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
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.
