Тактическая роль солдата и стоимость его подготовки постоянно растут. Перед современным командованием неизбежно возникает проблема пополнения живой силы за счёт возвращения в строй максимального числа раненых. Учёные предложили военным новое решение: портативный полевой детектор, позволяющий добиться свёртывания крови посредством ультразвука. Большинство операций последнего времени, связанных с серьёзными потерями, велись в условиях плотной застройки. В городе несколько усложняются вопросы медицинского обеспечения. Как, например, в уличной бойне, где каждый лишний шаг может вывести на линию огня, организовать эвакуацию? Непросто, особенно если гражданское население тоже относится к войскам достаточно негативно. В то же время процент безвозвратных потерь в результате неоказания своевременной медицинской помощи – достаточно серьёзная цифра. Например, согласно официальным данным Министерства обороны США (DoD), с момента вторжения в Ирак (в 2003-м) по сентябрь 2008 года включительно число погибших в ходе боевых действий составило 3376 человек, и около четверти из них – в результате ранений.

[478x315]Ѓ9ЂhЂlЂh Ѓ1ЂhЂlЂoЃ2ЂnЂlЂ`ЂlЂh: ЂgЂ`ЂoЃ3Ѓ1Ѓ2ЂeЂbЂ`Ѓ>Ѓ2 ЂoЂnЂdЂjЂnЂfЂmЃ;Ђe ЂbЂeЂmЃ;, ЂnЃ9Ѓ3Ѓ9Ђ`ЂeЃ2Ѓ1Ѓ? ЂoЂnЃ5ЂnЂ»ЂnЂdЂ`ЂmЂhЂe ЂjЂnЂmЂeЃ7ЂmЂnЃ1Ѓ2ЂeЂi. ЂOЃ0Ђh ЂmЂeЂnЂaЃ0Ђ`Ѓ2ЂhЂlЂnЂl Ѓ8ЂnЂjЂe (ЂjЃ0ЂnЂbЂnЂoЂnЃ2ЂeЃ0Ѓ? ЂaЂnЂ»ЂeЂe 50%) ЂoЃ0ЂnЂhЃ1Ѓ5ЂnЂdЂhЃ2 Ѓ0ЂeЂgЂjЂnЂe ЂoЂ`ЂdЂeЂmЂhЂe ЂfЂhЂgЂmЂeЂmЂmЃ;Ѓ5 Ѓ4Ѓ3ЂmЂjЃ6ЂhЂi, Ѓ0Ђ`Ѓ1Ѓ2ЃAЃ2 ЂoЃ3Ђ»Ѓ<Ѓ1, Ђ` ЂoЂnЃ2ЂnЂl Ѓ0Ђ`ЂmЂeЂmЃ;Ђi Ѓ2ЂeЃ0Ѓ?ЂeЃ2 Ѓ1ЂnЂgЂmЂ`ЂmЂhЂe (Ѓ4ЂnЃ2Ђn Ѓ1 Ѓ1Ђ`ЂiЃ2Ђ` bagnewsnotes.typepad.com)." ljaddtriggersobjectstatus="mouseout" />

Геморрагический шок – состояние, связанное с острой кровопотерей. К тяжёлому шоку приводит потеря более литра или 25% всей крови (у взрослого мужчины весом 70 килограммов объём крови составляет около 4,9 литра). Обратимый шок характеризуется следующими симптомами: запустевают подкожные вены, ощущается похолодание конечностей. При необратимом шоке (кровопотеря более 50%) происходит резкое падение жизненных функций, растёт пульс, а потом раненый теряет сознание (фото с сайта bagnewsnotes.typepad.com).

Одна из распространённых причин потерь – внутреннее кровотечение, зачастую даже более опасное для жизни, чем открытая рана. При самом худшем раскладе оно может привести к необратимому геморрагическому шоку буквально за минуты. Но даже если травма не очень сильная, кровопотерю необходимо остановить в течение нескольких часов, в противном случае риск летального исхода резко возрастает. Соответственно, военным было необходимо устройство, которое позволило бы, с одной стороны, быстро диагностировать внутреннее кровотечение, а с другой, не менее быстро его остановить. Заказчиком такого девайса выступило агентство DARPA, а проект получил кодовое название "Акустическая коагуляция внутреннего кровотечения" (Deep Bleeder Acoustic Coagulation – DBAC).

[478x285]Ѓ2Ѓ1Ѓ? ЂbЂn ЂlЂmЂnЂcЂhЃ5 ЂlЂeЂdЂhЃ6ЂhЂmЃ1ЂjЂhЃ5 ЂoЃ0ЂhЂ»ЂnЂfЂeЂmЂhЃ?Ѓ5 ЂbЂn ЂbЃ1ЂeЂl ЂhЂgЂbЂeЃ1Ѓ2ЂmЂnЂl ЂSЂGЂH, ЂmЂ`ЂoЃ0ЂhЂlЂeЃ0 (ЂhЂ»Ђ»Ѓ>Ѓ1Ѓ2Ѓ0Ђ`Ѓ6ЂhЃ? DARPA)." ljaddtriggersobjectstatus="mouseout" />

Сверхвысокочастотные звуковые колебания используются во многих медицинских приложениях – во всем известном УЗИ, например (иллюстрация DARPA).

