寒區(qū)戰(zhàn)創(chuàng)傷救治研究進(jìn)展

王輝山，韓勁松

寒區(qū)戰(zhàn)創(chuàng)傷救治研究進(jìn)展

王輝山，韓勁松

王輝山，主任醫(yī)師，教授，中國人民解放軍心血管病研究所副所長，沈陽軍區(qū)總醫(yī)院心血管外科主任。1990年畢業(yè)于第二軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)療系。1998年從第四軍醫(yī)大學(xué)博士畢業(yè)，師從我國著名心血管外科專家汪曾煒教授。2000年赴澳大利亞MONASH醫(yī)療中心從事成人心臟病外科臨床工作，獲澳大利亞皇家外科醫(yī)師學(xué)會證書。主要從事先天性心臟病及冠心病外科治療的基礎(chǔ)與臨床研究。從事心血管外科臨床工作20余年，在心外科手術(shù)治療和預(yù)后改善方面積累了豐富的臨床經(jīng)驗，包括嬰幼兒復(fù)雜性先心病、瓣膜及心律失常外科、冠狀動脈旁路移植、大血管外科、微創(chuàng)心臟外科、心臟移植等心血管外科全系列手術(shù)，現(xiàn)手術(shù)量及手術(shù)效果在軍內(nèi)及東北地區(qū)居領(lǐng)先水平。2007年入選遼寧省“百千萬人才工程”之百人工程層次，2011年入選“軍隊高層次科技創(chuàng)新人才工程之學(xué)科拔尖人才”，2012年入選沈陽軍區(qū)“科技領(lǐng)軍人才”和“創(chuàng)新團(tuán)隊”帶頭人。榮立二、三等功各1次。榮獲國家科技進(jìn)步二等獎1項，遼寧省科技進(jìn)步一等獎1項、二等獎2項，軍隊醫(yī)療成果二等獎1項。承擔(dān)國家自然科學(xué)基金1項，軍隊及省部級課題基金9項。

寒區(qū)是一種特殊的戰(zhàn)場環(huán)境，其低溫對人體的神經(jīng)、運(yùn)動、心血管、血液、呼吸、泌尿等系統(tǒng)以及代謝等均有較大影響，往往會加重原有創(chuàng)傷，如不及時救治或救治措施不當(dāng)，死亡率極高。低體溫是戰(zhàn)創(chuàng)傷死亡的獨立危險因素，應(yīng)采取積極的預(yù)防措施以降低死亡率。本文總結(jié)目前國際上關(guān)于寒區(qū)戰(zhàn)創(chuàng)傷的救治、預(yù)防及相關(guān)基礎(chǔ)研究，分析寒區(qū)戰(zhàn)創(chuàng)傷救治的國際研究現(xiàn)狀，指出目前寒冷環(huán)境下戰(zhàn)創(chuàng)傷的治療和預(yù)防措施尚不完善，今后應(yīng)運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)闡明寒冷環(huán)境對機(jī)體損傷的分子機(jī)制，研究與寒冷損傷相關(guān)的細(xì)胞因子，并進(jìn)一步探索相應(yīng)的防治方法。

軍事醫(yī)學(xué)；創(chuàng)傷和損傷；寒帶氣候；體溫

特殊的戰(zhàn)場環(huán)境有別于常規(guī)戰(zhàn)場環(huán)境，其戰(zhàn)創(chuàng)傷發(fā)生的特點、傷類、傷型及救治規(guī)律均有極大差別。寒區(qū)是一種較為特殊的戰(zhàn)場環(huán)境，其常年溫差大，環(huán)境惡劣，凍土、積雪、結(jié)冰多，地形復(fù)雜，致病因素多，傷情多樣，環(huán)境因素如低溫往往加重原有創(chuàng)傷，如不及時救治或救治措施不當(dāng)，死亡率極高，而且傷員的后送也存在諸多不便，從而導(dǎo)致戰(zhàn)斗減員或非戰(zhàn)斗減員明顯增加。在朝鮮戰(zhàn)爭中,我軍因低溫所致的非戰(zhàn)斗減員高達(dá)20%。因此，寒區(qū)戰(zhàn)創(chuàng)傷救治是當(dāng)前我軍軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域亟待研究的重大課題。本文就目前世界范圍內(nèi)寒區(qū)戰(zhàn)創(chuàng)傷救治研究的進(jìn)展進(jìn)行評述。

