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L'unità portabile può valutare più esattamente gli effetti di perdita di sangue di emorragia

I tecnici medici di emergenza (EMTs), l'erba medica militare ed i medici del pronto soccorso potrebbero l'un giorno potere meglio curare le vittime degli incidenti veicolari, delle ferite da arma da fuoco e di grazie di lesioni del campo di battaglia ad una nuova unità in sviluppo che può valutare più esattamente gli effetti di perdita di sangue dovuto l'emorragia.

Un gruppo di ricerca ora ha indicato che può valutare esattamente la perdita di sangue misurando le vibrazioni sismiche nell'intercapedine di torace ed individuando cambia nella sincronizzazione dei battiti cardiaci. La conoscenza, sviluppata in laboratorio, potrebbe potenzialmente piombo allo sviluppo di un'unità portabile astuta che potrebbe essere portata dalle squadre e dall'erba medica dell'ambulanza ed essere messa a disposizione nel pronto soccorso e negli impianti chirurgici.

Prevediamo un'unità portabile che potrebbe essere collocata sul torace di una persona per misurare i segni che abbiamo trovato siamo indicativi del peggioramento della prestazione di apparato cardiovascolare in risposta a spurgo. Sulla base di informazioni dall'unità, gli interventi differenti quale la rianimazione fluida hanno potuto essere realizzati per aiutare una vittima del trauma.„

Omer Inan, professore associato, banco di elettrico e ingegneria informatica, Georgia Institute of Technology

La ricerca, di supporto dall'ufficio della ricerca navale, è stata riferita il 22 luglio negli avanzamenti di scienza del giornale. Ha incluso i collaboratori dai laboratori di traduzione a Atlanta, una filiale di prova e di addestramento di tecnologia della Georgia e dell'università del Maryland.

La perdita di sangue può derivare da molti generi differenti di trauma, ma l'emorragia può a volte essere nascosta dai primi radar-risponditore e medici. Le frequenze cardiache sono elevate normalmente nella gente che soffrono dal trauma e nella pressione sanguigna -- ora la misura più comunemente usata dell'emorragia -- può rimanere stabile finché la perdita di sangue non raggiunga una fase pericolosa.

“È molto difficile perché le funzioni vitali che potete misurare facilmente sono quelle che l'organismo provi molto duro a regolamentare,„ Inan ha detto. “Eppure dovete prendere le decisioni circa quanto liquido per dare una persona danneggiata, come trattarle -- e quando c'è gente multipla danneggiata -- come a valutazione quelli con i bisogni più critici. Non abbiamo un buon indicatore medico che possiamo misurare non invadente ad una lesione o ad una scena del campo di battaglia da contribuire a prendere queste decisioni.„

Facendo uso dei modelli animali, Inan ed i dottorandi Jonathan Zia e Jacob Kimball hanno studiato con attenzione le vibrazioni sismiche dall'intercapedine di torace ed i segnali elettrici dal cuore mentre il volume di sangue è stato diminuito gradualmente. I ricercatori hanno voluto valutare gli indicatori esternamente misurabili della prestazione di apparato cardiovascolare e confrontarli ad informazioni fornite dai cateteri che effettuano le misure dirette del volume e della pressione di sangue.

L'indicatore chiave è risultato essere un seismocardiogram, una misura a memoria delle contrazioni prodotte micro-vibrazioni e l'espulsione di sangue dal cuore nel sistema vascolare dell'organismo. Ma i ricercatori inoltre hanno veduto i cambiamenti nella sincronizzazione dell'attività del cuore mentre il volume di sangue è diminuito, fornente un'altra misura di un apparato cardiovascolare d'indebolimento.

“La funzionalità che a livello più basso più importante abbiamo trovato per essere importanti nella valutazione di stato del volume di sangue eravamo intervalli di tempo cardiaci: quanto tempo il cuore spende nelle fasi differenti di sua operazione,„ Inan ha detto. “Nel caso di svuotamento di volume di sangue, l'intervallo è un indicatore importante che potreste ottenere facendo uso dei segnali da un'unità portabile.„

In una tal unità, queste misure meccaniche ed elettriche non invadenti potrebbero combinarsi per mostrare appena quanto critico la perdita di sangue di un paziente era. Gli algoritmi di apprendimento automatico userebbero le misure per generare un punteggio numerico semplice in cui i più grandi numeri indicano una circostanza più seria.

“Daremmo un indicatore che è rappresentante dello stato globale dell'apparato cardiovascolare e quanto vicino è di sprofondare,„ Inan abbiamo detto. “Se un paziente è 50 stimati ed un altro è 90, i primi radar-risponditore potrebbero dare la priorità al paziente con il più alto numero.„

Oltre le situazioni di emergenza, la nuova tecnica di valutazione potrebbe essere utile con molti tipi di chirurgie in cui rapidamente identificare la perdita di sangue non vista potrebbe migliorare il risultato per i pazienti.

Nei lavori futuri, Inan ed i suoi collaboratori pensano creare un'unità del prototipo che potrebbe prendere la forma di una toppa appena che 10 millimetri quadrano. L'ingegneria elettrica supplementare sarà necessaria filtrare i generi di rumore di fondo probabilmente da trovare nelle situazioni nell'ambiente di trauma e per la riuscita operazione quando il paziente sta trasportando.

“Lungo termine, vogliamo partner con i clinici per fare gli studi in esseri umani in cui useremmo la toppa portabile e potremmo catturare le misure quando la gente stava entrando in campata di trauma, o persino mentre EMTs ancora è stato spiegato,„ Inan ha detto. “Questo potrebbe trasformarsi in in un nuovo modo dell'emorragia di video che potrebbe essere usato fuori delle impostazioni cliniche.„

I ricercatori egualmente vogliono studiare il problema opposto -- come determinare quando abbastanza liquido è stato fornito ad un paziente danneggiato. Troppo liquido può causare l'edema, simile agli stati dei pazienti dell'infarto di cui i polmoni riempiono di liquido.

Questo materiale è basato su lavoro di supporto dall'ufficio della ricerca navale (ONR) nell'ambito della concessione N000141812579. Tutte le opinioni, risultati e conclusioni o raccomandazioni espresse in questo materiale sono quelle degli autori e necessariamente non riflettono le visualizzazioni del ONR.

Source:
Journal reference:

Zia, J., et al. (2020) Enabling the assessment of trauma-induced hemorrhage via smart wearable systems. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abb1708.