《噪声》呼吸机能增强肺功能吗?
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美国波士顿大学生物医学工程系的科学家们研制出新型呼吸机辅助肺功能仪器 美国波士顿大学生物医学工程系的科学家们研制出新型呼吸机辅助肺功能仪器，它通过增加“噪声”——按呼吸不同而变化的一种辅助气压的任意量，来变化由呼吸机释放出的气压。呼吸机常常用来延续不能自行呼吸的病人的生命。然而，传统的呼吸机也可能损伤病弱的肺组织。因此，呼吸机长期运行，其将氧气释放到血液中的有效性会降低。波士顿大学的新装置是建立在新的计算机模拟基础上的，科学家们相信它能促进肺损伤病人体内的气体交换，不会增加创伤的程度。
科学家们开发出病损肺的计算机模型，其中大部分肺区是萎陷的。他们发现在吸气时，萎陷区会突然打开，或压下，同时大群气道和肺泡亦随之打开。
压下进程如同山间雪崩。接着病肺呼气后，许多小气道便闭合。这说明气道壁彼此相触，阻止了气体的流通。当病人吸入气体时，这些小塞子便突然打开了。然而，它们并不是一个接着一个那样打开的，而是成群地打开的，藉此，一部分打开后就会使得它下面的、肺部更深的部分接着打开。这更深的一部分能使附加部分打开，甚至进一步压下气道。因此，打开一个气道就能引一次猛降，或是雪崩，从而打开更多的气道部分。
当气道受阻时，气体就不能从外部流到肺泡，而肺里的气体就在肺泡里进行交换。而当气道雪崩似地打开时，大量的肺泡突然间就和外部接通了，从而进行气体交换的表面面积就猛地增大。
与此同理，通过改变呼吸机气压释放，就如雪崩似的打开气道和肺泡，促进气体交换。
雪崩理论于1994年发表在《自然》杂志上。这一理论促使一些研究者立意开发出一种能模仿机械呼吸机中呼吸的“生物变异性”的呼吸机。研究者们明白了生物变异性是如何工作的，但没人能解释它为什么要这样做。这种知其然不知其所以然的情况，促使波士顿大学的研究者开发出病损肺模型，并试图解释这些早期实验数据。
科学家们还找出最佳噪声级。变异性太大可能会引起气压伤(高压引起的肺损伤)，但噪声太小又可能没有任何作用。这种情况和采用随机共振的噪声增强放大是相似的。
随机共振是一种现象，依此现象神经系统中的某些噪声可放大通过系统的有用信息。如果噪声(不论是进入系统的内部噪声还是外部噪声)太小的话，有用信息就无法增强放大。然而，如果噪声太大，它又会控制有用信号。通常，在最佳噪声级上，能最大限度地增强信息，最佳噪声级称为噪声共振。这在许多神经系统中都已经找到。波士顿大学的研究是首次在生理系统中找到机械随机共振。
研究人员认为，弄懂新型呼吸机的机理是很重要的，因为随机共振的概念能使医生针对每一病人作出最佳呼吸治疗方案。目前这一样机正在进行动物试验，初期结果表明这一装置是很有前途的。
(宗泰译自“BTIS”1998.No.12), 百拇医药
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美国波士顿大学生物医学工程系的科学家们研制出新型呼吸机辅助肺功能仪器 美国波士顿大学生物医学工程系的科学家们研制出新型呼吸机辅助肺功能仪器，它通过增加“噪声”——按呼吸不同而变化的一种辅助气压的任意量，来变化由呼吸机释放出的气压。呼吸机常常用来延续不能自行呼吸的病人的生命。然而，传统的呼吸机也可能损伤病弱的肺组织。因此，呼吸机长期运行，其将氧气释放到血液中的有效性会降低。波士顿大学的新装置是建立在新的计算机模拟基础上的，科学家们相信它能促进肺损伤病人体内的气体交换，不会增加创伤的程度。
科学家们开发出病损肺的计算机模型，其中大部分肺区是萎陷的。他们发现在吸气时，萎陷区会突然打开，或压下，同时大群气道和肺泡亦随之打开。
压下进程如同山间雪崩。接着病肺呼气后，许多小气道便闭合。这说明气道壁彼此相触，阻止了气体的流通。当病人吸入气体时，这些小塞子便突然打开了。然而，它们并不是一个接着一个那样打开的，而是成群地打开的，藉此，一部分打开后就会使得它下面的、肺部更深的部分接着打开。这更深的一部分能使附加部分打开，甚至进一步压下气道。因此，打开一个气道就能引一次猛降，或是雪崩，从而打开更多的气道部分。
当气道受阻时，气体就不能从外部流到肺泡，而肺里的气体就在肺泡里进行交换。而当气道雪崩似地打开时，大量的肺泡突然间就和外部接通了，从而进行气体交换的表面面积就猛地增大。
与此同理，通过改变呼吸机气压释放，就如雪崩似的打开气道和肺泡，促进气体交换。
雪崩理论于1994年发表在《自然》杂志上。这一理论促使一些研究者立意开发出一种能模仿机械呼吸机中呼吸的“生物变异性”的呼吸机。研究者们明白了生物变异性是如何工作的，但没人能解释它为什么要这样做。这种知其然不知其所以然的情况，促使波士顿大学的研究者开发出病损肺模型，并试图解释这些早期实验数据。
科学家们还找出最佳噪声级。变异性太大可能会引起气压伤(高压引起的肺损伤)，但噪声太小又可能没有任何作用。这种情况和采用随机共振的噪声增强放大是相似的。
随机共振是一种现象，依此现象神经系统中的某些噪声可放大通过系统的有用信息。如果噪声(不论是进入系统的内部噪声还是外部噪声)太小的话，有用信息就无法增强放大。然而，如果噪声太大，它又会控制有用信号。通常，在最佳噪声级上，能最大限度地增强信息，最佳噪声级称为噪声共振。这在许多神经系统中都已经找到。波士顿大学的研究是首次在生理系统中找到机械随机共振。
研究人员认为，弄懂新型呼吸机的机理是很重要的，因为随机共振的概念能使医生针对每一病人作出最佳呼吸治疗方案。目前这一样机正在进行动物试验，初期结果表明这一装置是很有前途的。
(宗泰译自“BTIS”1998.No.12), 百拇医药