Жгут — это устройство, которое используется для наложения давления на конечность или кость с целью создания ишемии или остановки кровотока. Его можно использовать в чрезвычайных ситуациях, в хирургии или в послеоперационной реабилитации.
Простой жгут можно сделать из палки и веревки, но использование самодельных жгутов со временем сократилось из-за их неэффективности по сравнению с коммерческими и профессиональными жгутами. Это может остановить поток крови, но могут возникнуть побочные эффекты, такие как повреждение мягких тканей и нервов.
Во время военных походов Александра Македонского в четвертом веке до нашей эры жгуты использовались для остановки кровотечения у раненых солдат. [1] Римляне использовали их для остановки кровотечения, особенно во время ампутаций. [2] Эти жгуты представляли собой узкие ремни, сделанные из бронзы, с использованием только кожи для удобства. [2]
В 1718 году французский хирург Жан Луи Пети разработал винтовое устройство для остановки кровотока в местах хирургического вмешательства. До этого изобретения жгут представлял собой простую жгутовую повязку, затягиваемую путем скручивания стержня (отсюда и название жгут , от tourner = поворачивать).
В 1785 году сэр Гилберт Блейн выступил за то, чтобы в бою каждый моряк Королевского флота носил с собой жгут:
Часто случается, что люди истекают кровью до того, как может быть оказана помощь, или теряют так много крови, что не могут перенести операцию. Чтобы предотвратить это, было предложено, и в некоторых случаях это практиковалось, заставить каждого человека носить с собой подвязку или кусок веревочной пряжи, чтобы перевязать конечность в случае обильного кровотечения. Если возражают, что это, из-за своей торжественности, может запугать простых людей, офицеры, по крайней мере, должны принять некоторые меры предосторожности, тем более, что многие из них, и те, кто имеет самые высокие звания, размещаются на квартердеке, который является одним из самых уязвимых мест, и далеко от кокпита, где размещаются хирург и его помощники. Это стало причиной смерти моего друга капитана Бейна с «Альфреда», у которого колено было настолько раздроблено ядром, что пришлось ампутировать конечность, и он скончался во время операции из-за слабости, вызванной потерей крови при переноске его так далеко. Поскольку адмирал в таких случаях удостаивал меня чести находиться рядом с ним, я носил в кармане несколько жгутов простой конструкции на случай, если несчастные случаи с кем-либо на шканцах потребуют их использования. [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]
В 1864 году Джозеф Листер создал бескровное хирургическое поле с использованием жгута. [12] [13] В 1873 году Фридрих фон Эсмарх представил резиновую повязку, которая одновременно останавливала кровотечение и обескровливала. [14] Это устройство известно как повязка Эсмарха. [14] В 1881 году Рихард фон Фолькманн отметил, что при использовании жгута Эсмарха, если его затянуть слишком туго, может возникнуть паралич. [12] Было зарегистрировано много случаев серьезного и постоянного паралича конечностей при использовании непневматических жгутов Эсмарха. [14] [12] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [ 10] [11]
После наблюдения за значительным количеством случаев паралича от давления при использовании непневматических, эластичных жгутов, в 1904 году Харви Кушинг создал пневматический жгут. [12] [15] Пневматические жгуты превосходили жгут Эсмарха по двум причинам: (1) более быстрое наложение и снятие; и (2) снижение риска паралича нерва. [12]
В 1908 году Август Бир использовал два пневматических жгута с внутривенной местной анестезией для анестезии конечности без общего наркоза. [16]
В начале 1980-х годов Джеймсом Макьюэном были изобретены пневматические системы жгутов на основе микропроцессора . [17] [18] [13] Эти современные электронные пневматические системы жгутов обычно регулируют давление в манжете жгута в пределах 1% от целевого давления и позволяют в режиме реального времени контролировать время накачивания. [18] Современные пневматические системы жгутов включают аудиовизуальные сигналы тревоги для оповещения пользователя в случае обнаружения опасно высокого или низкого давления в манжете, автоматическую самопроверку и калибровку, а также резервный источник питания. [13]
