陳 園 王占鵬 李慶新

1 甘肅中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，甘肅省蘭州市 730000； 2 聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院胸外科

爆炸—凍復(fù)合傷(Explosion-frozen compound injury)是爆炸過程中產(chǎn)生的巨大能量和低溫同時或先后作用于機(jī)體后，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)兩個以上解剖部位或臟器出現(xiàn)嚴(yán)重創(chuàng)傷的一種復(fù)合型損傷。由于兩種致傷因素先后作用于機(jī)體，因此，機(jī)體出現(xiàn)的損傷程度較單一的凍傷或者爆炸沖擊傷更嚴(yán)重，病情更為復(fù)雜。目前國內(nèi)外對爆炸—凍復(fù)合傷致傷機(jī)制及相應(yīng)救治措施等方面研究鮮有報道。

1 爆炸傷特點(diǎn)及對機(jī)體影響

1.1 爆炸傷的流行病學(xué)與致傷特點(diǎn) 爆炸的實(shí)質(zhì)是高能量在極短時間內(nèi)激烈釋放的過程，爆炸傷具有突發(fā)性、成批性、傷情復(fù)雜、隱匿性等特點(diǎn)。隨著軍事沖突與社會經(jīng)濟(jì)失衡，爆炸性事件逐年增多，據(jù)國際反恐中心的數(shù)據(jù)，近10年間，與爆炸傷相關(guān)的恐怖襲擊數(shù)量提高了8倍[1]。通過對爆炸受害者臨床調(diào)查分析，幸存者的即時死亡率為13%，住院率為30%，頭部創(chuàng)傷是早期和晚期死亡的主要原因[2]。爆炸傷形成的主要原因是爆炸時產(chǎn)生的高溫高壓氣體將空氣壓縮形成的沖擊波，沖擊波形成的剪切力作用于機(jī)體后會形成穿透傷和鈍傷，因此爆炸傷往往都是與鈍傷或者穿透傷合并的復(fù)合傷。按照損傷程度，通常將爆炸傷分為四個等級：一級爆炸傷也稱原發(fā)沖擊傷，為高能量爆炸物致傷所特有，是指沖擊波通過內(nèi)爆、剝落、慣性等效應(yīng)在體內(nèi)的直接作用，損傷具有里重外輕的特點(diǎn)；二級爆炸傷為炸彈殼碎片所致的穿透傷；當(dāng)沖擊波將受害者推到硬物表面或者物體掉落受害者身上時就會發(fā)生三級爆炸傷；四級爆炸傷則是與爆炸相關(guān)其他傷害的綜合類型，包括燒傷、窒息、毒素和心理創(chuàng)傷等[3]。

