Кровотечение вылечат электростимуляцией нервов

Американские ученые подготовили к клиническим испытаниям прибор Neural Tourniquet для лечения послеродового кровотечения путем электростимуляции блуждающего нерва, говорится в пресс-релизе компании-производителя Sanguistat.

Послеродовое кровотечение — ведущая причина смерти женщин при родах. По данным Всемирной организации здравоохранения, с ним связаны примерно четверть таких смертей. В большинстве случаев это связано с неэффективностью лекарственных препаратов, недоступностью противошоковых костюмов или несвоевременным оказанием хирургической помощи.

Чтобы повысить эффективность экстренной помощи пациенткам с кровотечением, сотрудники Института медицинских исследований Файнстайна разработали метод повышения свертываемости крови с помощью чрескожной электростимуляции блуждающего нерва. Подобный эффект этой процедуры был обнаружен случайно при изучении влияния парасимпатической нервной системы на иммунные реакции. По мнению исследователей, он связан с модуляцией выработки в печени белков системы свертывания крови, а также активацией тромбоцитов в селезенке.

Стимуляция блуждающего нерва проводится переменным током частотой пять герц и силой 3,5 миллиампера в виде 30-секундных циклов каждые пять минут в течение получаса. Опыты на животных показали, что такой режим электростимуляции почти вдвое уменьшает время кровотечения и объем кровопотери. При этом повышение уровня тромбина (одного из основных белков свертывающей системы) в месте кровотечения наблюдается уже через три минуты после начала стимуляции. Подобный эффект развивался и при внутренних, и при наружных кровотечениях; он не сопровождался изменениями частоты сердечных сокращений и артериального давления.

Добившись успеха в экспериментах на животных, ученые учредили спин-офф, названный Sanguistat, для разработки и испытаний коммерческой версии электростимулятора Neural Tourniquet (буквально «нервный жгут»). В первом этапе клинических испытаний примут участие пациентки с послеродовым кровотечением. Исследование пройдет при поддержке фонда Global Good, созданного Биллом Гейтсом и компанией Intellectual Ventures.

Помимо послеродового кровотечения потенциальные показания к применению Neural Tourniquet включают различные травмы (в том числе в ходе боевых действий), другие виды кровотечений в практике скорой помощи и контроль кровопотери при хирургических вмешательствах, пишет IEEE Spectrum.

В настоящее время проводятся эксперименты по электростимуляции блуждающего нерва для помощи пациентам с хроническими болями, мигренью, тревожностью, эпилепсией, болезнью Альцгеймера, сердечной недостаточностью, психическими расстройствами, сенсорными нарушениями и рядом других заболеваний.

Блуждающие нервы (X пара черепных нервов) — основные нервы парасимпатической нервной системы, которые начинаются в продолговатом мозге. Они контролируют работу большинства внутренних органов вплоть до нижних отделов толстой кишки. Только органы малого таза, как недавно выяснилось, не имеют парасимпатической иннервации.

Олег Лищук

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Люди с протезами почувствовали температуру с помощью тонкопленочного охладителя

Он оказался точнее и эффективнее предыдущих версий

Американские ученые разработали тонкопленочный охладитель, с помощью которого люди с протезами руки могут чувствовать температуру предметов. С помощью полупроводников и сверхрешеток он охлаждается в участках культи, которые воспринимают механические и термические ощущения, что вызывает соответствующие ощущения в фантомной руке. По сравнению с предыдущими термоэлектрическими устройствами эта разработка меньше весит и точнее передает информацию о температуре. Разработка описана в статье журнала Nature Biomedical Engineering. Ученые и биоинженеры разрабатывают все больше интерфейсов, которые позволяют с помощью стимуляции нервов в культе передавать ощущения при использовании протезов, включая давление, вибрацию и боль. Однако пока нет заметных успехов в разработке устройств для ощущения температуры в протезе — все существующие разработки неудобны для повседневного использования из-за большого веса и неэффективного энергопотребления. Генерация реалистичных и информативных тепловых сигналов в протезах позволила бы получать мультимодальную сенсорную информации об окружающей среде в режиме реального времени. Например, определять, температуру напитка, реагировать на горячие предметы или ощущать тепло личного прикосновения. Люк Осборн (Luke Osborn) с коллегами из Университета Джонса Хопкинса выдвинули гипотезу, что технологию тонкопленочного термоэлектрического охлаждения (TFTEC) можно использовать для передачи сигнала с протеза на конкретные рецепторные участки на культе, чтобы создавать полноценное ощущение температуры в фантомной руке. Для этого они разработали неинвазивный термоневральный интерфейс — между термическими стимулами и кожными рецепторами — с использованием устройства TFTEC. В этом устройстве использовались монокристаллические материалы и иерархические сверхрешетки, что придает ему высокую рабочую мощность, плотность охлаждения и, как следствие, быструю и энергоэффективную стимуляцию. Устройство толщиной 1,2 миллиметра и массой 0,05 грамма способно снижать температуру на 10-20 градусов Цельсия за три секунды и удерживать этот температурный градиент в течение длительного времени. В лабораторных условиях эти показатели были значительно лучше, чем у предыдущих, объемных, версий термоэлектрических интерфейсов. Поскольку после ампутации нервы культи могут «иннервировать» фантомную конечность, ученые определили у четырех человек с ампутированной рукой участки культи, которые при механической или термической стимуляции вызывали ощущения прикосновения и температуры в фантомной руке. Устройство TFTEC поместили на кожу четырех участников с ампутацией, чтобы восстановить ощущение температуры в фантомной руке. Все участники ощущали охлаждение c экспериментальным устройством, с контрольным термоэлектрическим устройством эффект почувствовали только два участника. Кроме того, участники быстрее и интенсивнее воспринимали холодовые ощущения на культе и в фантомной руке по сравнению со стандартным объемным устройством. Аналогичные результаты показал эксперимент со здоровыми добровольцами, которые касались устройства указательным пальцем. В другом эксперименте участники управляли виртуальным модульным протезом руки, чтобы прикоснуться к виртуальным объектам и определить холодный. Во всех тестах устройство TFTEC помогало людям быстрее и точнее справиться с заданием по сравнению с классическими устройствами. Наделять протез ощущениями важно, чтобы человек без конечности мог нормально адаптироваться к нему и жизни с ним. Например, недавно мы рассказывали, что тактильная стимуляция облегчила управление протезом руки.