В 2000-х годах Ноам Гаврили, профессор медицины и бывший врач скорой помощи, разработал силиконовый кольцевой жгут, или эластичный кольцевой жгут. [19] [20] Жгут состоит из эластичного кольца из силикона, трикотажа и ремней из ленты, которые используются для наматывания устройства на конечность. Силиконовый кольцевой жгут обескровливает конечность, пока устройство наматывается, а затем пережимает конечность, как только достигается желаемое место окклюзии. [21] В отличие от исторических механических жгутов, устройство снижает риск паралича нерва. [22] [23] Хирургическая версия жгута устройства полностью стерильна и обеспечивает улучшенную хирургическую доступность благодаря своему узкому профилю, что приводит к большему операционному полю. Было обнаружено, что это безопасный альтернативный метод для большинства ортопедических процедур на конечностях, но он не полностью заменяет использование современных устройств для наложения жгута. [24] [25] В последнее время жгут с силиконовым кольцом используется в области неотложной медицины и сосудистых процедур. [20] [26] Однако в 2015 году Фельдман и др. сообщили о двух случаях тромбоэмболии легочной артерии после наложения жгута для обескровливания с силиконовым кольцом у пациентов с травматическими повреждениями. [4] В одном случае, когда жгут для обескровливания вызвал двустороннюю тромбоэмболию легочной артерии, после быстрого вмешательства 65-летняя женщина была выписана в хорошем состоянии через 7 дней после операции. [4] Во втором случае с множественной тромбоэмболией легочной артерии, несмотря на обширные усилия по вмешательству, состояние 53-летнего мужчины быстро ухудшилось после операции, и через 2 дня была констатирована смерть мозга. [4] В то время как Фельдман и др. Обсуждая потенциальный риск тромбоза глубоких вен при использовании различных видов жгутов и методов обескровливания, авторы рекомендуют соблюдать крайнюю осторожность и предлагают избегать использования кровоостанавливающего жгута у пациентов с факторами риска тромбоза глубоких вен, включая пациентов с травматическим повреждением конечностей. [4]
Большинство современных пневматических жгутовых систем включают возможность измерения давления окклюзии конечности пациента (LOP) и рекомендации давления жгута на основе измеренного LOP для установки более безопасного и низкого давления жгута. [13] Давление окклюзии конечности определяется как «минимальное давление, требуемое в определенное время определенной манжетой жгута, наложенной на определенную конечность пациента в определенном месте, чтобы остановить поток артериальной крови в конечность дистальнее манжеты». [13]
После Второй мировой войны американские военные сократили использование жгута, поскольку время между применением и получением медицинской помощи было настолько долгим, что ущерб от остановки кровообращения был хуже, чем от потери крови. С начала 21-го века власти США возродили его использование как в военных, так и в невоенных ситуациях, поскольку задержки в лечении были резко сокращены. Полиция штата Вирджиния и полицейские управления в Далласе, Филадельфии и других крупных городах предоставляют жгуты и другие современные повязки. В Афганистане и Ираке только 2 процента солдат с сильным кровотечением умерли по сравнению с 7 процентами во время войны во Вьетнаме , отчасти из-за сочетания жгутов и быстрого доступа к врачам. [ необходима цитата ] В период с 2005 по 2011 год жгуты спасли 2000 жизней американцев во время войн в Ираке и Афганистане. [27] В гражданском использовании новые практики включают транспортировку пациентов с жгутом еще до прибытия спасателей и включение жгутов с дефибрилляторами для использования в экстренных случаях.
