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儘管軍事急救人員盡了最大努力來穩定戰場上腹部受傷的情況,但當遇到由槍傷或爆炸碎片等引起的內出血時,他們幾乎沒有選擇。美國國防高階研究計劃局(DARPA)表示,它正在研究一種新型的可注射泡沫,該泡沫可以塑造成器官的形狀並減緩出血。這可以為戰地醫務人員爭取更多時間,以便將士兵送往醫療機構進行治療。
聚氨酯泡沫最初是兩種分別儲存的液體,一起注入腹腔。一種液體是多元醇,一種醇類。另一種由異氰酸酯組成,異氰酸酯是一系列高活性化學物質,廣泛用於製造柔性和剛性泡沫。在醫務人員將這兩種液體注入中線(肚臍附近)後大約一分鐘內,混合物會膨脹到其原始體積的近 30 倍,然後變成固體。它透過密封受傷的組織來減緩或阻止出血。一旦患者可以進入重症監護室,醫生將移除固體塊,然後進行手術以永久止血。
“最初的戰場護理由戰地醫務人員在嚴酷、通常是充滿敵意的條件下提供,”DARPA 的傷口靜止系統專案的專案經理布萊恩·霍洛威說,該專案於 2010 年啟動,旨在尋找控制內出血的技術解決方案。這種泡沫由Arsenal Medical, Inc.製造,不加區分地阻止出血源,幾乎就像一場針對失血的焦土戰役。
明尼蘇達州羅切斯特聖瑪麗醫院的創傷主任唐納德·詹金斯說:“我們一直在等待這一刻。”他是一名在戰鬥區域(包括阿富汗和伊拉克)服役超過 700 天的 24 年空軍老兵。當被問及他看到士兵因爆炸物或槍傷造成的腹部出血的頻率時,他停頓了一下說:“太多次了。”
Arsenal Medical 最初開發這種泡沫是為了作為另一種治療的輸送機制,這種治療將區分健康和受傷的組織,然後僅透過與受傷部分結合來止血。研究人員以豬為物件,透過在手術過程中將一根金屬絲纏繞在器官上來誘發肝損傷,將動物關閉,然後拉動一部分從皮膚中伸出的金屬絲。他們在拉動金屬絲和注入兩種液體之間等待了 10 分鐘,以便讓血液在體內積聚,就像戰鬥傷口中經常發生的那樣。
研究人員在移除凝固的泡沫時對所發現的結果感到驚訝。“當我們看到我們使用的動物模型時,我們意識到我們已經解決了[內出血]問題,”該專案的主要研究員烏普瑪·夏爾馬說。在這些測試中,泡沫使失血量減少了六倍,並且在受傷後三小時,治療組的存活率為 72%,而對照組的存活率僅為 8%。豬通常被用作測試物件,因為豬的器官結構與人類非常相似。
這種特殊的泡沫是 Arsenal Medical 研究人員在試驗諸如膨脹速度以及兩種化學前體變成固體泡沫的時間等變數時測試的大約 1,300 種泡沫之一。研究人員還必須考慮泡沫是否與體內的其他液體發生反應。“我們專門將其設計成一個兩部分系統,因此它會與自身發生相互作用,”夏爾馬解釋說,液體一旦注入,就不能與其他體液發生化學反應。一些泡沫也不能工作,因為它們無法對抗血流或粘在組織上。
儘管 Arsenal Medical 的泡沫具有很大的潛力,但在投入使用之前仍需要進行一些工作。在材料凝固後,它會引起瘀傷。此外,兩種液體之間的反應會產生熱量,從而使周圍組織的溫度升高約 2 或 3 攝氏度。夏爾馬說,這種溫度升高與高燒相當。一些患者可能也會對泡沫產生過敏反應。
詹金斯指出了另一個潛在問題:凝固的泡沫碎片可能會在體內脫落,並在患者的血液中漂流,最終阻塞腿部或肺部的血流。夏爾馬說,研究人員尚未看到任何這種情況發生的證據。
儘管如此,詹金斯還是看到了這種針對戰地醫務人員以及偏遠農村地區急救人員的常見問題的新方法中的一些希望。“如果戰場上有一半的死亡是軀幹出血造成的,而你能夠挽救 10%,那麼倖存者會說這[風險]值得嗎?”他問道。“我會說是的。”