1 寒冷環(huán)境對機(jī)體影響的基礎(chǔ)研究

一般認(rèn)為，人體正常體溫范圍為36.4～37.3℃，非創(chuàng)傷的低體溫定義為核心體溫在32～35℃之間，而對創(chuàng)傷而言，低體溫的定義是核心體溫＜35℃。Klenerova等[1]認(rèn)為，人體對寒冷的適應(yīng)能力較對高溫的適應(yīng)能力差，寒冷既可引起凍傷，又可對心腦血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及骨關(guān)節(jié)運(yùn)動系統(tǒng)等產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害，甚至威脅生命。

1.1 寒冷環(huán)境對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響 寒冷環(huán)境的短期刺激能提高交感神經(jīng)的緊張程度，增加其代謝活動；隨著寒冷刺激時間延長，人體運(yùn)動神經(jīng)元和感覺神經(jīng)元的功能將受到抑制，產(chǎn)生凍僵或不可逆損害反應(yīng)[2]。Kaushik等[3]通過實驗證實，寒冷損傷可使腦神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢，此外氧化損傷還可導(dǎo)致寒冷損傷的進(jìn)一步發(fā)展，誘導(dǎo)腦水腫、繼發(fā)性腦損傷及細(xì)胞凋亡。體溫每下降1℃，腦血流量下降6%～7%，即可能危及創(chuàng)傷性腦損傷患者的生命。

1.2 寒冷環(huán)境對運(yùn)動系統(tǒng)的影響 McConnell[4]的研究表明，寒冷環(huán)境可使骨骼肌有氧氧化和能量代謝增強(qiáng)，以增加熱量的產(chǎn)生，維持體溫；寒冷環(huán)境可導(dǎo)致外周神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，引起皮膚感覺障礙，骨骼肌協(xié)調(diào)能力和關(guān)節(jié)靈活性減弱，出現(xiàn)肌肉及肌腱撕裂。

1.3 寒冷環(huán)境對心血管系統(tǒng)的影響 低體溫早期對心血管系統(tǒng)的影響是增加心率、每分輸出量及平均動脈壓，但隨著體溫繼續(xù)降低，開始出現(xiàn)心率減慢、心肌收縮力減弱、輸出量減少及血壓降低等。體溫低于33℃，冠脈血流量開始減少，心肌缺氧；體溫低于30℃時出現(xiàn)房顫；體溫低于25℃時出現(xiàn)室顫；體溫低于24℃則可能出現(xiàn)心搏驟停[5]。低體溫還可引起心肌細(xì)胞凋亡率顯著增加[6]。

1.4 寒冷環(huán)境對血液系統(tǒng)的影響 Tsuei等[7]的研究表明，外傷后血液丟失會導(dǎo)致凝血系統(tǒng)激活，從而促進(jìn)凝血塊生成，阻止進(jìn)一步出血。低溫會影響凝血系統(tǒng)連鎖反應(yīng)，損害血小板功能，體溫降到32.8℃時，凝血因子Ⅳ活性可降低33%。機(jī)體局部組織冷凍可引起紅細(xì)胞、血紅蛋白顯著升高，紅細(xì)胞可變性降低，毛細(xì)血管阻力增加，血小板高度聚集，白細(xì)胞黏附、活化，血液黏滯及血栓形成。上述改變易形成惡性循環(huán)，造成受凍機(jī)體組織微循環(huán)障礙，最終導(dǎo)致機(jī)體損傷[8]。

1.5 寒冷環(huán)境對呼吸系統(tǒng)的影響 寒冷低溫對呼吸系統(tǒng)的影響包括減少呼吸道纖毛運(yùn)動，增加呼吸道分泌物和黏滯度[9]。體溫低于25℃時可出現(xiàn)肺水腫。氧離曲線的變化起初表現(xiàn)為左移，之后由于代謝產(chǎn)物的積聚、酸中毒形成使氧離曲線右移。呼吸反射性刺激在低溫早期常加快，之后呼吸速率及潮氣量下降，嚴(yán)重時可抑制延髓呼吸中樞，使氣管及支氣管纖毛運(yùn)動減弱，造成呼吸道損傷。

