可注射止血泡沫（IHF）：一种用于创伤性腹腔出血紧急救治的创新策略

针对创伤性腹腔出血缺乏有效院前止血手段的难题，研究人员开发了一种基于去甲肾上腺素负载的海藻酸钠/羧甲基壳聚糖可注射止血泡沫（IHF）。该材料通过物理填塞、血管收缩和加速凝血三重机制实现快速止血，并在肝素化凝血功能障碍模型中仍保持优异性能，且可通过尿素降解和负压吸引快速清除，为院前急救提供了安全有效的解决方案。

　　

创伤性腹腔出血是战创伤、交通事故和自然灾害中最致命的损伤类型之一，死亡率高达60%-80%。由于腹腔解剖结构复杂、出血点难以定位，传统止血材料如止血纱布和XSTAT等均无法有效应对，而现有聚氨酯泡沫虽有一定效果，却存在移除困难、可能引起肠壁坏死等并发症。更严峻的是，严重创伤常继发凝血功能障碍，使止血雪上加霜。面对院前急救中缺乏有效止血手段的困境，研究人员迫切需要开发一种能快速注入、有效止血且便于后续移除的创新材料。

在这项发表于《Materials Today Bio》的研究中，重庆科研团队报道了一种革命性的可注射止血泡沫（Injectable Hemostatic Foam, IHF）。该材料受生理性止血过程（血管收缩、血小板血栓形成和血液凝固）启发，以海藻酸钠（SA）和羧甲基壳聚糖（CMCS）为基质，通过苹果酸氢键交联形成稳定泡沫，并负载血管收缩剂去甲肾上腺素（NE）。当注入腹腔后，IHF能快速填充创面产生填塞效应，同时释放NE引起血管收缩，其泡沫结构还能富集血细胞和凝血因子加速血栓形成。最关键的是，到达确定性医疗点后，IHF可通过尿素破坏氢键并经负压吸引彻底移除，避免了二次手术的风险。

研究团队运用了多项关键技术：通过流变学测试验证材料的剪切稀化特性和可注射性；采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振氢谱（¹H NMR）分析交联机制；建立大鼠和兔子的肝素化凝血功能障碍模型评估止血效能；通过腹腔镜技术在猪模型中模拟创伤性腹腔出血；利用扫描电镜（SEM）观察血凝块微观结构；并开展皮下植入实验和全套血液检测评估生物相容性。

2.1. IHF的构建与表征

研究人员通过苹果酸介导的氢键交联，成功构建了具有均匀气泡结构（72.14±12.24 μm）的稳定泡沫。当交联剂浓度为0.25 M时，泡沫表现出最佳机械性能，能承受50%压缩而不破裂。选用FDA批准的月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐（LAE）作为发泡剂，确保了生物安全性。最关键的是，IHF在37℃和振动环境下保持稳定，且能通过注射器重新成型，这对院前储存和使用具有重要意义。

2.2. IHF的特性表征

流变学测试显示IHF具有典型的剪切稀化特性，其粘度随剪切速率增加而显著降低，这是实现顺利注射的关键。管倒置实验证明IHF能有效托住肝素化血液而不滴落，而经尿素处理后氢键被破坏，泡沫失去托血能力，证实了其可移除性的设计理念。

2.3. IHF的凝血能力

体外凝血实验表明，IHF将全血凝固时间从5.84±0.28分钟显著缩短至0.93±0.16分钟。SEM观察发现IHF组血凝块中有更密集的纤维蛋白网和更大的血小板聚集面积，表明其通过富集凝血因子和血细胞加速了凝血过程。流变学检测显示IHF处理组的凝胶点（凝固点）在1分钟左右，而正常血液组需要5分钟。

2.4. 生物相容性和生物安全性

体外细胞实验显示，与IHF共培养72小时后细胞存活率>90%。大鼠皮下植入实验表明IHF仅引起轻度炎症反应，与商业明胶海绵相当。腹腔注射后主要器官无明显坏死、充血或出血现象。血液常规检查显示白细胞计数、中性粒细胞百分比等指标均正常，证明IHF无系统性炎症反应。

2.5. 大鼠肝脏出血模型的止血性能

在正常大鼠肝脏出血模型中，IHF组出血时间（28±7.94秒）和失血量（0.114±0.026克）均显著低于对照组（194.67±24.58秒，2.08±0.28克）和明胶海绵组（108±18.52秒，1.47±0.063克）。组织学检查显示IHF组血管收缩明显，血管收缩指数最低。SEM观察证实IHF组血凝块中纤维蛋白面积比例最高。

2.6. 凝血功能障碍模型中的止血性能

在肝素化大鼠模型中，对照组全部动物止血失败死亡，明胶海绵组失血量达5.27±0.4克，而IHF组仅2.17±0.61克，止血时间从4.55±0.45分钟缩短至1.57±0.43分钟。在肝素化兔子模型中，IHF同样表现出色，失血量从21.01±3.22克降至4.06±0.56克，止血时间从8.05±0.73分钟缩短至3.62±0.45分钟，证明即使在凝血功能严重受损情况下，IHF仍能通过物理填塞和血管收缩实现有效止血。

2.7. IHF促进伤口愈合

在全层皮肤缺损模型中，IHF治疗组在第14天时伤口面积仅剩余0.008 cm²，而对照组为0.122 cm²。组织学分析显示IHF组未上皮化长度最短，胶原沉积最多，表明泡沫支架为伤口再生提供了有利的微环境。

2.8. 创伤性腹腔出血模型的止血性能

在大鼠创伤性腹腔出血模型中，IHF注入腹腔后能完全填充腔室覆盖创面，5分钟后通过尿素降解和负压吸引可完全移除，无术后粘连现象。在猪腹腔镜模型中，IHF对3厘米线性切口和5×5厘米交叉伤口的出血均能有效控制，止血时间分别为5.99±1.65分钟和3.62±0.45分钟。术后2周血液指标监测显示血小板计数、红细胞计数等逐渐恢复正常，无再出血现象。

这项研究成功开发了一种具有变革意义的可注射止血泡沫，巧妙整合了物理填塞、药理学血管收缩和生化凝血增强三重机制。IHF不仅解决了现有止血材料无法同时满足快速注射、有效止血和便捷移除的难题，更在凝血功能障碍的极端条件下仍保持优异性能。其基于氢键交联的设计使得通过尿素降解和负压吸引即可完全移除，避免了传统手术清除带来的二次创伤。研究在大鼠、兔和猪等多种动物模型中系统验证了IHF的安全性和有效性，为创伤性腹腔出血的院前急救提供了切实可行的解决方案。这种低实施障碍、高安全性的止血策略不仅适用于军事医学和灾难救援，也有望推广到临床急诊中，为挽救生命赢得宝贵时间。