1.2 爆炸傷對機(jī)體影響機(jī)制 爆炸傷對機(jī)體的損傷機(jī)制可分為短期效應(yīng)和晚期效應(yīng)。短期效應(yīng)包括早期炎癥反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)、血流動力學(xué)改變、循環(huán)系統(tǒng)障礙及物理損傷與直接沖擊傷，通常發(fā)生在爆炸傷后數(shù)分鐘至數(shù)小時內(nèi)。爆炸產(chǎn)生的沖擊波作用于機(jī)體后，一定范圍內(nèi)的生命體即刻會產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，機(jī)體內(nèi)腎上腺素和性激素含量發(fā)生明顯變化，從而導(dǎo)致呼吸暫停、心動過緩及低血壓和心輸出量下降，可持續(xù)至傷后數(shù)小時；同時沖擊波作用于機(jī)體瞬間釋放能量，導(dǎo)致空腔臟器及皮下毛細(xì)血管網(wǎng)廣泛破裂，上皮細(xì)胞及紅細(xì)胞的損傷會釋放大量炎性因子及細(xì)胞器，促進(jìn)氧化自由基形成，從而啟動氧化應(yīng)激反應(yīng)和炎性反應(yīng)[4]。王俊康等人實(shí)驗(yàn)表明爆炸沖擊傷后豬在傷后3h內(nèi)血?dú)庵笜?biāo)(氧分壓、血氧飽和度及pH值)降低，更易發(fā)生酸堿平衡紊亂[5]。Ming T等學(xué)者實(shí)驗(yàn)表明爆炸傷后家兔在3～6h內(nèi)血流動力學(xué)狀態(tài)明顯惡化，更易發(fā)生休克及呼吸衰竭等并發(fā)癥[6]。爆炸傷的物理損傷機(jī)制為爆炸時產(chǎn)生的高溫高壓氣體所形成的高氣壓，常以剝落、內(nèi)爆、慣性三種形式對身體造成傷害[7]。剝落即由高密度介質(zhì)向低密度介質(zhì)位移，心內(nèi)膜和心肌損傷引起的心臟出血可能是由于剝落效應(yīng)。內(nèi)爆則是由小密度介質(zhì)進(jìn)入大密度介質(zhì)，當(dāng)沖擊波通過含有氣體或空腔的液體介質(zhì)傳播時，液體不會被充分壓縮，而氣體迅速積累能量，形成大量新的壓力波源，致使肺、胃腸道、鼓膜等空腔臟器受傷。慣性是沖擊波以不同速度進(jìn)入不同密度組織的剪切力，組織越疏松，沖擊波通過的速度越快，就容易造成不同組織分離，如肋骨和肋間組織，腸道和腸系膜的分離[8]。晚期效應(yīng)發(fā)生于沖擊傷24h之后，包括全身炎癥反應(yīng)、氧化反應(yīng)、血管通透性改變及神經(jīng)細(xì)胞的損傷與凋亡。肺泡上皮細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞受損使得細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白及壞死物質(zhì)釋放至周圍組織，進(jìn)一步導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)早期炎癥反應(yīng)的放大。Changci Tong等的實(shí)驗(yàn)表明機(jī)體遭受爆炸后會導(dǎo)致炎性因子升高，蛋白質(zhì)氧化和硝化增加，隨著炎性因子的增多，會導(dǎo)致肺部的進(jìn)一步滲出，進(jìn)而導(dǎo)致急性呼吸窘迫綜合征的發(fā)生[9]。炎性反應(yīng)的本質(zhì)是血管通透性改變及白細(xì)胞滲出，隨著炎性介質(zhì)釋放及炎性細(xì)胞滲出，損傷區(qū)進(jìn)一步會出現(xiàn)肺水腫，從而引起肺通氣及換氣功能障礙，導(dǎo)致全身出現(xiàn)低氧血癥。

2 凍傷特點(diǎn)及對機(jī)體影響

2.1 凍傷致傷特點(diǎn) 凍傷是在寒冷潮濕環(huán)境下當(dāng)體表溫度降至零下0.5℃以下時對周圍組織的直接損傷。凍傷在寒區(qū)部隊(duì)官兵中很常見，對駐北方高原寒區(qū)保障部隊(duì)流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)凍傷發(fā)生率為9.35%，主要凍傷部位包括手44.21%、足趾37.89%，其中40.4% 的患者最終進(jìn)行了肢體截肢[10]。但近年來由于全球氣候的變化及戶外運(yùn)動的流行，凍傷患者的數(shù)量已經(jīng)從軍人過渡到平民，其中戶外旅行的運(yùn)動員占平民凍傷病例的1/3。一項(xiàng)針對我國北方凍傷住院患者的研究發(fā)現(xiàn)，凍傷的易感因素包括酗酒(41.67%)、吸煙(37.18%)和精神疾病(14.11%)，其他風(fēng)險因素包括吸煙引起的血管收縮、反復(fù)凍傷、糖尿病和血管功能不全等[11]。凍傷可分為凍結(jié)性損傷和非凍結(jié)性損傷，非凍結(jié)性損傷是指機(jī)體暴露在0℃以上的低溫潮濕環(huán)境時造成的損傷，如凍瘡、浸漬足等，而凍結(jié)性損傷常發(fā)生于0℃以下。兩者的治療、預(yù)后及遠(yuǎn)期功能有著明顯差異，因此根據(jù)受累深度可將凍傷可分成4度:Ⅰ度凍傷受損僅在表皮層，愈后好，不留瘢痕；Ⅱ度達(dá)真皮層，可有透明或乳狀液體的水皰；Ⅲ度累及皮膚全層，可伴血性液的水皰，傷后出現(xiàn)長時間的疼痛或感覺過敏，并留有瘢痕；Ⅳ度凍傷累及皮下脂肪組織、肌肉組織甚至傷及骨組織，傷后可出現(xiàn)痛溫覺喪失，治療后多出現(xiàn)遠(yuǎn)期功能障礙[12]。

