野战创伤止血的研究应用进展
摘要
关键词
野战;创伤止血;研究应用
正文
基金项目:院管课题(一种充气式便携式无菌手术仓的研发 编号2020YGA06)
未经控制的出血引起的死亡在军队中占比约50%,非致命性伤口的出血是导致战场致死率和致残率增高的主要原因之一,因为大量失血会出现体温过低、凝血功能障碍、败血症,严重的甚至引起器官衰竭等症状。在抵达医疗救治机构之前及时有效地控制急性大出血,可用挽救90%伤员的生命。美军战术作战伤员救护(tactical combat casualty care, TCCC)指南从第 1 版开始就一直把止血作为战创 伤救治的首要核心技术。但传统的绷带、止血纱布、止血粉等止血材料已难以满足战创伤急救的需求,因此国内外研究人员一直致力于有效控制野战创伤止血的相关技术和产品的研究。
一、野战创伤止血方法的研究与应用
(一)止血带的应用
目前较为先进的止血带装置为美军研发的一系列血管战创伤专用急救器具。止血带主要用于四肢血管战创伤的抢救,美军现役装备的3款止血带分别为战斗用止血带(combat appli-cation tourniquet,CAT)、特战部队战术止血带 (the special operations forces tactical tourniquet,SOFTT)和军用止血带 ( emergency and military tourniquet,EMT) ,均被证明可以有效阻断血流[1]。前两种为绞紧式装置,可单手操作,后一种靠充气压迫,需要双手操作。四肢的血管战创伤可用上述装置止血,但对躯干和结合部位等则无法使用或应用后的效果不理想[2]。目前已经有新型止血装置包括战备钳(combat ready clamp ,CRoC) 、SAM 交界部位止血带( SAM junctional tourniquet ,SAM-JT) 、交界部位紧急救治装置(junctional emergency treatment tool ,JETT) 等。在这些产品中 , CRoC与SAM-JT已经获得了美国食品药品监督管理局的批准,可以应用在腹股沟及腋窝等交接部位的出血并稳定骨盆骨折[3]。JETT与CRoC 相比较能够同时对双侧股动脉实施压迫,更加高效地完成止血。
(二)止血材料的应用
1.纤维蛋白胶制品
纤维蛋白胶制品主要由纤维蛋白、凝血因子等成分组成,是一种止血材料。其中生物相容性好、生物降解性好、能促进凝血、形成凝血网络等,凝血因子可以加快止血的速度,加快伤口的愈合速度[4]。“QuickClot”和“HemCon”是目前市场上普遍使用的具有代表性的产品,这些产品采用不同工艺制成,其性能特点及适用范围各不相同,可根据实际需求选用适合的产品。纤维蛋白胶制品主要是利用纤维蛋白和凝血因子在伤口表面生成凝血网,促进血小板聚集,激活凝血因子,达到快速止血的目的[5]。另外纤维蛋白胶具有很好的吸水性、粘附性,能有效地封闭伤口,防止进一步出血。在野外环境中使用纤维蛋白胶制品,其主要步骤:先清洗伤口,用消毒液进行消毒;然后直接将纤维蛋白凝胶产品覆盖于创口表面,轻压几秒钟,促进止血作用;最后用敷料固定止血材料,严密观察伤口状况,如有需要,应及时更换止血材料。
2.胶原蛋白
胶原蛋白是主要由氨基酸构成的蛋白质,其生物相容性好,可降解,可加速创面愈合,胶原主要来源于动物皮肤和鱼鳞,具有丰富的可塑性。目前市场上以胶原蛋白止血海绵、止血粉等为基础的止血产品已经上市,经临床应用,效果显著。胶原蛋白具有很好的吸水性及结合性,遇血后能快速凝结,封闭伤口,促进止血,同时胶原蛋白还具有促进血小板、红细胞聚集的作用,从而加快凝血的进程[6]。在野外条件下,胶原蛋白止血制品多为海绵状或粉状。
3.壳聚糖
壳聚糖是一种主要由葡萄糖构成的多糖类物质,它的分子结构中含有活性氨基、羟基,能与红细胞、纤维蛋白等形成凝块,在野外条件下,壳聚糖可迅速吸附血细胞及血小板,使其凝固,起到止血作用。其中以壳聚糖止血海绵为代表,应用范围较广,该海绵生物相容性好,可降解,不会对人体组织造成不良影响,将壳聚糖止血海绵直接敷于伤口表面,可使伤口快速吸收血液,形成凝块,从而达到止血、促进创面愈合的目的。可以说壳聚糖是一种新型的高分子材料,它能与血液中的蛋白质相互作用,激活凝血因子,加速凝血,另外壳聚糖也有一定的抑菌效果,可防止伤口感染,提高愈伤成功率[7]。
4.沸石
沸石主要由硅酸铝组成,结构稳定,吸附能力强,化学稳定性好,属于一种特殊的材料,它可以有效地吸收伤口中的血液,形成血块,起到止血的作用。
沸石止血胶是目前市场上使用最多的一种,以天然沸石为主要原料,经特殊工艺精制而成,止血效果好,安全性高。沸石的使用原理是利用其强大的吸附能力,快速地吸收伤口中的血液,形成一层保护膜,阻止血流不止,同时沸石还有抗菌、消炎等功能,能有效防止伤口感染,加快伤口愈合。沸石止血胶是野外使用非常方便的止血材料。
