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美国研究人员为部队开发一种“智能”绷带,用电刺激加速伤口愈合

美国研究人员为部队开发一种“智能”绷带,用电刺激加速伤口愈合
2020年09月23日 09:13 新浪网 作者 前瞻经济学人APP

  想象一下,有一种绷带,它可以判断伤口是否愈合,自我调整对抗感染,并通过电子刺激身体加速愈合。它还可以与医务人员沟通,医务人员将根据需要调整该设备,从而能够比传统绷带在更短的时间愈合伤口,并减少疼痛。

  这并非科幻小说的场景,而是美国退伍军人事务部(the Department of Veterans Affairs)研究人员开发的一种新型“网络绷带”(cyber-bandage)。

  尽管这项技术可能需要数年才能广泛应用,但它在治疗顽固、难以治愈的伤口,特别是压力和爆炸伤口方面显示了巨大的前景。

  压力伤口,又称压力溃疡,是一种极其难以治愈的慢性伤口,经常导致病人卧床不起或行动不便、或只能依赖轮椅行动。据美国医疗保健研究和质量机构(Agency for Healthcare Research and Quality)的数据,美国每年治疗这类伤口的费用接近100亿美元。

  爆炸伤口--通常情况下士兵比平民更容易遭受此类伤口,比普通的穿刺伤或撕裂伤更难愈合。这是因为受伤面积更大,组织损伤更严重。

  “当正常伤口愈合时,会有很多的生物活性,”Kath Bogie博士解释说。他在位于克利夫兰的退伍军人高级平台技术中心工作,也是这种绷带的主要开发者之一。“细胞开始增殖,伤口开始愈合。慢性伤口则不一样,无法继续愈合。一般认为,电刺激提供了促进慢性伤口愈合的能量。”

  使用电刺激治愈伤口

  从18世纪末Luigi Galvani的第一次电医学实验开始,科学家和内科医生就一直在研究人体对电流的反应。

  使用电刺激治疗伤口和愈合肌肉疼痛的方法已经使用多年。不少人可能使用过经皮神经电刺激来缓解背部和肌肉疼痛。然而,直到最近,还没有技术能让电子刺激装置与绷带结合在一起。

  慢性伤口容易感染细菌,可能会在伤口上形成一层薄膜,从而延迟愈合。据介绍,初步数据表明,电刺激可以破坏生物膜,减少感染,促进新血管的生长。

  除了电子刺激外,绷带还可以监测伤口的温度和伤口的电阻。这一点很重要,因为如果温度太低,伤口就不能正常愈合;但如果温度过高,则暗示感染的迹象。电阻可测量伤口的湿度。如果伤口保持温暖、湿润和无菌的环境,会加速愈合。

  所有的电子元件都安装在绷带的顶层,可以从下面的吸收性纤维中分离出来。最上面的一层可以重复使用几次。

  在所有这些电子元件中添加一个通信界面,该界面将使患者可以通过互联网将绷带中的数据上传到其护理团队。 病人的护理团队可以查看结果并根据需要调整电子疗法以加快康复速度。

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