2.2 凍傷對機(jī)體的影響機(jī)制 冷損傷對機(jī)體主要致傷機(jī)制包括低溫暴露引起的細(xì)胞直接損傷以及復(fù)溫后造成的微循環(huán)障礙和全身炎癥反應(yīng)等間接損傷[13]。當(dāng)機(jī)體處于寒冷環(huán)境下時，在神經(jīng)—體液的調(diào)節(jié)模式下首先會收縮外周血管以維持重要臟器熱量，長期處于凍結(jié)點(diǎn)溫度時，細(xì)胞外液及細(xì)胞內(nèi)液則會相繼形成冰晶，冰晶的形成促進(jìn)了細(xì)胞膜蛋白結(jié)構(gòu)、細(xì)胞膜運(yùn)輸通道及細(xì)胞膜骨架的破壞，改變了細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及電解質(zhì)平衡，從而導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷甚至細(xì)胞死亡，進(jìn)一步導(dǎo)致全身炎癥介質(zhì)釋放、局部微環(huán)境障礙。冷損傷同時會使心肌細(xì)胞及部分神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生程序性死亡。相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究表明，心肌細(xì)胞在受到冷刺激后，細(xì)胞內(nèi)活性氧會作用于核小體之間的組蛋白，從而導(dǎo)致DNA降解、細(xì)胞凋亡。冷損傷對于微循環(huán)障礙最主要病理變化是血管痙攣及內(nèi)皮細(xì)胞損傷[14]。外周循環(huán)中血管收縮和血管擴(kuò)張的交替變化是導(dǎo)致四肢凍傷的主要原因，而內(nèi)皮細(xì)胞受損使血管基底膜的通透性的改變、血小板黏附和聚集增加，從而導(dǎo)致血栓形成、紅細(xì)胞外滲及組織水腫[15]。炎癥反應(yīng)是凍傷組織復(fù)溫后最重要的病理變化。在深度凍傷中，細(xì)胞壞死崩解，各種細(xì)胞器釋放入血，加速了IL-1、IL-6等炎癥因子的釋放，復(fù)溫后四肢微血管血流再灌注導(dǎo)致炎癥進(jìn)一步加重，相關(guān)研究表明活性氧代謝物和多形核白細(xì)胞(PMN)與再灌注炎性反應(yīng)密切相關(guān)[16]。

