211service.com
Ultrazvukový turniket k zastavení krvácení z bojiště
Americká armáda začala vyvíjet ultrazvukový turniket ve snaze zastavit život ohrožující krvácení během boje.
Ultrazvukové turnikety by mohly zastavit krvácení z krevních cév neinvazivní koagulací krve pomocí zaostřených zvukových vln. (Kredit: Philips Research)
Volal Deep Bleeder Acoustic Coagulation (DBAC) Cílem tohoto programu je vytvořit zařízení podobné manžetě, která obepíná zraněnou končetinu. Namísto vyvíjení tlaku na ránu, aby se zastavil průtok krve, by zařízení využívalo zaostřené paprsky ultrazvuku (zvukové vlny nad slyšitelnými frekvencemi) k neinvazivnímu srážení cév bez ohledu na to, jak hluboké jsou.
Pokud je zasažena velká krevní céva a rychle se ztratí velké množství krve, člověk může zemřít během několika minut, říká Michael Pashley, vedoucí oddělení ultrazvukového zobrazování a terapie Výzkum společnosti Philips v Briarcliff Manor, NY, jedna ze skupin účastnících se programu.
Podle agentury Pentagon’s Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) jsou tato zranění s vnitřním krvácením hlavní příčinou úmrtí vojáků na bojišti, říká Pashley. Ve světle toho DARPA vyčlení až 51 milionů dolarů na projekt během čtyř let, který má být rozdělen mezi řadu různých výzkumných organizací.
Ultrazvukový turniket má získat čas, aby zdravotník mohl dostat pacienta do lépe vybaveného zdravotnického zařízení, říká Lawrence Crum , ředitel Centra pro průmyslový a lékařský ultrazvuk Laboratoře aplikované fyziky Washingtonské univerzity v Seattlu, který se tomuto oboru věnuje více než deset let.
Po přiložení na poraněnou končetinu manžeta automaticky detekuje a poté utěsní poškozené krevní cévy nebo tepny zaostřením paprsků ultrazvukových vln na ránu, aby se srazila, v procesu známém jako vysoce intenzivní fokusovaný ultrazvuk nebo HIFU.
Ultrazvukové vlny jsou obvykle neškodné, odrážejí se od tkáně. To je princip sonogramů, říká Crum. Ale když jsou ultrazvukové vlny zaostřeny, účinek je radikálně odlišný. Pokud soustředíte ultrazvuk stejným způsobem jako světlo, můžete zvýšit teplotu, zvláště pokud je vlna absorbována tkání, říká.
K dosažení tohoto efektu musí být frekvence nastavena tak, aby se zvýšila její absorpce tkání, přičemž intenzita musí být zhruba milionkrát větší než u zobrazovacího ultrazvuku. Při aplikaci na krvácející ránu je účinek podobný kauterizaci, říká Crum.
HIFU je již v některých částech světa schválen pro léčbu rakoviny prostaty, zatímco probíhají klinické zkoušky jeho použití k léčbě rakoviny jater a ledvin. Pro léčbu rakoviny se nádorová tkáň odstraní pomocí HIFU.
Aplikace na krvácení se zdá jako rozumný další krok, říká Gail ter Haar , fyzik z terapeutického ultrazvukového týmu Institutu pro výzkum rakoviny v Royal Marsden Hospital nedaleko Londýna. Je to ambiciózní, ale je to docela realizovatelné, říká.
Při tomto procesu může dojít k poškození okolní tkáně, protože bude zahřátá blízko bodu varu. Ale krevní cévy zůstávají funkční, protože průtok krve v cévě ochlazuje stěnu a tak ji chrání, říká ter Haar. Takže krev kolem otvoru se sráží, zatímco krev procházející cévami stále proudí.
Biologická proveditelnost této technologie je dobře zavedena, říká Joseph Eichinger, prezident společnosti se sídlem v Seattlu AcousTx , která byla vyčleněna z jiné společnosti Therus, aby se zúčastnila výzkumného programu DARPA. Therus , také v Seattlu, také vyvíjí způsoby, jak používat ultrazvuk k zastavení krvácení. Zejména je vyvíjen jeho systém akustické hemostázy k utěsnění vpichů ve femorální tepně v třísle, které jsou způsobeny jako součást léčby srdečními katetry. Normálně se na tyto propíchnutí musí vyvíjet nepřetržitý tlak a utěsnění může trvat 30 minut až několik hodin, říká Eichinger. S přístupem HIFU se utěsní během několika sekund.
Ve své konečné podobě bude akustická manžeta sestávat z lehkého, flexibilního zařízení s ultrazvukovými zobrazovacími snímači a terapeutickými snímači, které lemují její vnitřek. Zobrazovací převodníky, které fungují stejným způsobem jako sonogramy, budou použity k první identifikaci vaskulatury v končetině a lokalizaci případného krvácení. Terapeutické převodníky jsou pak zaměřeny na zastavení průtoku krve.
Všechny tyto schopnosti byly demonstrovány jako samostatné části, říká Eichinger – nyní přichází technická překážka, jak je dát dohromady do balíčku schopného přežít útrapy bitevního pole. Je to velmi náročné prostředí, říká. Je dost těžké vzít iPod do Iráku a zajistit jeho provoz. Teplo, vlhkost, prach a hlučné elektromagnetické prostředí boje nemohou být dále od bezpečné a čisté nemocniční ošetřovny.