。

在傳統的外部呼吸機中，空氣通過面罩或氣管切開術（脖子上的一個孔，進入氣管）被強制送入肺部。相比之下，植入式呼吸機通過幫助膈肌收縮，將空氣吸入。

植入物的形式是兩根柔軟的充氣管，從前到後橫臥在膈肌頂部的兩側，並固定在肋骨底部。一條細線從每根管子的一端伸出身體，進入一個小型泵/控制單元。可以想像，後者可以被整合到一個特殊的腰帶或背包中（甚至可能也被植入），使病人能夠保持移動。

植入式呼吸器由兩條可充氣的軟管（綠色）組成，在此看到的是一個模型隔膜（白色）

醫生可以根據病人的呼吸速度進行編程，泵反復將空氣送入管道–使它們充氣–然後暫停再讓它們放氣並恢復到較窄的狀態。當管子變大時，它們向下壓膜片，幫助它變平並形成真空，將空氣吸進去。放氣過程完成後，它們就允許隔膜重新向上移動並將空氣推出。

當植入式呼吸器在隔膜受損的豬身上進行測試時，發現它增加了它們每次呼吸時可以吸入的空氣量。當泵與橫膈膜的自然收縮完全同步時，效果尤其明顯，因為豬能夠吸入的空氣量是它們在沒有任何幫助的情況下的三倍。

首席科學家Ellen Roche副教授說：”這是一種新的通氣方式的概念證明，在將其植入人類之前，還有很長的路要走。但令人激動的是，我們可以證明我們可以用可植入的東西來增強通氣。

關於這項研究的論文最近發表在《自然-生物醫學工程》雜誌上。