Zatrzymanie krwawienia pola bitwy

Badacze w Nauka o lotach Aurora opracowali torebkę, którą można umieścić w dużej, otwartej ranie, aby w ciągu kilku minut zatrzymać zagrażające życiu krwawienie. Woreczek, zwany pęczniejącym hemostatem, przypomina worek fasoli i jest wykonany z siatki z włókien polimerowych otulonej tkaniną spandex. Polimer wchłania krew i rozszerza się, wywierając wystarczający nacisk na ściany rany, aby powstrzymać przepływ krwi. Wstępne testy wykazały również, że woreczek sprzyja krzepnięciu: wchłaniana jest tylko woda z krwi, co powoduje koncentrację naturalnych czynników krzepnięcia występujących we krwi.

Ratownik: Pęczniejące hemostaty (powyżej) są przeznaczone do wchłaniania krwi i zatrzymywania krwawienia w ciężkich ranach. Superchłonny polimer w każdym woreczku wchłania krew i rozszerza się, wywierając nacisk na ściany rany i hamując przepływ krwi.

Worek byłby najbardziej przydatny do leczenia ran w obszarach ciała, w których nie można było założyć opaski uciskowej, oraz do ran zbyt dużych i ciężkich dla bandaży hemostatycznych. Jedną z głównych przyczyn śmierci żołnierzy w Iraku i Afganistanie jest krwawienie, a na polu bitwy jest wiele przypadków, w których to urządzenie mogłoby uratować życie, mówi Javier de Luis, główny naukowiec w Aurora i główny badacz ds. pęczniejącego hemostatu. Co więcej, można go nosić przez długi czas bez żadnych skutków ubocznych i można go łatwo zdjąć.

Konwencjonalne metody kontrolowania krwawienia zewnętrznego obejmują stosowanie bezpośredniego ucisku. Może to zrobić lekarz lub inna osoba, ściskając ranę, opatrując ją gazami hemostatycznymi lub zakładając opaskę uciskową. Każdy z nich przedstawia inny problem i nie jestem pewien, czy którykolwiek z nich jest bardzo skuteczny, mówi George Velmahos , profesor chirurgii w Harvard Medical School i szef wydziału urazów, chirurgii ratunkowej i intensywnej opieki chirurgicznej w Massachusetts General Hospital (MGH). Na przykład opaska uciskowa zatrzymuje krążenie krwi poniżej punktu, w którym jest nałożona, co sprawia, że ​​reszta kończyny staje się podatna na martwy mięsień, mówi Velmahos. Niedawno armia amerykańska opracowała ultradźwiękową opaskę uciskową, która zatamuje przepływ krwi za pomocą skoncentrowanych wiązek ultradźwięków. (Patrz Ultradźwiękowa opaska uciskowa, aby zatrzymać krwawienie na polu bitwy.) Ale ta metoda, wraz z innymi, ma termiczne skutki uboczne, które powodują uszkodzenie otaczającej tkanki.

Bardzo trudno jest też uciskać głębokie rany, zwłaszcza gdy lecą kule, mówi Velmahos. Potrzebujemy inteligentnych urządzeń i inteligentnych materiałów, które mogą zatrzymać krwawienie bez przerywania krążenia i bez konieczności fizycznej obecności ratownika medycznego lub innego ciała. Pod tym względem bardzo przydatny jest obrzęk hemostatu.

Worek początkowo mierzy około trzech cali kwadratowych i waży tylko kilka uncji, dzięki czemu można go łatwo schować do apteczki, plecaka, a nawet kieszeni żołnierza. Wykonany jest z superchłonnego proszku polimerowego na bazie kwasu poliakrylowego, standardowego materiału, o którym wiadomo, że silnie pęcznieje pod wpływem wody, dzięki czemu może wchłaniać wodne składniki krwi i rozszerzać się. Jednakże, gdy worek jest używany w ranie, rozszerzanie się cząstek polimeru jest łatwo blokowane przez cząstki stałe we krwi, co znacznie zmniejsza skuteczność polimeru w urządzeniu.

