Tanie, przenośne urządzenie do gojenia ran

W połowie lutego, około miesiąca po potężnym trzęsieniu ziemi, które zrównało z ziemią znaczną część Port-au-Prince na Haiti, zespół opiekuńczy ze szpitala Brigham and Women’s w Bostonie udał się do zdewastowanej stolicy. Zadaniem zespołu była pomoc w opiece nad dziesiątkami pacjentów cierpiących na duże otwarte rany towarzyszące amputacji, zmiażdżeniu kończyn i innym urazom. W zespole był absolwent MIT Danielle Zurovcik , która przybyła gotowa przetestować urządzenie, które opracowała w ramach pracy magisterskiej – tanią i przenośną wersję urządzeń podciśnieniowych używanych obecnie do przyspieszania gojenia ran w szpitalach.





Rany pompujące: Naukowcy mają nadzieję, że prosta pompa mieszkowa przymocowana do rurki nakładanej na opatrunek na ranę może wytworzyć wystarczające podciśnienie, aby przyspieszyć gojenie.

Zurovcik i jej współpracownicy mają nadzieję, że urządzenie, które kosztuje około 3 USD, zapewni sposób na poprawę opieki nad pacjentami po zakończeniu nagłej fazy działań pomocowych, w tym operacji ratujących życie i kończyny. Nawet po opuszczeniu strefy katastrofy przez wiele zespołów ratownictwa medycznego niebezpieczeństwo ran przewlekłych pozostaje wysokie.

Z mojego doświadczenia na Haiti i innych poważnych trzęsieniach ziemi wynika, że ​​po ostrej reakcji medycznej, takiej jak amputacja kończyn i ustawienie złamań, głównym obciążeniem chorobą są rany, mówi Robert Riviello , chirurg urazowy w Brigham and Women’s oraz współpracownik Zurovcika. Terapia podciśnieniowa zmniejsza potrzebę zmiany opatrunków z jednego do trzech razy dziennie do raz na kilka dni, co jest główną zaletą w przypadku braku personelu medycznego.



Urządzenia podciśnieniowe, które działają jak próżnia nad zabandażowaną raną, stały się centralną częścią terapii ran w Stanach Zjednoczonych w ciągu ostatniej dekady. Przyspieszają gojenie nawet trzykrotnie, w zależności od rodzaju rany, a w niektórych przypadkach eliminują konieczność operacji plastycznych lub przeszczepów skóry. W Stanach Zjednoczonych dostępnych jest wiele wersji komercyjnych, które są stosowane w leczeniu oparzeń i ran przewlekłych, takich jak odleżyny czy owrzodzenia stopy cukrzycowej. Chociaż naukowcy nie wiedzą dokładnie, dlaczego to leczenie przyspiesza proces gojenia, prawdopodobnie pomaga, usuwając część płynu i bakterii gromadzących się w miejscu urazu oraz zwiększając przepływ krwi do rany. Samo ucisk może również pomóc w gojeniu, zbliżając krawędzie rany i dostarczając ucisk mechaniczny, który, jak wykazano, pobudza wzrost komórek, mówi Dennis Orgilla , chirurg z Brigham and Women’s, który nie był zaangażowany w projekt.

Istniejące urządzenia są często ciężkie, około 5 do 10 funtów i wymagają źródła energii do wytworzenia próżni, co utrudnia ich zastosowanie w warunkach katastrofy. KCI z siedzibą w Teksasie, wiodący producent maszyn podciśnieniowych, ma przenośną wersję zasilaną bateryjnie, ale jej wynajęcie kosztuje około 100 USD dziennie. Wiele firm pracuje nad jeszcze bardziej przenośnymi wersjami, mówi Orgill.

Ale Zurovcik, zainspirowany prośbą chirurga oparzenia, poszedł o krok dalej, projektując urządzenie napędzane przez człowieka, które wywiera nacisk za pomocą prostej pompy mieszkowej ważącej mniej niż pół funta. Poprawiając uszczelnienie wokół opatrunku rany w celu zmniejszenia przecieków powietrza, Zurovcik obniżył zapotrzebowanie na energię pompy z około 14 watów do 80 mikrowatów, która pochodzi z pompy ręcznej.



