Kako jednostavan novi izum zatvara prostrijelnu ranu u 15 sekundi

Startup iz Oregona razvio je uređaj džepne veličine koji koristi malene spužve za brzo zaustavljanje krvarenja.

Kada je vojnik pogođen na bojnom polju, hitno liječenje može izgledati jednako brutalno kao i sama ozljeda. Liječnik mora staviti gazu izravno u šupljinu rane, ponekad duboko i do 5 inča u tijelo, kako bi zaustavio krvarenje iz arterije. To je mukotrpan proces koji ne funkcionira uvijek - ako krvarenje nije prestalo nakon tri minute primjene izravnog pritiska, liječnik mora izvući svu gazu i početi ispočetka. Tako je bolno, "prvo čovjeku oduzmeš pištolj", kaže bivši medicinar za specijalne operacije američke vojske John Steinbaugh.

Čak i uz ovaj hitni tretman, mnogi vojnici još uvijek iskrvare na smrt; hemoragija je vodeći uzrok smrti na bojnom polju. "Zavoji od gaze jednostavno ne djeluju ni za što ozbiljno", kaže Steinbaugh, koji je brinuo o ozlijeđenim vojnicima tijekom više od desetak operacija u Iraku i Afganistanu. Kad se Steinbaugh umirovio u travnju 2012. nakon ozljede glave, pridružio se startupu iz Oregona tzv. RevMedx, mala skupina veterana, znanstvenika i inženjera koji su radili na boljem načinu zaustavljanja krvarenje.

Vojna fotografija

XStat, prije i poslije

RevMedx je nedavno zatražio od FDA da odobri izum džepne veličine: modificiranu štrcaljku koja ubrizgava posebno obložene spužve u rane. Nazvan XStat, uređaj bi mogao povećati preživljavanje i poštedjeti ozlijeđene vojnike od dodatne boli začepljenjem rana brže i učinkovitije od gaze.

Rani napori tima bili su inspirirani Fix-a-Flat pjenom za popravak guma. "To je ono što smo zamislili kao savršeno rješenje: nešto u što možete poprskati, proširilo bi se i krvarenje bi prestalo", kaže Steinbaugh. "Ali otkrili smo da je krvni tlak toliko visok da bi krv odmah isprala pjenu."

Stoga je tim isprobao novu ideju: spužve. Kupili su neke obične spužve u željezariji i izrezali ih u krugove od 1 centimetra, veličinu i oblik koji su odabrali iz hira, ali su kasnije otkrili da su idealni za punjenje rana. Zatim su komadiće spužve ubrizgali u ozljedu životinje. "Krvarenje je prestalo", kaže Steinbaugh. “Oči su nam zasjale. Znali smo da smo na tragu nečemu.” Nakon što su vidjeli prve prototipove, američka vojska dala je timu 5 milijuna dolara za razvoj gotovog proizvoda.

Ali kuhinjske spužve nisu baš sigurne za ubrizgavanje u tijelo. Konačni materijal trebao bi biti sterilan, biokompatibilan i brzo se širi. Tim se odlučio za spužvu napravljenu od drvene pulpe i obloženu hitozanom, antimikrobnom tvari koja zgrušava krv i koja dolazi iz ljuski račića. Kako bi osigurali da nijedna spužva slučajno ne ostane unutar tijela, dodali su markere u obliku X koji svaku spužvu čine vidljivom na rendgenskoj slici.

“Dok stavite zavoj na ranu, krvarenje je već prestalo.”

Spužve djeluju brzo: u samo 15 sekundi šire se kako bi ispunile cijelu šupljinu rane, stvarajući dovoljan pritisak da zaustave teško krvarenje. A budući da se spužve lijepe za vlažne površine, ne potiskuju se natrag iz tijela zbog šikljanja krvi. "Dok čak stavite zavoj na ranu, krvarenje je već prestalo", kaže Steinbaugh.

Međutim, stavljanje spužvi u ranu pokazalo se teškim. Na bojnom polju bolničari moraju sa sobom nositi svu svoju opremu, zajedno s teškim pancirima. RevMedx je trebao lagan, kompaktan način da se spužve uvuku duboko u ozljedu. Tim je radio s dizajnerskom tvrtkom Ziba iz Portlanda na stvaranju polikarbonatne štrcaljke promjera 30 milimetara koja se sprema s ručkom unutra kako bi se uštedio prostor. Da bi koristio aplikator, liječnik izvlači ručku, umeće cilindar u ranu, a zatim gura klip prema dolje kako bi ubrizgao spužve što je moguće bliže arteriji.

Vojna fotografija

XStat spužve

Tri jednokratna XStat aplikatora zamijenila bi pet glomaznih smotuljaka gaze u medicinskom priboru. RevMedx je dizajnirao i manju verziju aplikatora, promjera 12 milimetara, za uže ozljede. Svaki XStat će vjerojatno koštati oko 100 dolara, kaže Steinbaugh, ali bi cijena mogla pasti kako RevMedx bude povećavao proizvodnju.

Ako FDA odobri XStat, bit će to prvi zavoj na bojnom polju kreiran posebno za duboke, uske rane. Gazu, standardni tretman za ozljede od vatrenog oružja i šrapnela, odobrila je samo FDA za vanjsku upotrebu, ali "svi znaju da ako dobiješ metak, moraš staviti gazu u ranu", kaže Steinbaugh. Kada je RevMedx podnio svoju prijavu FDA-i, američka vojska je priložila propratno pismo u kojem je tražila ubrzano odobrenje. Prema Steinbaughu, RevMedx i vojska sada su u završnim razgovorima s FDA-om.

Prošlog su ljeta RevMedx i Oregon Health and Science University osvojili nagradu grant za sjeme, pod pokroviteljstvom Zaklade Bill & Melinda Gates, za razvoj verzije XStat za zaustavljanje postporođajnog krvarenja. RevMedx se u budućnosti nada stvoriti biorazgradive spužve koje se ne moraju uklanjati s tijela. Za pokrivanje velikih ozljeda, poput onih uzrokovanih nagaznim minama, tim radi na ekspandirajućoj gazi napravljenoj od istog materijala kao i XStat spužve.

“Proveo sam cijeli rat protiv terorizma na Bliskom istoku, tako da znam što treba medicinaru kad netko bude pogođen”, kaže Steinbaugh. “Liječio sam mnoge tipove kojima bi ovaj proizvod dobro došao. To je ono što me pokreće.”

Rose Pastore je pomoćnica urednika u časopisu Popular Science. Pratite je na Twitteru na @RosePastore.

Najnoviji post na blogu

Japan planira bazu na Mjesecu do 2020. koju će izgraditi roboti za robote
August 22, 2023

Amerika možda ima osamdeset i šest svojih ambicija baze na Mjesecu, ali Japanci ne planiraju pustiti u stvarnost savršeno dobre lunarne... Amerika...

Mogu li roboti preuzeti svijet?
August 22, 2023

Mogu li roboti preuzeti svijet? To je premisa ovog ljeta Ja, Robot. I istraživači umjetne inteligencije se ne rugaju. ljubaznošću Twentieth Centu...

HAL robotsko odijelo dobiva međunarodni sigurnosni certifikat
August 22, 2023

Što znači da smo korak bliže robotskim egzoskeletima. Uskočite. Već smo pratili HAL robotsko odijelo neko vrijeme, i to s dobrim razlogom: Pogleda...