В настоящее время не существует стандартов для тестирования жгутов, хотя было предложено несколько устройств, гарантирующих, что соответствующее давление может быть создано, включая множество коммерческих систем и систему с открытым исходным кодом , которая может быть в значительной степени напечатана на 3D-принтере . [28] Это позволило бы организовать распределенное производство жгутов. [29] [30]
Риски и противопоказания, связанные с использованием хирургического жгута, включают: повреждения нервов, повреждения кожи, синдром сдавления, тромбоз глубоких вен и боль. [31] Риск травмы можно свести к минимуму, минимизировав давление жгута и градиенты давления. [31] [13] Давление жгута и градиенты давления можно свести к минимуму, используя давление жгута, основанное на давлении окклюзии конечности пациента, и используя более широкую контурную пневматическую манжету жгута. [13]
В некоторых плановых хирургических процедурах, таких как полная артропластика коленного сустава, некоторые исследования показывают, что использование жгута может быть связано с повышенным риском побочных эффектов, боли и более длительного пребывания в больнице, несмотря на то, что использование жгута позволяет сократить время пребывания в операционной. [32] Однако такие доказательства (метаанализы и обзоры) часто не включают анализ ключевых параметров жгута и их корреляцию с результатами, что приводит к ограниченным, неубедительным и противоречивым результатам. [33]
Исследование Павао и соавторов сравнило отсутствие использования жгута с оптимизированным использованием жгута при тотальном эндопротезировании коленного сустава и не обнаружило существенных различий в сроках операции, кровопотере, боли в бедре и колене, отеке, диапазоне движений, функциональных показателях и осложнениях, что позволяет проводить операцию с преимуществами чистого и сухого операционного поля благодаря оптимизированному жгуту без увеличения сопутствующих заболеваний, связанных с процедурой. [34] Таким образом, оптимизированное использование жгута для снижения рисков, связанных с жгутом, при сохранении преимуществ чистого бескровного поля и более быстрого времени операции может быть достигнуто путем минимизации давления жгута и времени накачивания жгута. [31] [33] [34]
Существует три типа жгутов: хирургические жгуты, экстренные жгуты и реабилитационные жгуты.
Хирургические жгуты предотвращают приток крови к конечности и позволяют хирургам работать в бескровном операционном поле. [35] Это позволяет проводить хирургические процедуры с большей точностью, безопасностью и скоростью. [35] Хирургические жгуты можно разделить на две группы: пневматические жгуты и непневматические жгуты. [35]
Хирургические пневматические жгуты регулярно и безопасно используются в ортопедической и пластической хирургии, а также при внутривенной регионарной анестезии (анестезия Бира), где они выполняют дополнительную функцию предотвращения центрального распространения местных анестетиков в конечности. [35] Современные пневматические системы жгутов состоят из пневматического жгутового инструмента, жгутовых манжет, пневматических трубок и защитных рукавов для конечностей.
Современные пневматические жгуты работают на базе микрокомпьютеров и обладают следующими характеристиками: [13]
Многие исследования, опубликованные в медицинской литературе, показали, что более высокое давление жгута и градиенты давления связаны с более высоким риском травм, связанных с жгутом. [13] [36] Достижения в технологии жгута снизили риск травм, связанных с нервами, путем оптимизации и персонализации давления жгута на основе давления окклюзии конечности пациента (LOP), а не путем установки стандартных давлений жгута, которые, как правило, выше и более опасны. [37] LOP определяется как «минимальное давление, требуемое в определенное время определенной манжетой жгута, наложенной на определенную конечность пациента в определенном месте, чтобы остановить поток артериальной крови в конечность дистальнее манжеты». [13] LOP учитывает такие переменные, как конструкция манжеты (ширина пузыря), наложение манжеты (плотность прилегания), характеристики конечности пациента (форма, размер, ткани) и систолическое артериальное давление пациента. [13] После измерения LOP устанавливается индивидуальное давление жгута на LOP плюс запас безопасности для учета любого увеличения давления окклюзии конечности, обычно ожидаемого во время операции. [13] Было обнаружено, что использование индивидуального давления и ширококонтурных манжет жгута снижает среднее давление жгута на 33%-42% от типичного давления. [38] Установка давления жгута на основе LOP минимизирует давление и связанные с ним градиенты давления, оказываемые манжетой на лежащую ниже конечность, что помогает свести к минимуму риск травм, связанных с жгутом. [13]