3 爆炸—凍復(fù)合傷特點(diǎn)及對機(jī)體影響

3.1 爆炸—凍復(fù)合傷特點(diǎn) 該復(fù)合傷致傷特點(diǎn)既有爆炸傷和凍傷各自對機(jī)體的影響，又有兩種致傷因素共同作用，因而對機(jī)體的影響存在疊加、促進(jìn)等協(xié)同作用。所以要綜合兩種損傷機(jī)制來分析復(fù)合傷的致傷特點(diǎn)和機(jī)制及對機(jī)體的影響。但目前國內(nèi)對此種復(fù)合傷的致傷機(jī)制及對機(jī)體影響并無詳盡研究。袁鳳丹等[17]學(xué)者通過BST-Ⅰ型生物激波管成功建立了爆炸沖擊波損傷模型。苗明三等[18]研究表明可通過液氮法、低溫乙醇浸泡法及模擬高原低氧復(fù)合冷凍法等方法制備不同損傷程度的凍傷模型。雖然目前尚未有爆炸—凍復(fù)合傷動物模型建立，但學(xué)者楊臣禮等[19]通過結(jié)合單一損傷模型成功建立了火器—凍復(fù)合傷動物模型，并闡明了復(fù)合傷損傷特點(diǎn)既包括多種致傷因素協(xié)同作用，也包括拮抗作用。本課題組通過該方法成功建立了爆炸—凍復(fù)合傷大白兔模型，并將進(jìn)一步探究其病理生理學(xué)機(jī)制。

3.2 爆炸—凍復(fù)合傷對機(jī)體影響 機(jī)體遭受爆炸—凍復(fù)合傷后，兩種致傷因素形成協(xié)同作用，進(jìn)一步放大對機(jī)體的損傷程度。因此，機(jī)體血流動力學(xué)、酸堿平衡的紊亂程度及炎癥反應(yīng)較單一損傷更嚴(yán)重，尤其是傷后黃金第1小時。有關(guān)火器—凍復(fù)合傷的實(shí)驗(yàn)表明大白兔復(fù)合傷后的血液心肌酶譜指標(biāo)顯著升高[19]，早期血流動力學(xué)紊亂程度更嚴(yán)重[20]。當(dāng)機(jī)體遭受爆炸—凍復(fù)合傷時，在全身凝血功能異?；A(chǔ)上，沖擊波效應(yīng)導(dǎo)致肺泡破裂，全身低氧血癥及炎性滲出加重，此時機(jī)體處于低氧及酸中毒狀態(tài)，因而外周微血管血流量進(jìn)一步降低，使爆炸傷所致的失血、組織壞死、血流動力及血栓形成效應(yīng)重于常溫下爆炸傷。此時凍傷對于爆炸傷損傷起到了間接促進(jìn)作用，而爆炸傷對凍傷所致外周微循環(huán)障礙、血液凝固性增強(qiáng)及血栓形成以及各種損傷效應(yīng)會起到放大作用，所以機(jī)體損傷較單一爆炸傷或凍傷嚴(yán)重。

4 診斷與治療

4.1 爆炸傷診斷與治療 爆炸產(chǎn)生的巨大能量作用于患者后會出現(xiàn)穿透性傷和鈍性創(chuàng)傷，結(jié)合明確爆炸傷病史及開放性損傷，穿透傷較容易確診。但鈍性損傷的判斷應(yīng)根據(jù)損傷后組織器官所表現(xiàn)出的癥狀、體征、相關(guān)檢驗(yàn)檢查及損傷后出現(xiàn)的晚期效應(yīng)來進(jìn)行綜合診斷。鈍性損傷主要為機(jī)體內(nèi)空腔臟器，沖擊波作用于機(jī)體后常導(dǎo)致患者出現(xiàn)鼓膜破裂、聽骨斷裂、肺泡出血、空氣栓塞及內(nèi)臟破裂伴氣腹等臟器損傷，晚期可出現(xiàn)創(chuàng)傷性腦損傷、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)、創(chuàng)傷后血流動力學(xué)紊亂及全身炎癥反應(yīng)等晚期效應(yīng)[21]。因此，可結(jié)合患者臨床表現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室檢查包括電解質(zhì)、動脈血?dú)夥治?，影像學(xué)檢查包括CT、超聲、耳鏡及腹部X線平片等方法協(xié)助對鈍性損傷的診斷。爆炸傷嚴(yán)重程度與爆炸物性質(zhì)、爆炸物質(zhì)量、爆炸距離等多種因素密切相關(guān)，因此，戰(zhàn)場環(huán)境下應(yīng)首先對傷病員進(jìn)行分揀分級?？山Y(jié)合傷病員的呼吸、脈搏、心率、血壓及血流動力學(xué)等簡單指標(biāo)，將傷員快速分為輕傷、可延遲治療、需立即治療、死亡或期待療法四類[22]，并根據(jù)不同分類及不同受傷部位選擇對癥治療方案。對于Ⅱ、Ⅲ級爆炸傷導(dǎo)致的開放性或有穿透性傷口的傷病員，快速予以止血、抗休克、固定等急救處理，并積極轉(zhuǎn)移至醫(yī)院進(jìn)一步治療。生命體征平穩(wěn)后，應(yīng)快速通過實(shí)驗(yàn)室檢查及影像學(xué)檢查明確受傷范圍及程度，積極進(jìn)行損害控制性復(fù)蘇和手術(shù)治療，以降低全身并發(fā)癥、提高患者存活率。

