戦場で兵士が撃たれた場合、その応急処置は負傷そのものと同じくらい過酷に思えるかもしれない。衛生兵は動脈からの出血を止めるため、時には体内13cmもの深さまでガーゼを傷口に直接詰め込まなければならない。これは苦痛を伴う処置で、必ずしも効果があるとは限らない。3分間直接圧迫しても出血が止まらない場合、衛生兵はガーゼをすべて引き抜き、最初からやり直さなければならない。あまりにも痛いので、「まず銃を取り上げます」と、元米陸軍特殊作戦軍医のジョン・スタインボーは言う。
この緊急治療を行っても、多くの兵士が出血死に至ります。戦場における主な死因は出血です。「ガーゼ包帯は深刻な症状には全く効果がありません」と、イラクとアフガニスタンへの10回以上の派遣で負傷兵の手当てに当たったスタインボー氏は言います。2012年4月に頭部外傷で退役した後、彼はオレゴン州に拠点を置くスタートアップ企業RevMedxに加わりました。RevMedxは、出血を止めるより良い方法の開発に取り組む退役軍人、科学者、エンジニアからなる少人数のグループです。
RevMedx社は最近、ポケットサイズの発明品、特殊コーティングされたスポンジを傷口に注入する改良型注射器の承認をFDAに申請しました。XStatと呼ばれるこの装置は、ガーゼよりも迅速かつ効率的に傷口を塞ぐことで、生存率を向上させ、負傷兵の苦痛を軽減する可能性があります。
チームの初期の取り組みは、タイヤ修理用の「Fix-a-Flat」フォームにヒントを得ました。「まさに完璧な解決策だと思い描いていました。スプレーすれば膨張して出血が止まる、と」とスタインボー氏は言います。「しかし、血圧が高すぎて、血液でフォームがすぐに洗い流されてしまうことが分かりました。」
そこでチームは新たなアイデアを試した。スポンジだ。ホームセンターで普通のスポンジをいくつか購入し、1センチの円に切り分けた。このサイズと形は思いつきで選んだものだが、後に傷口を塞ぐのに最適だと気づくことになる。そして、そのスポンジの切れ端を動物の傷口に注入した。「出血が止まりました」とスタインボーは語る。「目が輝きました。何か良いものが見つかったと確信しました」。初期の試作品を見た後、米陸軍はチームに完成品開発のために500万ドルを提供した。
しかし、キッチンスポンジを体内に注入するのは必ずしも安全とは言えません。最終的な素材は、滅菌済みで生体適合性があり、膨張速度が速いものでなければなりません。研究チームは、木材パルプを原料とし、エビの殻から得られる血液凝固・抗菌物質であるキトサンでコーティングしたスポンジを採用しました。体内に誤ってスポンジが残らないように、X線画像で各スポンジが見えるX字型のマーカーを追加しました。
「傷口に包帯を巻く頃には、出血はすでに止まっているんです。」
スポンジは速効性があります。わずか15秒で膨張し、創傷腔全体を満たし、十分な圧力で激しい出血を止めます。また、スポンジは湿った表面に密着するため、噴出する血液によって体外に押し出されることもありません。「傷口に包帯を巻く頃には、出血はすでに止まっているはずです」とスタインボー氏は言います。
しかし、スポンジを傷口に挿入するのは容易ではありませんでした。戦場では、衛生兵は重い防弾チョッキに加え、すべての装備を携行しなければなりません。RevMedxは、スポンジを傷口の奥深くまで送り込むための軽量でコンパクトな方法を必要としていました。チームはポートランドを拠点とするデザイン会社Zibaと協力し、ハンドルを内側に収納することでスペースを節約できる、直径30ミリのポリカーボネート製注射器を開発しました。このアプリケーターを使用するには、衛生兵はハンドルを引き抜き、シリンダーを傷口に挿入し、プランジャーを押し下げてスポンジを動脈にできるだけ近づけます。
使い捨てのXStatアプリケーター3個があれば、医療キットのかさばるガーゼ5ロール分を置き換えることができます。RevMedx社は、より細い傷口に対応するため、直径12mmの小型版アプリケーターも設計しました。スタインボー氏によると、XStat1個あたりの価格はおそらく約100ドルですが、RevMedx社が生産能力を増強すれば、価格はさらに下がる可能性があります。
FDAがXStatを承認すれば、深く狭い傷口に特化した初の戦場用ドレッシング材となります。銃撃や榴散弾による傷の標準的な治療法であるガーゼは、FDAでは外用のみの承認となっていますが、「撃たれたら傷口にガーゼを詰めなければならないことは誰もが知っています」とスタインバウ氏は言います。RevMedx社がFDAに申請書を提出した際、米陸軍は迅速な承認を求めるカバーレターを添付しました。スタインバウ氏によると、RevMedx社と米陸軍は現在、FDAと最終協議を行っているとのことです。
昨年夏、RevMedxとオレゴン健康科学大学は、ビル＆メリンダ・ゲイツ財団の支援を受け、産後出血を止めるためのXStatの開発のためのシード助成金を獲得しました。RevMedxは将来、体内から取り外す必要のない生分解性スポンジの開発を目指しています。地雷による損傷など、大きな傷を覆うために、チームはXStatスポンジと同じ素材で作られた拡張ガーゼの開発に取り組んでいます。
「私は中東での対テロ戦争にずっと従事してきたので、誰かが撃たれた時に医療従事者が何を必要としているかを知っています」とスタインボー氏は言う。「この製品が役立つであろう多くの患者を治療してきました。それが私の原動力なのです。」
ローズ・パストーレはポピュラーサイエンス誌のアシスタントエディターです。Twitterで@RosePastoreをフォローしてください。
