Zvětšit obrázek

Profesor Shahram Vaezy

Inženýři z University of Washington spolupracují s lékaři z Harborview Medical Center na zařízení, které připomíná tricorder ze Star Trek. Pracuje s ultrazvukovými vlnami o vysoké energii a koncentruje je do určitého místa.
Toto jsou výsledky prvního experimentu, zaměřeného na ošetření poraněných plic. Až dosud totiž použít ultrazvuk k zákroku na protržené plíci, nikoho nenapadlo. Fyzikové k tomu byli skeptičtí, domnívali se, že to nebude fungovat, protože plíce jsou vlastně hromada váčků naplněných plynem. A plyn, jak známo, přenosu ultrazvuku nepřeje. Tento pokus ale ukázal něco jiného. Propíchnuté plíce se po ošetření ultrazvukem se bezpečně zacelily.

Shahram Vaezy odborník na bioinženýrství výsledky pokusu komentoval slovy: „Vše je teprve v počátku. Testování na lidech ještě neproběhlo, ale výsledky na pokusných zvířatech jsou impozantní“.

Teď už vědci zkoušejí ultrazvuk o vysoké intenzitě na celou řadu zákroků. Slibují si od něj provádění chirurgických ošetření podobného rázu, jako se provádí laserovým skalpelem. Jejich výhodou je, že při nich pacient nekrvácí. V případě použití ultrazvuku není skalpel potřeba, ba ani šití rány. Dokonce ani chirurg nemusí  mít pořádný přístup k ošetřovanému místu. Doktor může senzorem pracovat vně pacientova těla a neviditelnými vlnami zacelovat ránu. To vše díky směrovaným ultrazvukovým pulsům, které jsou deset tisíckrát silnější, než ty, které se dnes ve zdravotnictví používají k zobrazování a nebo k zákrokům na utišení trvalých bolestí. 

Zařízení pracuje s čočkami, které směrují paprsky ultrazvukových vln do konkrétního místa. V tomto případě do místa, kde plíce krvácí. Jde o podobný proces, jako když pomocí optické čočky směrujeme sluneční paprsky do určitého bodu. V obou případech je výsledkem malý bod s extrémně vysokou teplotou. Zařízení generuje ultrazvuk o 1-10MHz a koncentruje jejich energii do oblasti, která  svojí velikostí a tvarem připomíná zrnko rýže. V tomto prostoru paprsky zahřejí buňky krve a krevní plasmu a vše se speče dohromady. To krvácení zastaví. Výsledek je podobný, jako je účinek laserového skalpelu. Rozdíl je ale v tom, že při ošetření laserem se tkáň mezi místem zákroku a vlastním přístrojem teplem poničí. Použití laseru tak vyžaduje velmi dobrý přístup do místa zákroku. Při ošetření ultrazvukem zůstává tkáň mezi nástrojem a místem výkonu chladná a neporušená.

Zvětšit obrázek

Tak vypadá zařízení, které vytváří ultrazvuk a dokáže směrovat paprsky do žádaného místa. Zákroky na prasatech s poraněnými plícemi dopadly přesvědčivě dobře. (Kredit: Shahram Vaezy, University of Washington)

Podle Vaezyho lze nástroj v případě potřeby  vsunout do hluboko do těla a směrovat energii k zastavení krvácení velmi přesně i v jinak nepřístupných místech. Testy provedené na prasatech ukázaly, že k zacelení krvácejících míst stačí jedna až dvě minuty. Testy na sedmdesáti prasatech ukázaly, že v 95% případech byla zranění stabilní po dvou minutách od zákroku.  

Pokusy naznačily, že ultrazvuk může nahradit stávající invazivní a bolestivé metody. Prasečí plíce si lékaři vybrali proto, že lidská poranění plic jsou při nehodách častá. Plíce mají velký povrch a vyplňují velkou část hrudníku. Jejich poranění a jejich propíchnutí žebry nebo cizími předměty bývají nejen častá, ale i vážná a život ohrožující. Ze statistiky vyplývá, že často stačí k zamezení krvácení ránu jen vyplnit a komprese poraněného místa. V některých případech je třeba zavést infúze a ránu drenovat zavedením trubičky. Pak se čeká, zda se krvácení samo zastaví. Přibližně v jednom z deseti případů ale žádná z takových metod není úspěšná a to pak znamená pacienta kuchat dlouhými řezy při kterých jsou zdravá žebra zcela na překážku.  

Na prasečích pacientech se ukázalo, že právě u komplikovaných zranění, kde by se jinak musely provádět pacienta  zatěžující, obtížné a dlouhotrvající chirurgické zákroky, ošetření provedené ultrazvukem z vně těla zabránilo krvácení a velmi rychle zacelilo ránu, kudy z plic unikal vzduch.

Vaezy se svými spolupracovníky z Centra pro průmyslové a zdravotnické využití ultrazvuku při University of Washington vyvíjeli toto chirurgické zařízení zhruba deset let. Výsledkem je zařízení velikosti golfového míčku. Je zabudováno na konci rukojeti přístroje, kterým chirurg provádí sken místa poranění. Zákrok se provádí z povrchu pacientova těla. Kromě zmíněných zákroků na plících již proběhly úspěšné pokusy se zástavou krvácení i na poraněné slezině.  
Význam objevu doceníme, když si uvědomíme, že nám v těle koluje zhruba 4 - 6 litrů krve a že přetrženou tepnou o průměru 1mm nám toto množství proteče za 45 minut...  

Pramen: University of Washington.