2016年2月1日

血液测试:技术模拟腿部出血

加州大学洛杉矶分校(UCLA)海军研究办公室资助的研究人员设计了第一个详细的计算机模拟模型,该模型模拟了受伤的人腿如何流血。图片来源:UCLA先进外科和介入技术中心的团队提供的YouTube视频中的静止图像

为了使对战斗医生的培训更加切合实际,加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员设计了第一个详细的计算机模拟人体受伤腿的模型,其中包括喷射血液。

该模拟器由海军研究办公室(ONR)赞助,在加州大学洛杉矶分校的高级外科和介入技术中心(CASIT)上创建。研究团队包括外科医生,流体动力学家,生物医学工程师,数学家和心理学家。

ONR战机性能部项目官员雷·佩雷斯(Ray Perez)博士说:“该模型确实是在如何教授战斗医生以控制出血方面的突破。” “腿伤特别难以治疗,因为不同的切入点会导致不同程度的 失利。这种新的模拟器模型可以通过各种方法来更好地为医生准备止血药。”

模拟器的目标是为未来的医务人员提供虚拟患者,使他们对腿部伤口做出现实的反应。尽管先前的工作已经测量了血液动力学以及枪击和弹片伤口对身体不同部位的影响,但这是第一个针对腿部的模型。

腿部血管丰富,尤其容易受伤。子弹或弹片可能会切穿静脉和动脉,导致四肢丢失甚至死亡。另一个威胁是简易爆炸装置,路边炸弹或地雷造成的损坏。

为了创建模拟器模型,研究人员将详细的解剖学知识与实际的CAT扫描和MRI相结合,以绘制出人腿的各个层(骨骼,包含肌肉和骨骼的软组织)的地图。 以及周围所有东西的皮肤。然后,设计团队应用了物理和数学方程式,流体动力学以及预定速率 从特定的静脉和动脉模拟出血的大小和严重程度不同的伤口。

“这个模拟器是独特的,因为它使用数学和流体物理学来复制血流,”监督该模拟器设计的普通外科医师兼CASIT执行医学总监Erik Dutson博士说。 “其他模拟器提供的血流图不太详细,更像卡通。我们与专家合作, 对速度和分布情况创建准确,现实的愿景 。”

杜特森(Dutson)设想,战斗人员将在实时培训中使用该模拟器。这将使他们能够测试保持血液流动的不同方法,以在实际战场上更有效地发挥作用。杜特森说,更好的是,医务人员可以改变虚拟伤口的大小和形状,以及血液流动的速度和数量,并多次完成锻炼以提高熟练度。

CASIT团队还设计了模拟器,以反映学习科学方面的最新突破-针对人脑如何最好地处理信息,适应个人的学习能力以及在培训期间加快学习时间和保持学习的速度。

尽管达特森(Dutson)对模拟器的设计感到满意,但他的团队已经在计划改进-首要地是增强代表血液的液体模型。

他说:“就目前而言,液体模型的成分类似于水。” “我们最终希望使它更紧密地反映血液的生理特征,血液是一种活体组织。其中包括红色和红色。 ,血浆,血小板和凝血特性。我们认为我们很快就会达到那种水平。”

佩雷斯说,正在与海军和海军陆战队进行谈判,以在战斗医务人员中对模拟器进行试验。

佩雷斯说:“达特森博士和他的团队创造了一套雄心勃勃的技术套件,可满足军队的主要需求。” “我们期待帮助他将这一点交给战斗医生。”

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