211service.com
En billig, bärbar sårläkningsenhet
I mitten av februari, ungefär en månad efter att en massiv jordbävning jämnade ut stora delar av Port-au-Prince, Haiti, reste ett sårvårdsteam från Brigham and Women's Hospital i Boston till den ödelade huvudstaden. Teamets uppgift var att hjälpa till att ta hand om massor av patienter som lider av de stora öppna sår som åtföljer amputationer, krossade lemmar och andra skador. Bland teamet fanns MIT doktorand Danielle Zurovcik , som kom redo att testa en enhet som hon hade utvecklat som en del av sin avhandlingsforskning – en billig och bärbar version av de undertrycksenheter som för närvarande används för att påskynda sårläkning på sjukhus.
Pumpande sår: Forskare hoppas att en enkel bälgpump fäst vid ett rör som appliceras på ett sårförband kan generera tillräckligt undertryck för att stimulera läkning.
Zurovcik och hennes medarbetare hoppas att enheten, som kostar cirka $ 3, kommer att ge ett sätt att förbättra vården för patienter efter att den akuta fasen av hjälpinsatser, inklusive liv- och lemräddande operationer, har avslutats. Även efter att många av de akuta medicinska teamen lämnat katastrofområdet är riskerna för kroniska sår fortfarande höga.
Min erfarenhet i Haiti och andra stora jordbävningar är att efter den akuta medicinska responsen, såsom amputering av lemmar och uppsättning av frakturer, är den största sjukdomsbördan sår, säger Robert Riviello , en traumakirurg på Brigham and Women's, och Zurovciks samarbetspartner. Behandling med negativt tryck minskar behovet av att byta sårförband från en till tre gånger per dag till en gång varannan dag, en stor fördel när medicinsk personal är en bristvara.
Undertrycksanordningar, som fungerar som ett vakuum över det bandagerade såret, har blivit en central del av sårbehandlingen i USA under det senaste decenniet. De påskyndar läkningen upp till tre gånger, beroende på typ av sår, och eliminerar i vissa fall behovet av plastikkirurgi eller hudtransplantationer. Ett antal kommersiella versioner finns tillgängliga i USA och används för att behandla brännskador och kroniska sår som liggsår eller diabetiska fotsår. Även om forskarna inte exakt vet varför denna behandling påskyndar läkningsprocessen, hjälper den sannolikt genom att ta bort en del av vätskan och bakterierna som ackumuleras på skadestället och genom att öka blodflödet till såret. Trycket i sig kan också hjälpa till att läka genom att sammanföra kanterna på såret och leverera mekaniskt tryck, vilket har visat sig stimulera celltillväxt, säger Dennis Orgill , en kirurg på Brigham and Women's som inte var involverad i projektet.
Befintliga enheter är ofta tunga, cirka fem till tio pund, och kräver en energikälla för att skapa vakuumet, vilket gör dem svåra att applicera i katastrofmiljöer. Texas-baserade KCI, den ledande tillverkaren av undertrycksmaskiner, har en bärbar version som är batteridriven, men den kostar ungefär $100 per dag att hyra. Ett antal företag arbetar på ännu fler bärbara versioner, säger Orgill.
Men Zurovcik, inspirerad av en brännskadekirurgs vädjan, gick ett steg längre och designade en människodriven enhet som applicerar tryck via en enkel bälgpump som väger mindre än ett halvt pund. Genom att förbättra tätningen runt sårförbandet för att minska luftläckage, sänkte Zurovcik pumpens effektbehov från cirka 14 watt till 80 mikrowatt, vilket kommer från en handpump.
Att i princip ta en toalettkolv och producera undertryck under en längre tidsperiod, det är riktigt bra, säger Kristian Olson , en läkare vid Massachusetts General Hospital, i Boston, som inte var involverad i projektet. Jag ser inte bara att det svarar mot detta behov i utvecklingsländer, jag tror att det verkligen kan förbättra hemterapi för kroniska sår i USA.
Zurovcik och Riviello hade planerat att testa enheten i Rwanda – Riviello tillbringar ungefär hälften av sin tid med att arbeta i Afrika – när jordbävningen drabbade Haiti. Kollegor som behandlade de första vågorna av skadade sa till duon att deras enhet kan vara till hjälp, så de gick med i ett sårvårdsteam på väg till universitetssjukhuset, några kvarter från det jämnade palatset i Port-au-Prince. (Kommersiella undertrycksanordningar, känd som VACS, användes i olika hjälpinsatser i Haiti, inklusive utrustning till ett värde av 2 miljoner USD donerad av KCI.)
Teamet arbetade i kvävande tält fyllda med patienter och tog hand om dem vars läkare hade lämnat och var i behov av uppföljningsvård. Av de hundratals patienter som utvärderades valde forskarna åtta personer som lider av en mängd olika skador – amputationer, öppna vävnadssår, öppna frakturer, klämskador (där huden måste öppnas för att muskeln ska kunna expandera), infekterade operationssår , och liggsår från att vara förlamad – lämplig för behandling med undertryck. Eftersom det här var en katastrofmiljö, kände vi inte att det var en lämplig plats för att rulla ut en randomiserad kontrollerad studie, säger Riviello. (De tog hand om andra patienter med typiska förband.)
Kirurgen skulle först applicera en svamp över det rengjorda såret och sedan täcka det med en plastförsegling. Ett rör matades genom ett litet hål i plasten kopplad till pumpen, som komprimerades manuellt för att skapa undertryck. Teamet utbildade patienternas familjer, som ofta tog på sig typiska vårduppgifter, att ladda eller pumpa enheten. Vi lärde oss att familjemedlemmar är intresserade av att bli tränade och motiverade att hålla enheten laddad eftersom de såg fördelarna för sina nära och kära, säger Riviello. De var oerhört pålitliga. Vi träffade patienter två gånger om dagen, men det blev klart att vi kunde komma tillbaka flera dagar senare och enheten skulle fortfarande laddas.
Eftersom forskarna var i Haiti i bara 10 dagar kunde de inte avgöra om enheten hjälpte patienter att läka snabbare. Men det verkade hålla såren renare, säger Riviello, och minskade behovet av att byta bandage, vilket är smärtsamt för patienten. Faktum är att en patient begärde behandlingen efter att ha observerat hur en granne i nästa säng utsattes för färre smärtsamma förbandsbyten, säger Zurovcik. Nu tillbaka i Cambridge håller hon på att mixtra med prototypen och försöka förbättra trycktätningen ytterligare och mängden undertryck som enheten kan leverera.
Teamet planerar ett större test i Rwanda, där det sannolikt kommer att använda enheten till bredare användning. Människor i fattiga länder är mycket mindre benägna att överleva svåra brännskador, till exempel, som kan hjälpas med undertrycksbehandling. Och frekvensen av komplikationer från diabetes, som fotsår, skjuter i höjden också i dessa länder, säger Olson.