Чтобы дать этим солдатам шанс на выживание, студенты Университета Джонса Хопкинса изобрели систему инъекций пены, предназначенную для остановки обильного кровотечения из раны, в которой конечность или голова соединены с туловищем. Изобретение студентов предназначено для оказания давления и ограничения кровопотери в течение первого критического часа, в течение которого раненого солдата переводят в место, где оказывается более сложная медицинская помощь.
Студенты говорят, что новое лечение на поле боя необходимо, потому что жгут или марлевую салфетку со свертывающим агентом трудно эффективно наложить на глубокие раны в этих местах соединения. Кроме того, не всегда легко найти точный источник кровопотери в таких ранах.
«Проблема в том, что повреждения от пуль и костных фрагментов глубоко внутри соединительной раны не всегда видны снаружи тела, и обычный агент свертывания крови может не достичь источника кровотечения», — сказал Сидни Руни, лидер группы. команда студентов биомедицинской инженерии, которая стремилась решить эту проблему. «Мы придумали систему впрыска пены, которая заполняет область раны и блокирует кровопотерю."
По ее словам, цель состоит в том, чтобы не дать раненым солдатам потерять более половины объема крови, прежде чем они попадут в медицинское учреждение.
Цель состоит в том, чтобы добраться до такого учреждения за 60 минут, так называемый золотой час, в течение которого лечение травм является наиболее успешным.
«Наш проект в буквальном смысле имеет дело с вопросом жизни и смерти», — сказал Руни. «В конце концов, это послужило дополнительной мотивацией для нашей команды."
Прошлой осенью она и еще семь студентов Джона Хопкинса решили разработать эту систему предотвращения кровопотери на поле боя из списка возможных классных проектов.
Их прототип появился в рамках программы студенческой команды дизайнеров Джонса Хопкинса на факультете биомедицинской инженерии, которую разделяют медицинская школа университета и инженерная школа Уайтинга.
Чтобы понять, что происходит, когда солдаты ранены, студенты сначала провели эксперименты с гелем, имитирующим консистенцию человеческих тканей. Студенты использовали стержень для создания «кровеносных сосудов», заполненных водой в геле.
Затем члены команды вырезали на геле «раны», чтобы имитировать процесс кровотечения. Чтобы остановить кровопотерю из такой раны, студенты определили два жидких химиката, которые при смешивании быстро образуют пенополиуретан.
«Пена заполняет отверстие раны, затвердевает и оказывает давление на стенки полости», — сказала Элли Санзи, которая участвовала в проекте на первом курсе. "Это должно привести к более эффективному нацеливанию и лечению источника кровотечения."
Два химиката, образующие пену — полиол и диизоцианат — остаются в канистрах, которые хранятся отдельно внутри инжекторного устройства до того, как они понадобятся.
Студенты разработали канистры так, чтобы химикаты оставались стабильными в военных условиях при температуре до 100 градусов по Фаренгейту в течение как минимум одного года. Инжектор размером с маркер для белой доски. На поле боя солдат, проводящий лечение, смешивал два химиката с помощью механизма внутри инжектора.
Затем, нажав на поршень, можно ввести расширяющуюся пену в рану, чтобы уменьшить кровотечение.
Студенческий проект был предложен и контролировался двумя хирургами в All Children’s Hospital, медицинском учреждении Джона Хопкинса в Санкт-Петербурге. Петербург, Флорида.
All Children’s служит местом клинической подготовки медиков из «зеленых беретов», «морских котиков», армейских рейнджеров и спецназа морской пехоты, которым требуется педиатрический опыт реагирования на чрезвычайные ситуации. Это позволило студентам-изобретателям встретиться с этими командами и хирургами для обсуждения проекта и прототипов.
Один из хирургов-спонсоров, Пол Д. Дэниелсон, ветеран армии, который сейчас является медицинским директором отделения детской хирургии в All Children’s, сказал, что устройство учеников выглядит довольно многообещающим, хотя оно все еще находится на стадии прототипа.
«Я вообще не думаю, что это пирог в небе», — сказал он. "Я думаю, что это очень жизнеспособное решение проблемы, которая преследует нас на поле боя."
Другой спонсор и советник студентов, детский хирург All Children’s Николь Чандлер, была впечатлена твердым пониманием дизайна и клинических проблем старшекурсников. «Я думаю, что студенты отлично поработали над этим проектом», — сказала она. "Их понимание некоторых медицинских концепций превосходило понимание многих студентов-медиков. Они разработали простой, интуитивно понятный дизайн, который может спасти множество жизней."
Студенты-изобретатели продемонстрировали свое устройство на ежегодном мероприятии Johns Hopkins Biomedical Engineering Design Day, организованном университетским центром биоинженерных инноваций и дизайна. На мероприятии в мае организация «Обработка ран на поле боя» получила награду факультета за лучший дизайн и второе место среди зрителей за свой плакат. Помимо Руни и Сандзи, членами студенческой команды были Кэти Хохберг, Логан Ховард, Остин Джордан, Дивья Керник, Джефф Нокс и Эрнест Скалабрин.
Студенты получили разрешение университета начать испытания прототипа системы на животных, но еще не приступили к таким процедурам. Никаких испытаний на людях не проводилось.
Студенты планируют работать с советниками своих преподавателей и медицинскими спонсорами, чтобы определить, как продвинуть проект, в конечном итоге, принять и использовать в военных условиях.