Aby temu zaradzić, naukowcy Aurora zmieszali polimer z włóknem polipropylenowym. Włókno utrzymuje cząsteczki polimeru w równych odstępach, dzięki czemu mogą szybko wchłonąć krew, jednocześnie równomiernie się rozszerzając. Materiał zewnętrzny to tkanina spandex z mikrosiateczką, która rozciąga się, aby dostosować się do rozszerzania żelu. Torebka z kolei wywiera nacisk na ściany rany i hamuje przepływ krwi poprzez mechaniczne działanie blokujące płyny.

Urządzenie ma całkowitą absorpcję około 30 razy większą od początkowej wagi w ciągu dwóch minut, mówi Liping Sun, starszy naukowiec z Aurora. W zależności od wielkości rany można zastosować kilka woreczków. Każdy może puchnąć do wielkości kilku grejpfrutów, mówi de Luis. Ale najlepiej byłoby, gdyby woreczek nie rozszerzał się całkowicie – tylko na tyle, aby zatrzymać przepływ krwi. Woreczek działa również jak pielucha: blokuje płyn, uniemożliwiając wyciśnięcie krwi. Testy na świniach w MGH dały obiecujące wyniki: wszystkie badane osoby leczone torebką przeżyły obrażenia, w porównaniu z zaledwie 40 procentami w przypadku kontroli, które zostały przetestowane za pomocą standardowej wojskowej rolki z gazy.

Pęczniejący woreczek z hemostatem może zapewnić dobry sposób na zatrzymanie krwawienia na kilka godzin, tak aby żołnierz lub pacjent mógł zostać przetransportowany do centrum medycznego, mówi Ali Khademhosseini , adiunkt w wydziale nauk o zdrowiu i technologii Harvard-MIT oraz zwycięzca TR35 . W przeciwieństwie do podobnych urządzeń działa w celu zminimalizowania ilości płynu, który wydostałby się z rany, mówi Khademhosseini.

Dwa inne rodzaje urządzeń już używanych przez wojsko USA są produkowane przez HemCon oraz Z-Medica . HemCon, z siedzibą w Portland, OR, produkuje bandaże z chitozanu, naturalnie występującego, biokompatybilnego polisacharydu pochodzącego z muszli krewetek. Po nałożeniu na ranę dodatnio naładowany chitozan przyciąga ujemnie naładowane krwinki, co uszczelnia ranę i umożliwia organizmowi utworzenie skrzepu, który zatrzymuje krwotok.

Z-Medica, z siedzibą w Wallingford, CT, produkuje płynny produkt o nazwie QuickClot, który wykorzystuje środki na bazie zeolitu do wchłaniania krwi i przylegania do tkanki w miejscu rany i wokół niego.

Ale w przypadku urazów urazowych potrzebny jest szybki system, który zapobiegnie krwawieniu z dużych ran, mówi Khademhosseini. Na przykład bandaże HemCon pokrywają tylko obszar o wymiarach cztery na cztery cale.

Główną zaletą naszego urządzenia jest to, że jest to aplikacja czysto mechaniczna, więc nie mamy żadnych komplikacji związanych z reakcjami chemicznymi ani reakcjami egzotermicznymi, mówi de Luis.

Naukowcy z MIT pod kierownictwem Rutledge Ellis-Behnke pracują również nad innowacyjnym rozwiązaniem: biodegradowalną cieczą, która może szybko zatrzymać krwawienie. (Patrz Nanosolution zatrzymuje krwawienie i TR10: Nanohealing .) Może być również stosowany do wspomagania gojenia, szczególnie w przypadku ran wewnątrz ciała. Biodegradowalny płyn jest jednak wciąż od trzech do pięciu lat od zatwierdzenia do stosowania u ludzi, a naukowcy z MIT twierdzą, że najpierw zostanie użyty w zabiegach chirurgicznych. Jego wpływ na duże rany i na inne obszary jest nieznany.

Według de Luisa i Velmahosa pęczniejący hemostat można opracować za mniej niż 10 dolarów za worek i może pojawić się na polu bitwy w ciągu roku. Tego rodzaju rzeczy są bardzo przydatne nie tylko na polu bitwy, ale także w leczeniu biomedycznym w dowolnym miejscu, mówi Khademhosseini. Używają standardowych polimerów, które są tanie i dostępne w handlu.

ukryć