4.2 凍傷的診斷與治療 通過對患者受傷環(huán)境及典型的臨床表現(xiàn)，如凍傷部位出現(xiàn)青紫、水皰、組織壞死等，可做出初步診斷。但僅根據(jù)皮膚凍傷情況是無法反映深部組織損傷范圍，尚不能為后續(xù)治療方式提供依據(jù)，而影像學(xué)的進(jìn)步為凍傷范圍的界定及程度的診斷提供了有力幫助。血管造影(DSA)可以通過顯示動脈充盈狀態(tài)和動脈分支數(shù)目來幫助評估凍傷的肢體是否需要截肢，是早期評估凍傷程度的重要方法；靜脈放射性核素99mTc掃描不僅能顯示凍傷病變組織，還可用于預(yù)測組織活性，對于深度凍傷患者選擇溶栓還是截肢治療具有指導(dǎo)作用[23]；核磁共振(MRI)及核磁共振血管成像(MRA)的優(yōu)勢在于可以同時顯示閉塞血管和周圍組織的存活情況，并且可以清楚地顯示缺血組織的邊界，具有更廣泛的應(yīng)用前景，目前認(rèn)為該技術(shù)是一種可靠的凍傷診斷方法。凍傷實(shí)質(zhì)是一種缺血性血管損傷，因此，現(xiàn)場救治的關(guān)鍵是迅速復(fù)溫、改善血液循環(huán)、防止全身并發(fā)癥發(fā)生。用37～42℃溫水進(jìn)行復(fù)溫，能夠使體液中的冰晶溶解，改善局部血流，有利于細(xì)胞功能結(jié)構(gòu)的恢復(fù)。使用低分子右旋糖酐及溫暖的液體不僅能改善微循環(huán)，還可降低血液黏度，使脫水患者在早期治療中獲益。對于危及生命的嚴(yán)重復(fù)合傷患者應(yīng)按照ABC順序進(jìn)行現(xiàn)場急救。轉(zhuǎn)移至醫(yī)院后，根據(jù)患者凍傷程度進(jìn)行相對應(yīng)治療。Ⅰ～Ⅱ度凍傷實(shí)質(zhì)是滲出性炎，易合并感染，抗炎激素和抗菌藥物配合涂抹療效顯著，通常不會出現(xiàn)循環(huán)障礙及遠(yuǎn)期功能障礙。Ⅲ～Ⅳ度凍傷屬重度凍傷，由于凍傷累及局部血管及深層組織，常伴有組織壞死及血管內(nèi)皮受損，因此對于該凍傷程度患者應(yīng)在解凍后積極行影像學(xué)及放射性核素檢查，了解血管堵塞情況及壞死組織范圍，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行溶栓治療或手術(shù)治療，并輔以藥物及高壓氧艙治療[24]。目前，對于凍傷治療的探究腳步仍未停止，最新研究表明中草藥提取物及基于納米技術(shù)的治療劑能顯著改善傷口愈合，減少血管并發(fā)癥[25]。