5.组织胶
组织胶的主要成分是明胶、明胶酶和氯化钙,明胶是由动物皮毛、骨头经酸水解而成的一种胶状物,粘性好,生物相容性好;明胶酶是一种酶,能加快明胶的溶出;氯化钙是一种常见的促凝血药物,这几种成分组合在一起,使其具有更好的止血作用[8]。目前,市场上已出现了许多医用明胶和明胶胶囊等产品,这些产品在紧急止血方面起到了很大的作用。组织胶是一种能够封闭伤口,促进血液凝固的药物,其中明胶能填满创口,形成一层保护膜,防止失血;明胶酶能加快明胶降解速度,促进伤口愈合;氯化钙则可以激活凝血酶,促进血液凝固,这种多重机制使其成为一种有效的止血材料。
6.复凝粉
复凝粉是由明胶、纤维蛋白、凝血酶等组成的,这些物质可以有效地加速凝血,形成能够快速止血的血块。另外复凝粉中含有一定的抗菌成分,能有效防止伤口感染,促进伤口愈合。目前,市场上较为知名的“止血明胶粉”有“止血生”,该产品已广泛应用于军事野战和紧急救护中,止血效果明显。复凝粉具有促进血液凝固的作用,起到止血的作用,复凝粉撒到伤口上后,会迅速与伤口内的血液发生反应,生成凝血块,从而快速止血,同时本品含有抗菌成分,能防止伤口感染,加速伤口愈合。
7.可溶性止血纱布
可溶性止血纱布的主要成分是纤维素、明胶及氧化纤维素,其中纤维素生物相容性好,能有效促进创面愈合[9]。明胶有很强的止血功能,能快速形成凝块,氧化纤维素对止血有很大的帮助,将上述几种成分进行配伍,可提高止血纱布的止血效果及生物相容性。本实用新型主要用于止血,其原理是与伤口渗出的血液发生反应,快速形成凝块,与传统止血方法比较,可溶止血纱布具有操作简便、快捷、无残留物等优点。
二、野战创伤止血未来的研究展望
(一)利用生物工程技术开发新型止血材料
生物仿生学主要研究生命体系的结构、功能、机制和过程,以及在生物工程中的应用,利用仿生学原理,设计具有生物组织结构与功能的仿生材料,使其具有更好的生物相容性与生物功能,将仿生学原理应用于止血材料的研发,可提高止血效果,降低并发症。传统止血方法主要有压迫止血、药物止血、器械止血等,存在止血效果差、操作繁琐、易复发等缺点。因此急需研发满足野战医疗实际需要的新型止血材料,可结合生物工程技术,设计出更加符合实际需要的止血材料,提高止血效率,缩短治疗时间,提高野战医疗的效率与质量。随着生物工程技术的进步,生物材料的设计与制备能力不断提高,为新型止血材料的研发提供了技术支撑,通过生物工程技术,实现对材料结构与性质的精确调控,提高其生物相容性、活性,提高止血效果。
(二)发展智能止血器械
随着战争及自然灾害的频繁发生,对野战创伤止血的要求越来越高,传统的止血方法往往要求有很高的专业技术和经验,但在野外条件下,由于资源和时间的限制,往往不能及时到达现场。因此研制智能化止血器械能够弥补这一不足,为野战条件下伤员提供快速、精准的止血服务。将人工智能与机器学习技术相结合,设计一种智能感知、自动调节止血效果的止血装置,可大大提高止血效率与精度。利用智能传感技术,使止血设备能够实时监控伤口的出血状况,并作出相应的反应。利用机器学习技术,实现对不同病人、不同损伤类型的止血装置进行自动调整,以保证止血过程的精确高效。随着人工智能、机器学习等技术的不断成熟与普及,智能化止血装置的设计也顺应了技术发展的趋势,通过不断地研发与创新,进一步提升其智能化水平与性能,使其更好地应用于临床。
(三)研究新型止血药物
传统止血药虽有一定的止血效果,但战场环境下伤员往往多处伤口复杂,传统止血药很难达到快速、持续止血的效果,新的止血药物的研发,将有助于探索一种更为快速有效的止血机制,从而有效地减少患者的失血状态,提高患者的存活率和复愈率。野战条件下,伤员面临着各种各样的风险与挑战,出血是最紧迫、最危险的情况之一。传统止血药物有一定的副作用,如果不恰当使用,还会增加患者出血的危险,研发安全高效的新型止血药,可有效降低伤者出血风险,提高救治的安全性与有效性。在野外环境下,医务人员经常要面对各种各样的突发事件,迅速有效地止血是医务人员必须掌握的一项基本技能,研究新型止血药物将为医务人员提供更多选择,更好地满足不同类型患者的救治需求,提升医务人员诊治能力,提升野战医疗救治水平。
结束语
在野战条件下,止血是救治伤员的重要步骤,因此止血技术的应用具有重要意义。经过不懈的努力,医务界一直在探索新的止血方法,以求给战场伤员更多的生存机会。然而,止血技术的研究是永无止境的,我们要不断地挑战自己,寻求更加安全有效的止血方法,以更好地保护伤员,只有不断总结经验教训,总结前人经验,才能使野战救护工作不断向前发展,使更多的伤员重归安全、健康的怀抱。
参考文献
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