1.6 寒冷環(huán)境對泌尿系統(tǒng)的影響 體溫下降早期有利尿作用，可能與周圍血管收縮、抗利尿激素被抑制及中心血容量增加有關(guān)。但隨著體溫繼續(xù)降低，腎血流量和腎小球濾過率均減少，重者出現(xiàn)急性腎衰竭[10]。

1.7 寒冷環(huán)境對代謝的影響 低溫可使代謝率增加2倍，引起貯備耗竭，如體溫進(jìn)一步降低，則可出現(xiàn)肌肉顫抖。肌肉顫抖時代謝率比安靜時高6倍，機(jī)體耗能更加明顯。隨著體溫的繼續(xù)降低，血流量減少，可出現(xiàn)水電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂，最終引起低氧性肝損害。

2 寒冷環(huán)境對戰(zhàn)創(chuàng)傷救治影響的研究現(xiàn)狀

在院前環(huán)境，如傷者發(fā)生低體溫，對局部的、鈍性傷引起的中度到重度腦損傷而言，死亡率可增加3倍，甚至在到達(dá)醫(yī)院時間很短的情況下也會發(fā)生。一項對12年來紐約燒傷患者資料的回顧性分析顯示，大面積燒傷患者中低體溫更為常見，死亡率也較高[11]。

2.1 低體溫是戰(zhàn)創(chuàng)傷死亡的獨立危險因素 一項研究認(rèn)為，低體溫是院前預(yù)測整體死亡率的獨立生理標(biāo)志因素[12]。該研究回顧性分析了因戰(zhàn)傷在醫(yī)院治療1年以上的2848例患者的資料，其中18%為低體溫患者，結(jié)果顯示低體溫與Glasgow評分(GCS)、心動過速、低血壓、低比容和酸中毒明顯相關(guān)。如傷者暴露于寒冷環(huán)境，可發(fā)生寒戰(zhàn)，并可通過傳導(dǎo)、對流及輻射使體內(nèi)熱量丟失，失去調(diào)整核心體溫的能力。如體溫低于32℃，死亡率可達(dá)21%。如因戰(zhàn)創(chuàng)傷所致，加之傷員出血等因素，在同樣體溫下，死亡率可達(dá)100%。2002年8月～2003年3月間，美國陸軍第102前沿外科手術(shù)隊被部署到阿富汗坎大哈機(jī)場執(zhí)行救治任務(wù)，其間共為90名傷員施行手術(shù)112例次，包括槍傷(34%)、爆炸傷(8%)、機(jī)動車事故(14%)、刺傷(5%)和其他外傷(7%)。對這些患者的觀察發(fā)現(xiàn)，如果轉(zhuǎn)運(yùn)前傷員暴露在寒冷環(huán)境下，可因低體溫加重傷情[13]。此外，嚴(yán)重的創(chuàng)傷和休克也常與患者的體溫異常相關(guān)。一項大樣本研究對美國國家創(chuàng)傷資料庫(National Trauma Data Bank，NTDB)2004年包含的400多個創(chuàng)傷中心的1.1億例患者資料進(jìn)行了分析，并探討了溫度與死亡率、創(chuàng)傷評分(injury severity score，ISS)、GCS及醫(yī)院治療效果的關(guān)系[14]。其中1 1026例患者體溫＜35℃，802例＜32℃。對核心溫度與死亡率的關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，低于35℃時死亡率為25.5%，32℃時死亡率達(dá)39.0%，即溫度越低，死亡率越高。但令人驚訝的是，有477名(59.5%)患者在溫度32℃以下幸存下來，死亡率保持不變。據(jù)此認(rèn)為低體溫與高死亡率密切相關(guān)，低溫可使創(chuàng)傷程度、酸中毒加重，ICU時間、呼吸機(jī)輔助時間延長。盡管在溫度32℃以下，死亡率仍較高且保持不變，但患者卻幸存下來，提示機(jī)體對體溫生理調(diào)節(jié)有一定閾值，達(dá)到閾值后，機(jī)體很難再調(diào)節(jié)體溫，而與創(chuàng)傷嚴(yán)重程度無關(guān)。