4.3 爆炸—凍復(fù)合傷的診斷與治療要點(diǎn) 目前國內(nèi)外對于該復(fù)合傷的研究比較匱乏，尚無明確指南及診斷標(biāo)準(zhǔn)，但結(jié)合傷病員暴露環(huán)境及受傷病史可做出初步診斷。由于復(fù)合傷先后受到多種致傷因素，病情發(fā)展迅速，致死率較高，因此對于復(fù)合傷的治療原則應(yīng)在戰(zhàn)場環(huán)境下立即進(jìn)行急救措施，在保證生命支持的前提下進(jìn)一步明確受傷程度，并給予個性化治療。其治療措施應(yīng)包括現(xiàn)場緊急救治及院內(nèi)個體化治療兩個方面?，F(xiàn)場急救是將患者轉(zhuǎn)移現(xiàn)場環(huán)境并給予基礎(chǔ)生命支持到患者生命體征平穩(wěn)的階段。對于爆炸—凍復(fù)合傷傷者，首先需要脫離爆炸現(xiàn)場，避免二次損傷，其次評估復(fù)合傷損傷程度，如損傷較輕，可立即實(shí)施止血、抗休克及復(fù)溫等緊急處理，生命體征平穩(wěn)后及時送至醫(yī)院進(jìn)一步治療。若損傷較重，應(yīng)使傷者盡快脫離低溫環(huán)境并在黃金1h內(nèi)予以復(fù)溫、補(bǔ)液、糾正酸堿平衡紊亂等對癥處理。在行液體復(fù)蘇時建議將液體加溫至37～40℃后輸注，可同時達(dá)到體內(nèi)復(fù)溫和維持有效循環(huán)血量的目的[26]。在復(fù)溫的同時應(yīng)密切關(guān)注傷者生命體征變化，預(yù)防因外周寒冷血液迅速回流引起中心體溫過快下降導(dǎo)致的復(fù)溫性休克。轉(zhuǎn)移至醫(yī)院后，需要進(jìn)行手術(shù)、抗感染、抗休克及預(yù)防并發(fā)癥等治療。對于復(fù)合傷患者而言，手術(shù)要求迅速有效，首先搶救生命，其次是保護(hù)臟器功能，手術(shù)的順序應(yīng)遵循緊急手術(shù)(心臟及大血管破裂)、急性手術(shù)(腹內(nèi)臟器破裂、腹膜外血腫、開放骨折)和擇期手術(shù)(四肢閉合骨折)的順序；復(fù)合傷患者較單一損傷患者有效血容量降低，酸堿平衡紊亂更為嚴(yán)重，更易出現(xiàn)感染，因此應(yīng)積極應(yīng)用覆蓋革蘭陽性和陰性菌及厭氧菌的廣譜抗生素預(yù)防感染；后續(xù)治療還包括預(yù)防腦水腫及肺水腫的發(fā)生，通過早期應(yīng)用脫水劑、氣管解痙藥、有創(chuàng)呼吸、氧療及相應(yīng)藥物等方案進(jìn)行治療。

綜上所述，盡管目前國內(nèi)關(guān)于單一爆炸傷及凍傷的致傷機(jī)制、診治標(biāo)準(zhǔn)有著廣泛而深刻的研究，但關(guān)于復(fù)合傷對機(jī)體的損傷機(jī)制及診療方案的研究仍不全面。目前僅有部分學(xué)者研究了火器—凍復(fù)合傷、燒—沖復(fù)合傷相關(guān)機(jī)制。筆者相信，能夠在前人已成功建立復(fù)合傷模型的基礎(chǔ)上研究爆炸—凍復(fù)合傷的致傷特點(diǎn)，并能夠更深入闡述該復(fù)合傷的病理生理改變和致傷機(jī)制。