En innovativ ny sensor kan förbättra hur sjukhuspersonalen övervakar patientens andningshastighet och stabilitet, enligt ny forskning från Oxford University.

Det är vanligt att både friska djur och människor, arteriella blodsyrenivåer förblir konstanta när vi andas. Dock, tills nu, tillgänglig teknik har inte varit tillräckligt snabb, eller tillräckligt liten, för att kunna mäta och demonstrera detta.

I en ny artikel publicerad i Vetenskapliga rapporter , forskare från University of Oxford och King's College London, utvecklat och testat en ny sensor som genom att effektivt mäta arteriella syrenivåer, har motbevisat missuppfattningen att de håller sig konstanta. Istället, sensorn tog upp att arteriella syrehastigheter faktiskt fluktuerar när vi andas.

Utvecklad som en del av ett tvärvetenskapligt samarbete, den supersnabba fiberoptiska sensorn är den första i sitt slag som framgångsrikt fångar andningsyrenivåerna. Dessa nya insikter stöder bättre förståelse för hur våra lungor fungerar och kan eventuellt stödja skräddarsydd ventilationsvård för patienter (människor och djur) på intensivvårdsavdelningar, och för personer med sjuka lungor i allmänhet.

Dr Federico Formenti sa:”Utvecklingen av denna nya teknik gör att vi kan förstå våra lungors funktion bättre. Denna studie visar att arteriellt syre inte nödvändigtvis är konstant under ett andetag, och att det kan förändras mycket snabbt i bråkdelar av en sekund när vi andas in och ut, och håll andan. '

Dr Formenti och kollegor utförde sina experiment på bedövade djur som fått konstgjord andning. Eftersom lufttrycket och volymen i lungorna varierade under andningscykeln, de mätte djurets arteriella syrenivåer. Fynden visar att arteriella syrenivåer ökar när djuren andas in (inspiration), och minska när de andas ut (utgång). Med hjälp av en analysmetod som kallas datortomografi, dessa andningsförändringar var associerade med variationer i lungvolym.

Professor Andrew Farmery, Chef för Nuffield Division of Anesthetics vid Oxford University, utarbetade den potentiella kliniska användbarheten av denna nya teknik:'Vår upptäckt av dessa oscillationer i arteriella syrenivåer, ses här i friska lungor, har potential att öka vår förståelse av svängningar som ses hos sjuka patienter med andningssvikt som får artificiell ventilation i intensivvårdsavdelningar. Preliminära observationer avslöjar att svängningarna är betydligt mer uttalade i skadade lungor, och så kan detta vara en användbar "signal" för att låta behandlande läkare skräddarsy ventilatorterapi unikt för individen. "

Dessa resultat kommer att ligga till grund för framtida studier som mer intensivt kommer att titta på modeller av lungsjukdom. Med tiden kommer forskningsströmmen att identifiera andra sätt att andningsbeteende kan övervakas bättre och patientvård kan förbättras på sjukhus i processen.

Hela papperet, "Andningsoscillationer i alveolär syrespänning mätt i arteriellt blod, "publiceras i tidningen Vetenskapliga rapporter .