2.2 存在的爭議 仍有少數(shù)學(xué)者反對把低體溫作為創(chuàng)傷死亡的獨立危險因素，他們認(rèn)為低體溫患者往往病情更嚴(yán)重，伴隨的高死亡率是因為病情嚴(yán)重而不是因為低體溫[15]。但也有專家質(zhì)疑了這個觀點，在Bukur等[16]的研究中，研究人員將傷者按嚴(yán)重程度分組，在各種程度的創(chuàng)傷分組中，再按照體溫分組，評估傷者病情，發(fā)現(xiàn)低溫組與非低溫組的死亡率存在顯著差異，從而間接地否定了高死亡率是因為病情嚴(yán)重而不是因為低體溫的觀點。

3 寒冷環(huán)境下低體溫的防治

3.1 寒冷環(huán)境下低體溫的預(yù)防 研究表明，在戰(zhàn)創(chuàng)傷治療早期，采取有效措施恢復(fù)體溫是非常必要的，有助于改善戰(zhàn)創(chuàng)傷的預(yù)后[12,17]。Moran等[18]研究了伊拉克防御部隊官兵在1994～2001年間寒冷天氣條件下的凍傷或凍瘡等情況，共入選136名官兵，其中51%為中度低溫下受傷，49%為周圍血管凍傷(凍瘡不足5%)。75%傷員受傷發(fā)生在寒冷月份，10%發(fā)生在春季，13%在秋季，2%發(fā)生在夏季。大多數(shù)病例(51%)在日常訓(xùn)練中受傷，15%在日常執(zhí)勤中發(fā)生，34%發(fā)生在戰(zhàn)斗行動如埋伏和視察敵情時。伊拉克防御部隊的經(jīng)驗提示，通過命令和對戰(zhàn)士及執(zhí)行長官進(jìn)行正確的教育，凍傷在大多數(shù)情況下是可以預(yù)防的。一項大樣本研究囊括了1994～2002年全國創(chuàng)傷數(shù)據(jù)庫中的所有患者，年齡18～55歲，包括低溫組(3267例)和正常體溫組(35 283例)，分層分析提示體溫過低患者死亡率高于同樣病情的體溫正?；颊撸诳刂屏藫p傷程度和其他潛在的混雜因素后，低低溫仍是獨立的死亡危險因素(OR=1.19，95%CI 1.05～1.35)，證明低溫對創(chuàng)傷患者沒有明顯的保護(hù)作用，且低溫本身會導(dǎo)致創(chuàng)傷患者死亡率增加[15]。因此，對創(chuàng)傷患者應(yīng)采取積極措施防治體溫過低。

3.2 寒冷環(huán)境下低體溫的治療

3.2.1 常見的復(fù)溫方法 應(yīng)對低溫的有害影響，一種最簡單的方法是采取被動復(fù)溫策略，如迅速將傷者從寒冷環(huán)境中撤離，在救護(hù)車上使用保溫毯復(fù)溫，并用毛毯覆蓋，不應(yīng)為了檢查傷情而忽略因傷員暴露在外而導(dǎo)致的體溫下降，因為一旦體溫過低將無法輕易使之回升。但上述方法僅對中度低溫有效，如果傷員體溫調(diào)節(jié)機(jī)制已受損，該方法也無法發(fā)揮作用。目前美軍已在傷員轉(zhuǎn)運(yùn)過程中采用低體溫防治套件進(jìn)行保溫[19]。大多數(shù)侵入性復(fù)溫方法因需特殊裝備和訓(xùn)練，難以在院前階段應(yīng)用。侵入性復(fù)溫方法的常見途徑包括體心加溫和體周復(fù)溫，前者效果優(yōu)于后者，還可通過復(fù)溫裝置進(jìn)行氣道加溫、輸液輸血加溫，采用覆蓋法進(jìn)行體表復(fù)溫，或在急救和轉(zhuǎn)運(yùn)平臺上安裝強(qiáng)制通風(fēng)復(fù)溫系統(tǒng)等。此外，將絕緣加熱包放置在傷者的頭部、后背和腋窩，也是一種有效的保持體溫方法。

