Stop slagmarksblødning

Forskere ved Aurora Flight Sciences har udviklet en pose, der kan lægges i et stort, åbent sår for at standse livstruende blødninger inden for få minutter. Posen, kaldet en hæmostat, ligner en sækkestol og er lavet af et polymerfibernet indkapslet i spandexstof. Polymeren absorberer blodet, og som den gør, udvider den sig, hvilket lægger tilstrækkeligt pres på sårets vægge til at bremse blodstrømmen. Foreløbige test har også vist, at posen fremmer koagulering: kun vandet fra blodet absorberes, hvorfor de naturlige koagulationsfaktorer, der findes i blodet, bliver koncentreret.

En livredder: Hæmostaterne (ovenfor) er designet til at absorbere blod og stoppe blødninger i alvorlige sår. En superabsorberende polymer inde i hver pose opsuger blodet og udvider sig, hvilket lægger pres på sårets vægge og bremser blodstrømmen.

Posen ville være mest anvendelig til behandling af sår i områder af kroppen, hvor en tourniquet ikke kunne påføres, og til sår, der er for store og alvorlige til hæmostatiske bandager. En af hovedårsagerne til soldaters død i Irak og Afghanistan er blødning, og der er mange tilfælde på slagmarken, hvor denne enhed ville vise sig at være livreddende, siger Javier de Luis, chefforsker ved Aurora og hovedforsker for hæmostaten med hævelse. Ydermere kan den bruges i længere perioder uden bivirkninger, og den kan nemt fjernes.

Konventionelle metoder til at kontrollere ekstern blødning omfatter påføring af direkte tryk. Dette kan gøres ved, at en læge eller en anden person komprimerer såret, fylder det med hæmostatiske gaze eller lægger en turniquet. Hver enkelt præsenterer et unikt problem, og jeg er ikke sikker på, at nogen af ​​dem er særlig effektive, siger George Velmahos , professor i kirurgi ved Harvard Medical School og chef for afdelingen for traumer, akutkirurgi og kirurgisk kritisk pleje ved Massachusetts General Hospital (MGH). En tourniquet stopper for eksempel blodcirkulationen under det punkt, hvor den påføres, hvilket efterlader resten af ​​ekstremiteten modtagelig for at blive død muskel, siger Velmahos. For nylig udviklede den amerikanske hær en ultralydsturniquet til at dæmme blodstrømmen ved hjælp af fokuserede ultralydsstråler. (Se En ultralyds-turniquet for at stoppe slagmarksblødning.) Men denne metode har sammen med andre termiske bivirkninger, der forårsager skade på det omgivende væv.

Det er også meget svært at komprimere dybe sår, især når kuglerne flyver, siger Velmahos. Vi har brug for smarte enheder og smarte materialer, der kan stoppe blødninger uden at afbryde cirkulationen, og uden at en paramediciner eller en anden krop er fysisk til stede. I den grad er hæmostaten til hævelse meget nyttig.

Posen måler oprindeligt omkring tre kvadratcentimeter og vejer kun et par ounce, hvilket gør det nemt at fylde i et førstehjælpskasse, en rygsæk eller endda en soldats lomme. Det er lavet af et polyakrylsyre-baseret superabsorberende polymerpulver, et standardmateriale, der vides at svulme meget, når det udsættes for vand, og derfor kan det absorbere de vandige komponenter i blodet og udvide sig. Men når posen bruges i et sår, blokeres udvidelsen af ​​polymerpartiklerne let af partiklerne i blodet, hvilket væsentligt reducerer effektiviteten af ​​polymeren i anordningen.

For at bekæmpe dette blandede Aurora-forskere polymeren med en polypropylenfiber. Fiberen holder polymerpartiklerne jævnt fordelt, så de hurtigt kan opsuge blodet, mens de udvider sig ensartet. Ydermaterialet er et mikro-mesh spandex stof, der strækker sig for at optage geludvidelse. Posen lægger til gengæld pres på sårets vægge og dæmper blodstrømmen gennem en mekanisk væskeblokerende effekt.

Enheden har en total absorption på cirka 30 gange dens oprindelige vægt inden for to minutter, siger Liping Sun, seniorforsker ved Aurora. Afhængigt af sårets størrelse kan flere poser bruges. Hver enkelt kan svulme op til omkring størrelsen af ​​et par grapefrugter, siger de Luis. Men ideelt set ville en pose ikke udvide sig hele vejen - kun nok til at stoppe blodstrømmen. Posen fungerer også som en ble: den låser væsken fast, så blodet ikke kan presses ud. Tests på grise på MGH gav lovende resultater: alle testpersoner, der blev behandlet med posen, overlevede deres skader, mod kun 40 procent for kontrollerne, som blev testet med en standard hærudstedt gazerulle.

Hæmostatposen kunne være en god måde at stoppe blødningen i et par timer, så en soldat eller en patient kan transporteres til et lægecenter, siger Ali Khademhosseini , en assisterende professor i Harvard-MIT-afdelingen for sundhedsvidenskab og teknologi, og en vinder af TR35. I modsætning til lignende enheder virker det for at minimere mængden af ​​væske, der ville komme ud af såret, siger Khademhosseini.

To andre typer enheder, der allerede bruges af det amerikanske militær, er lavet af HemCon og Z-Medica . HemCon, der er baseret i Portland, OR, fremstiller bandager af chitosan, et naturligt forekommende, biokompatibelt polysaccharid afledt af rejeskaller. Når det påføres et sår, tiltrækker det positivt ladede chitosan negativt ladede blodceller, som forsegler såret og tillader kroppen at danne en blodprop, der stopper blødningen.

Z-Medica, baseret i Wallingford, CT, fremstiller et hældbart produkt kaldet QuickClot, der bruger zeolit-baserede midler til at opsuge blodet og klæbe til vævet ved og omkring sårstedet.

Men ved traumatiske skader skal man have et hurtigt system, der kan forhindre blødninger i store sår, siger Khademhosseini. HemCon-bandager dækker for eksempel kun et område på fire gange fire tommer.

Den største fordel ved vores enhed er, at det udelukkende er en mekanisk applikation, så vi har ingen komplikationer med kemiske reaktioner eller eksoterme reaktioner, siger de Luis.

Forskere ved MIT, ledet af Rutledge Ellis-Behnke, arbejder også på en innovativ løsning: en biologisk nedbrydelig væske, der hurtigt kan stoppe blødningen. (Se Nanoopløsning stopper blødning og TR10: Nanohealing.) Det kan også bruges til at fremme heling, især for sår inde i kroppen. Den biologisk nedbrydelige væske er dog stadig tre til fem år fra at blive godkendt til brug på mennesker, og MIT-forskere siger, at den først vil blive brugt i kirurgiske procedurer. Dets indvirkning på store sår og i andre områder er ukendt.

Ifølge de Luis og Velmahos kan hæmostaten til hævelse udvikles for mindre end $10 pr. pose, og den kan være på slagmarken inden for et år. Den slags ting er meget nyttige ikke bare for slagmarken, men til biomedicinsk behandling hvor som helst, siger Khademhosseini. De bruger standardpolymerer, der er billige og kommercielt tilgængelige.

skjule