Первоначально борьбу вели несколько групп разработчиков. Так, ещё в 2006 году специалисты из американского подразделения Philips Research и лаборатории прикладной физики университета Вашингтона (APL) представили свой прототип "ультразвукового жгута" (ultrasound tourniquet). Однако в конце сентября нынешнего года военные объявили о заключении контракта с другим консорциумом – в составе компании Siemens, Техасского сельскохозяйственно-механического университета (Texas A&M University) и всё той же лаборатории APL. Новый "полуавтоматический ультразвуковой манжет" DBAC предназначен для "нейтрализации негативных последствий ранения конечностей" и может быть наложен самостоятельно, причём чуть ли не под огнём противника. Хм-м-м... Лечим кровотечение высокими частотами? Звучит интригующе.

[478x157]

Тысячи обёрнутых вокруг определённой части тела ячеек образуют что-то вроде антенной решётки, только излучающей не электромагнитные волны, а ультразвук (иллюстрация DARPA).

На самом деле исследования в области воздействия ультразвуком (high intensity focused ultrasound) ведутся уже не первый год. В том числе – для бесконтактной хирургии. В 2001-м даже было создано Международное общество терапевтического ультразвука (International Society for Therapeutic Ultrasound — ISTU), на конференциях которого учёные обсуждают последние достижения в области лечения опухолей, сердечных заболеваний и даже коррекции фигуры с помощью интенсивной акустической волны. А дело тут вот в чём. Путём фокусировки ультразвука можно добиться локального нагрева внутренних тканей до температуры, достаточной для свертывания крови. Причём без перегрева "ненужных" органов и клеток: вблизи источника излучения интенсивность волны достаточно низкая, так что они не повреждаются. Этот же принцип использован в DBAC.

[478x188]Ѓ=Ѓ4Ѓ4ЂeЂjЃ2 ЂDЂnЂoЂ»ЂeЃ0Ђ` Ѓ2ЂnЂfЂe ЂoЃ0ЂhЃ1Ѓ3Ѓ2Ѓ1Ѓ2ЂbЃ3ЂeЃ2: Ѓ3 ЂoЃ0ЂhЂaЂ»ЂhЂfЂ`Ѓ>Ѓ9ЂeЂcЂnЃ1Ѓ? Ђ`ЂbЃ2ЂnЂlЂnЂaЂhЂ»Ѓ? Ѓ1 ЂbЂjЂ»Ѓ>Ѓ7ЃAЂmЂmЂnЂi Ѓ1ЂhЃ0ЂeЂmЂnЂi, Ђj ЂoЃ0ЂhЂlЂeЃ0Ѓ3, ЂbЃ;Ѓ1ЂnЃ2Ђ` ЂgЂbЃ3ЂjЂ` ЂaЃ3ЂdЂeЃ2 ЂbЃ;Ѓ8Ђe, Ѓ7ЂeЂl ЂjЂnЂcЂdЂ` ЂnЂm ЂoЂnЃ0Ђ`ЂbЂmЃ?ЂeЃ2Ѓ1Ѓ? Ѓ1 ЂbЂ`ЂlЂh, Ѓ2ЂnЂcЂdЂ` Ѓ1ЂhЂcЂmЂ`Ђ» ЂaЃ3ЂdЂeЃ2 ЂaЂnЂ»ЂeЂe ЂcЂ»Ѓ3Ѓ5ЂhЂl (ЂhЂ»Ђ»Ѓ>Ѓ1Ѓ2Ѓ0Ђ`Ѓ6ЂhЃ? DARPA)." ljaddtriggersobjectstatus="mouseout" / >

Кстати, в повседневной жизни эффект Доплера тоже присутствует: у приближающегося автомобиля с включённой сиреной, к примеру, высота звука будет выше, чем когда он поравняется с вами, – тогда сигнал будет более глухим (иллюстрация DARPA).

Но чтобы реализовать на практике эти замечательные свойства сверхвысокочастотных упругих волн, необходимо решить другой вопрос: как провести диагностику – неспециалисту и в буквальном смысле "на коленке". Для этого разработчики использовали эффект Доплера, то есть изменение частоты и длины волны, вызванное движением источника. Астрофизики с помощью этого явления определяют скорость движения и температуру далёких звёзд, но и в физиологии ему нашли применение: скорость крови можно определить по рассеянию ультразвука в неоднородностях внутренних тканей. Обёрнутый вокруг повреждённой конечности манжет, напоминающий измеритель давления, "обстреливает" организм ультразвуковыми импульсами – максимальное смещение частоты должно сигнализировать о точке кровоизлияния, которую прибор тут же локализует.

[478x314]

В фокальной области интенсивность "облучения" резко возрастает, и нагрев за счёт поглощения волны достаточен для быстрого теплового разрушения белков (иллюстрация DARPA).

После этого и происходит фокусировка излучения с нагревом тканей и свёртыванием крови. А это позволяет обеспечить дополнительное время для эвакуации – жизненно важное в боевой обстановке. DARPA ожидает, что рабочий прототип "заживлятеля" появится через 18 месяцев, но отдельные его функции, в том числе ультразвуковая коагуляция, уже были опробованы военными в лабораторных условиях.