Zasadniczo wziąć tłok do toalety i wytworzyć podciśnienie przez dłuższy czas, to naprawdę wspaniałe, mówi Kristian Olson , lekarz z Massachusetts General Hospital w Bostonie, który nie był zaangażowany w projekt. Widzę, że nie tylko odpowiada na tę potrzebę w krajach rozwijających się, ale myślę, że może naprawdę poprawić terapię domową dla przewlekłych ran w USA.

Zurovcik i Riviello planowali próbę urządzenia w Rwandzie – Riviello spędza około połowy swojego czasu pracując w Afryce – kiedy trzęsienie ziemi nawiedziło Haiti. Koledzy zajmujący się pierwszymi falami ofiar urazów powiedzieli duetowi, że ich urządzenie może być pomocne, więc dołączyli do zespołu zajmującego się leczeniem ran zmierzającego do Szpitala Uniwersyteckiego, kilka przecznic od zrównanego z ziemią pałacu w Port-au-Prince. (Komercyjne urządzenia podciśnieniowe, znane jako VACS, zostały wykorzystane w różnych akcjach humanitarnych na Haiti, w tym sprzęt o wartości 2 milionów dolarów podarowany przez KCI.)

Pracując w dusznych namiotach wypełnionych pacjentami, zespół opiekował się tymi, których lekarze opuścili i wymagali dalszej opieki. Spośród setek ocenionych pacjentów naukowcy wybrali osiem osób cierpiących na różne urazy – amputacje, otwarte rany tkanek, otwarte złamania, urazy zmiażdżenia (gdzie trzeba było otworzyć skórę, aby mięśnie mogły się powiększyć), zakażone rany chirurgiczne oraz odleżyny spowodowane paraliżem – odpowiednie do terapii podciśnieniowej. Ponieważ było to miejsce katastrofy, uznaliśmy, że nie jest to odpowiednie miejsce do przeprowadzenia randomizowanego, kontrolowanego badania, mówi Riviello. (Opiekowali się innymi pacjentami z typowymi opatrunkami.)



Chirurg najpierw nakłada gąbkę na oczyszczoną ranę, a następnie zakrywa ją plastikową uszczelką. Rurka przepuszczana przez mały otwór w plastiku połączona z pompką, która została ręcznie ściśnięta w celu wytworzenia podciśnienia. Zespół przeszkolił rodziny pacjentów, którzy często przejmowali typowe obowiązki pielęgniarskie, w zakresie ładowania lub pompowania urządzenia. Dowiedzieliśmy się, że członkowie rodziny są zainteresowani szkoleniem i motywacją do utrzymywania urządzenia w stanie naładowania, ponieważ widzieli korzyści dla swoich bliskich, mówi Riviello. Były niezwykle niezawodne. Widzieliśmy pacjentów dwa razy dziennie, ale stało się jasne, że możemy wrócić kilka dni później, a urządzenie nadal będzie naładowane.

Ponieważ naukowcy przebywali na Haiti zaledwie 10 dni, nie byli w stanie określić, czy urządzenie pomogło pacjentom szybciej się goić. Ale wydawało się, że utrzymuje rany w czystości, mówi Riviello, i zmniejsza potrzebę zmiany bandaży, co jest bolesne dla pacjenta. W rzeczywistości jeden pacjent poprosił o leczenie po zaobserwowaniu, jak sąsiad w sąsiednim łóżku był poddawany mniejszej liczbie bolesnych zmian opatrunku, mówi Zurovcik. Teraz, po powrocie do Cambridge, majstruje przy prototypie, próbując jeszcze bardziej ulepszyć uszczelnienie ciśnieniowe i wielkość podciśnienia, jakie może zapewnić urządzenie.

Zespół planuje większy test w Rwandzie, gdzie prawdopodobnie urządzenie będzie używane w szerszym zakresie. Na przykład ludzie w biednych krajach są znacznie mniej narażeni na przeżycie ciężkich oparzeń, którym można pomóc terapią podciśnieniową. A liczba powikłań związanych z cukrzycą, takich jak owrzodzenia stóp, również w tych krajach gwałtownie rośnie, mówi Olson.



ukryć