在模擬戰(zhàn)場條件下，動物模型應(yīng)用上述方法均可有效預(yù)防體溫過低。一項根據(jù)2006年10月2日頒布的創(chuàng)傷臨床實踐指南(CPG)進(jìn)行的研究(數(shù)據(jù)來源于美國部隊指揮外科研究所)，對CPG在創(chuàng)傷低溫并發(fā)癥治療和預(yù)防中的應(yīng)用效果進(jìn)行了評估，結(jié)果表明，CPG可降低低溫的發(fā)生率，其中標(biāo)準(zhǔn)的羊毛毯在轉(zhuǎn)運(yùn)中最為常用[20]。Allen[19]等研究了3種采用化學(xué)或電力驅(qū)動的主動低溫預(yù)防產(chǎn)品，包括低體溫預(yù)防處置包(HPMK)、即用即熱加溫包、Bair Hugger升溫裝置，以及5種被動預(yù)防低體溫產(chǎn)品，包括羊毛毯、太空毯、Blizzard毯、裹尸袋和熱水袋，結(jié)果表明主動預(yù)防產(chǎn)品的效果優(yōu)于被動預(yù)防方法，其中HPMK的效果最好，可保持較高的溫度120min。該研究結(jié)果還表明，主動預(yù)防裝置在應(yīng)用6h后均不會達(dá)到44℃的高溫(該溫度會損傷人體組織)。最好的被動預(yù)防低溫的方法是熱水袋和Blizzard毯，可維持較高的溫度，并持續(xù)120min。因此所有的主動預(yù)防方法和大部分被動預(yù)防方法均優(yōu)于羊毛毯。在接近室溫的情況下，除HPMK有效外，熱水袋和Blizzard毯也和其他主動預(yù)防方法一樣有效。當(dāng)然，首先要確保傷員與地面或擔(dān)架隔離，因為身體可通過傳導(dǎo)丟失熱量；還要注意頭和腳的保暖，這些部位可丟失身體的大部分熱量；應(yīng)注意靜脈滴入室溫液體會使體溫迅速降低，因此，靜脈輸液要加溫，溫度至少為37.8℃，低體溫患者則應(yīng)加溫到40.0～42.2℃之間。

3.2.2 血液制品的應(yīng)用 致死性三聯(lián)征包括體溫過低、代謝性酸中毒和凝血障礙，其中任何一個因素未得到有效救治即可導(dǎo)致死亡[21]。嚴(yán)重創(chuàng)傷引起的凝血障礙使控制出血變得復(fù)雜，增加了戰(zhàn)創(chuàng)傷患者的死亡率。休克促進(jìn)早期凝血途徑啟動，由受損組織釋放血栓樣物質(zhì)，同時激活抗凝系統(tǒng)，而凝血障礙與接下來的治療如酸中毒、低體溫和血液稀釋等又密切相關(guān)[22]。為了糾正凝血障礙，避免災(zāi)難性和致死性彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)的發(fā)生，必須立即治療低溫。治療凝血障礙的方法有輸注重組激活因子Ⅶ(rFⅦa)或新鮮全血，此外，氨甲環(huán)酸(TXA)治療可降低住院30d以上傷者的死亡率。Repine等[23]對2004～2005年在巴格達(dá)駐扎醫(yī)院收治的戰(zhàn)創(chuàng)傷患者的用血情況進(jìn)行研究后認(rèn)為，給低體溫傷員輸注溫度為20～24℃的新鮮全血有一定優(yōu)點，主張在低溫環(huán)境下采用全血輸注。但美國陸軍的調(diào)查結(jié)果表明，伊拉克戰(zhàn)爭前4年內(nèi)，野戰(zhàn)醫(yī)院共進(jìn)行了6000U的全血輸血，截至2008年12月，在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場已有20多名傷員因全血輸血而感染肝炎[24]。因此，美國陸軍軍醫(yī)署頒布命令規(guī)定僅在無其他血源的緊急情況下才能使用新鮮全血輸血。

