Ultradźwiękowy tampon

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Amerykańska armia chce opracować przenośne urządzenie, które za pomocą ultradźwięków tamowałoby krwawienia wewnętrzne, powstałe wskutek ran odniesionych w boju. Takie urządzenie powinno znacząco zmniejszyć liczbę śmiertelnych ofiar operacji wojskowych. Można by je zabierać na pole bitwy i na bieżąco udzielać pomocy potrzebującym, a ponadto eliminowałoby ono konieczność przeprowadzania ryzykownych operacji.

Lekkie urządzenie ma być skontruowane tak, by do jego obsługi wystarczyło podstawowe przeszkolenie.

Spośród przyczyn śmierci, którym można zapobiec, krwawienia wewnętrzne są tym czynnnikiem, który powoduje najwięcej zgonów wśród żołnierzy biorących udział w boju. Żołnierze z krwawieniami umierają, gdyż zbyt późno docierają z miejsca walki do szpitali.

Urządzenie, nad którym prace sponsoruje DARPA (Defense Advanced Research Project Agency - Agencja Zaawansowanych Projektów Obronnych), ma działać dwuetapowo. Najpierw, wykorzystując efekt Dopplera, określałoby miejsce krwawienia. Następnie w punkt ten wysyłane byłyby ultradźwięki o dużej mocy, które mają zasklepić uszkodzone naczynia krwionośne.

DARPA zleciła opracowanie urządzenia dwóm konkurującym grupom. W skład AcousTx Corporation wchodzą Siemens Corporate Research i produkująca urządzenia do ultrasonografii firma Thersu. Z kolei zespół holenderskiego Philipsa współpracuje z naukowcami z University of Washington w Seattle. W ciągu czterach lat DARPA przeznaczy na badania 51 milionów dolarów.

Ultradźwięki zatrzymują krwawienie dzięki podgrzaniu krwawiącego miejsca. Efekt podobny jest do metody sprzed wieków, polegającej na przypieczeniu rany.
Podgrzanie powoduje, że białko o nazwie fibryna wytrąca się z krwi i formuje włókna, powodując krzepnięcie. Ponadto wskutek podwyższonej temperatury zawarty w naczyniach krwionośnych kolagen ulega denaturyzacji przez co zamyka i termicznie "spieka" uszkodzone naczynie. Podczas używania ultradźwięków o odpowiednio dużej energii dochodzi też do pewnego bardzo pożytecznego mechanicznego efektu. Krew, która wylewała się z naczynia, zostaje, przynajmniej częściowo, wtłoczona do niego z powrotem. Podczas tego zdarzenia, dochodzi do miejscowych zmian ciśnienia krwi i powstaniu w niej, wskutek kawitacji, pęcherzyków gazu. Dzięĸi temu mogą tworzyć się wolne rodniki, które przyspieszają krzepnięcie.

Chociaż mechanizm powstrzymywania krwawienia za pomocą ultradźwięków jest dobrze opisany, przed naukowcami stoi poważne wyzwanie. Muszą oni bowiem stworzyć takie urządzenie, które automatycznie znajdzie źródło krwawienia i nie będzie wymagało wysoko wyspecjalizowanej obsługi. Podczas testów laboratoryjnych krwawienie udało się zatrzymać, jednak dokonał tego "bardzo inteligentny i dobrze przeszkolony operator".

Prototyp opisywanego urządzenia ma być gotowy za 1,5 roku.

« powrót do artykułu