LOP можно измерить вручную с помощью допплеровского ультразвука. Однако этот метод занимает много времени, а его точность во многом зависит от навыков и опыта оператора. [39] LOP также можно измерить автоматически с помощью фотоплетизмографического дистального датчика, прикладываемого к пальцу руки или ноги пациента на оперируемой конечности, чтобы обнаружить объемные изменения крови в периферическом кровообращении по мере постепенного увеличения давления манжеты. [39] Наконец, совсем недавно LOP можно измерить с помощью манжеты-жгута двойного назначения для мониторинга артериальных пульсаций в нижележащей конечности по мере постепенного увеличения давления манжеты. [39]
Пневматические жгуты и манжеты доступны в однолинейном (однопортовом) или двухлинейном (двухпортовом) исполнении. [40] Однопортовая конфигурация использует ту же пневматическую линию, которая соединяет инструмент с манжетой как для регулирования давления, так и для мониторинга давления. [40] Двухпортовая конфигурация использует одну пневматическую линию для регулирования давления и одну пневматическую линию для мониторинга давления. [41] [42] [17] [40] Двухпортовая конфигурация может способствовать более быстрому регулированию давления манжеты и обнаружению закупорок в шлангах. [41] [40] [42] [17]
Сжатый газ вводится в пузырь внутри пневматической жгутовой манжеты с помощью пневматического жгутового инструмента через пневматическую трубку. [35] Надутая манжета оказывает давление на окружность конечности пациента, чтобы перекрыть поток крови. [35]
Сжатие надутой манжетой может привести к повреждению тканей. [43] Хорошая посадка манжеты жгута обеспечивает равномерное распределение давления по подлежащим мягким тканям, тогда как плохая посадка манжеты жгута может привести к появлению областей с более высоким давлением, что может привести к ишемии мягких тканей. [43] Поэтому для того, чтобы безопасно и эффективно перекрыть кровоток дистальнее наложенной манжеты жгута, следует соблюдать правильный выбор и наложение манжеты жгута.
При выборе жгута-манжеты следует учитывать следующее: [35] [43]
Рекомендуется защищать конечность под манжетой, накладывая на конечность мягкую прокладку с низким ворсом перед наложением манжеты в соответствии с инструкциями производителя манжеты по применению. [44] Было показано, что подходящие защитные рукава для конечностей, соответствующие ширине манжеты и окружности конечности пациента, создают значительно меньше и менее выраженных морщин и защемлений на поверхности кожи, чем другие протестированные типы прокладок. [40] [45]
В силиконовых кольцевых жгутах или эластичных кольцевых жгутах жгут поставляется в различных размерах. Чтобы определить правильный размер жгута, следует измерить окружность конечности пациента в желаемом месте окклюзии, а также его артериальное давление , чтобы определить наилучшую модель. [21] После выбора правильной модели, как правило, для наложения устройства потребуются два стерильных медицинских работника. В отличие от пневматического жгута, силиконовый кольцевой жгут следует накладывать после того, как на пациента наложены простыни. Это связано с тем, что устройство полностью стерильно. [46] Большинство устройств требуют операции двух человек (за исключением очень большой модели):
Жгут с эластичным кольцом соответствует тем же рекомендациям, что и для пневматического жгута:
Аварийные жгуты отличаются от хирургических жгутов, поскольку они используются в военной боевой помощи, неотложной медицине и в аварийных ситуациях, когда электроснабжение недоступно, и могут потребовать наложения со стороны оказывающего помощь лица или самостоятельного наложения пострадавшим. [48] Аварийные жгуты оцениваются по их эффективности остановки кровотечения, остановке пульса дистальнее жгута, времени остановки кровотечения, общей потере крови и приложенному давлению. [49] [48] Однако следует учитывать их конструкцию и безопасное использование, поскольку это касается повреждения нерва, реперфузионного повреждения, повреждения мягких тканей и боли. [48]