3.2.3 控制性低溫 損害控制性復(fù)蘇是野戰(zhàn)醫(yī)院院前救治的標(biāo)準(zhǔn)方法，基本策略是低壓、低容量、延遲、低溫，強(qiáng)調(diào)專業(yè)人員的“超前加強(qiáng)，前伸配置，突出急救”，醫(yī)護(hù)人員為陣地救治提供高級創(chuàng)傷生命支持。呼吸、循環(huán)支持技術(shù)前伸是美軍在海灣戰(zhàn)爭中戰(zhàn)傷救治的最大創(chuàng)新和突破，其中的低溫與寒冷環(huán)境的低溫不同，是一種主動的控制性低溫，是采用低于常溫的液體復(fù)蘇，目的是延長救治的“黃金時間”，為大出血的傷員贏得更多的時間進(jìn)行最后確定性的止血和復(fù)蘇治療。

低溫也是一種治療方法[25]。Casas等[26]在克利夫蘭臨床基地(CCF)研究了體外循環(huán)/體外膜肺氧合(CPB/ECMO)系統(tǒng)用于低溫環(huán)境創(chuàng)傷救治轉(zhuǎn)運(yùn)中的可行性，采用豬為實驗動物模擬前線戰(zhàn)場傷員，建立致命性大血管出血模型，并在CCF的輔助下，在深低溫條件下修補(bǔ)大血管，送至ICU，監(jiān)測是否存活、對神經(jīng)系統(tǒng)的影響、對認(rèn)知功能的影響、器官損害及3周后的并發(fā)癥等。結(jié)果顯示，83%的實驗動物存活，與以前報道的常規(guī)裝置的應(yīng)用效果類似。對神經(jīng)系統(tǒng)的影響、臟器功能失調(diào)和并發(fā)癥發(fā)生率與標(biāo)準(zhǔn)裝置的報道無統(tǒng)計學(xué)差異。因此認(rèn)為CPB/ECMO系統(tǒng)可通過深低溫而用于大血管致命性損傷的修復(fù)，尤其對于在惡劣環(huán)境中的傷員轉(zhuǎn)運(yùn)是較好的選擇。

綜上所述，目前寒冷環(huán)境下戰(zhàn)創(chuàng)傷的治療和預(yù)防措施尚不完善，今后應(yīng)進(jìn)一步闡明寒冷環(huán)境對機(jī)體損傷的分子機(jī)制，研究與寒冷損傷密切相關(guān)細(xì)胞因子，并深入探索相應(yīng)的防治方法。

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International research status of war trauma rescue and treatment in cold region

WANG Hui-shan, HAN Jin-song
Department of Cardiovascular Surgery, General Hospital of Shenyang Command, Shenyang 110016, China This work was supported by the Military Equipment Development Project in 2013 (ASY13J001)

When an injury occurs in an armed combat in the cold region, low temperature may impact greatly on metabolism and other vital functions, including the nervous, motor, cardiovascular, respiratory, and urinary system, thus low temperature often aggravates existing trauma, leading to a high mortality rate if rapid and appropriate treatment is not provided. Hypothermia is known as an independent risk factor of fatality following combat trauma, therefore, proactive preventive measures are needed to reduce the mortality rate. After summarizing the basic research on battlefield environments and progress in the prevention and treatment of trauma, it is concluded that current treatment and preventive measures for combat trauma in cold regions are inadequate. Future molecular biological studies are needed to elucidate the mechanisms and relevant cellular factors underlying body injury caused by cold environment, in order to look for future strategy to prevent and treat war injuries occurring in cold regions.

military medicine; wounds and injuries; cold climate; body temperature

R826

A

0577-7402(2014)05-0369-05

10.11855/j.issn.0577-7402.2014.05.08

2013年軍隊裝備研制項目重大項目(ASY13J001)

110016 沈陽 沈陽軍區(qū)總醫(yī)院心血管外科(王輝山、韓勁松)

2013-12-13；

2013-12-25)

熊曉然)