Раннее внедрение непневматического жгута в девятнадцатом веке для хирургических процедур без ампутации часто приводило к сообщениям о постоянном и временном параличе конечностей, повреждениях нервов и других повреждениях мягких тканей. [13] В результате были разработаны пневматические жгуты для хирургии, где приложенное давление и градиенты давления можно контролировать, минимизировать и контролировать, и тем самым минимизировать риск травм, связанных с жгутом. [13]
Emergency & Military Tourniquet (EMT) — пример пневматического жгута, разработанного для безопасного использования в догоспитальных или военных условиях. В исследовании, в котором оценивались 5 систем экстренных жгутов для использования в канадских вооруженных силах, EMT был одним из самых эффективных жгутов и вызывал наименьшую боль. [50] В другом исследовании, сравнивающем эффективность 3 систем экстренных жгутов, в то время как все устройства были эффективны как для остановки кровотечения, так и для остановки кровотока, EMT также показал наилучшие результаты по кратчайшему времени остановки кровотока, наименьшей общей потере крови и потребовал наименьшего давления для остановки кровотока. [49]
Силиконовый кольцевой жгут для аутотрансфузии (SRT/ATT/EED) или хирургический жгут для аутотрансфузии (HemaClear) — это простой в использовании, автономный, механический жгут, состоящий из силиконового кольца, чулка и натяжных ремней, который обеспечивает обескровливание и окклюзию конечности в течение нескольких секунд после наложения. [51] Жгут можно использовать для операций на конечностях в операционной или в неотложной медицине в качестве средства для стабилизации пациента до тех пор, пока не будет применено дальнейшее лечение. [52]
Боевой жгут (CAT) был разработан Тедом Уэстморлендом. Он используется военными США и коалиции для предоставления солдатам небольшого и эффективного жгута в полевых боевых ситуациях. Он также используется в Великобритании службами скорой помощи NHS, а также некоторыми пожарными и спасательными службами Великобритании. Устройство использует лебедку с запирающим механизмом и может быть применено самостоятельно. CAT был принят на вооружение военным и персоналом экстренных служб по всему миру. [53]
Проект 3D-печати на основе открытого оборудования под названием Glia Tourniquet [54] (типа лебедки) позволяет использовать распределенное производство для изготовления экстренных жгутов, чтобы изготавливать их за 7 долларов за материалы. [55] Проблемы с контролем качества распределенных изготовленных жгутов были частично решены с помощью испытательного аппарата с открытым исходным кодом. [56] Тестер жгутов стоит менее 100 долларов, и после калибровки с помощью тонометра встроенный ЖК-дисплей отображает диапазон измерений тестера (от 0 до 200 Н), который можно использовать для проверки валидности всех жгутов. [56]
Недавно пневматические жгуты успешно применялись в методике, называемой персонализированной тренировкой ограничения кровотока (PBFRT), для ускорения реабилитации ортопедических пациентов, травмированных профессиональных спортсменов и раненых солдат. [57]
Обычно для увеличения размера и силы мышц человеку необходимо поднимать грузы, составляющие 65% или более от его максимального повторения. [58] Однако травмированные пациенты часто ограничиваются упражнениями с сопротивлением с низкой нагрузкой, где преимущества силы и размера ограничены по сравнению с упражнениями с сопротивлением с высокой нагрузкой. [57]
В литературе показано, что упражнения с сопротивлением при низкой нагрузке в сочетании с ограничением кровотока (BFR) увеличивают как силу, так и размер мышц в разных возрастных группах. [57] При BFR упражнения можно выполнять при существенно меньших нагрузках и интенсивностях, вызывая при этом схожие мышечные и физиологические адаптации, наблюдаемые при высокоинтенсивных силовых тренировках. [59] Для групп населения с ограниченной нагрузкой это уменьшает боль во время протокола упражнений и приводит к общему улучшению физической функции. [59]
Для обеспечения последовательной стимуляции давления BFR у пациентов рекомендуется (1) применять ограничительное давление, которое персонализируется для каждого отдельного пациента на основе давления окклюзии конечности пациента [60] и (2) использовать систему BFR, которая может обеспечить ауторегуляцию жгута хирургического уровня. [61]