原發(fā)性沖擊傷的研究進(jìn)展＊

范乃軍，宋 薇，張淼丹，張占洋，高春芳

特種醫(yī)學(xué)

原發(fā)性沖擊傷的研究進(jìn)展＊

范乃軍，宋 薇，張淼丹，張占洋，高春芳＊

無(wú)論在平時(shí)還是戰(zhàn)時(shí)，沖擊傷的發(fā)生率均有所增長(zhǎng)，掌握沖擊傷的發(fā)病規(guī)律及其救治策略是臨床醫(yī)師需要掌握的基本知識(shí)與技能。原發(fā)性沖擊傷的基本特征是鈍挫傷與穿透?jìng)瑫r(shí)發(fā)生的多系統(tǒng)復(fù)合傷。密閉環(huán)境中的爆炸更容易引起原發(fā)性沖擊傷。將鼓膜破裂作為判斷嚴(yán)重原發(fā)性沖擊傷標(biāo)準(zhǔn)是不準(zhǔn)確的。肺部沖擊傷出現(xiàn)較早，應(yīng)該早期實(shí)施保護(hù)性肺通氣。腦部沖擊傷的發(fā)病較先前的報(bào)道有所增加。

原發(fā)性沖擊傷；診斷；救治

沖擊傷是軍事沖突中常見(jiàn)損傷。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)、國(guó)際恐怖爆炸襲擊事件增多，沖擊傷的發(fā)病率明顯增加［1］。在20世紀(jì)90年代，美國(guó)每天要發(fā)生將近5起非法爆炸襲擊事件，而進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，先后發(fā)生了2004年的馬德里爆炸、2005年的倫敦爆炸以及2000年至2005年發(fā)生在以色列的144起自殺性爆炸事件。此外，伊拉克與阿富汗的自殺性爆炸事件更是此起彼伏［2］。因此，熟練掌握原發(fā)性沖擊傷的救治策略是臨床醫(yī)師必備的基本技能。

1 沖擊傷的物理學(xué)原理

爆炸引起的沖擊波首先是一個(gè)急劇上升的正壓波，正壓波快速衰減、延長(zhǎng)，形成一個(gè)負(fù)壓波。沖擊波的壓強(qiáng)在空氣傳遞過(guò)程中呈指數(shù)衰減，與距爆炸點(diǎn)距離的三次方呈反比。因此，在開(kāi)放環(huán)境中，只有在距爆炸點(diǎn)足夠近的地方，沖擊波壓強(qiáng)較高，可以引起嚴(yán)重的原發(fā)性沖擊傷而導(dǎo)致快速傷亡，在距離爆炸點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方，由于壓強(qiáng)較低，很少引起原發(fā)性沖擊傷。相反，在密閉環(huán)境（如巴士、地鐵、房間等）中，由于周?chē)Y(jié)構(gòu)（如墻體等）對(duì)沖擊波的反射作用，可以增加沖擊波壓強(qiáng)、延長(zhǎng)高壓持續(xù)時(shí)間，因此，在密閉或相對(duì)密閉環(huán)境下，原發(fā)性沖擊傷的發(fā)生率更高、傷情更加嚴(yán)重［1，3］。

原發(fā)性沖擊傷發(fā)生在氣液平面，通過(guò)散裂（spalling）、內(nèi)爆（implosion）及慣性（inertia）等三種形式引起機(jī)體損害。散裂是高密度介質(zhì)向較低密度介質(zhì)的移位、剝裂；內(nèi)爆是低密度介質(zhì)向高密度介質(zhì)的移位；慣性則是沖擊波以不同的速度穿過(guò)不同密度介質(zhì)而產(chǎn)生的剪切力。例如，當(dāng)沖擊波作用于肺部時(shí)，散裂是肺泡出血的機(jī)制，而內(nèi)爆是導(dǎo)致空氣由肺泡進(jìn)入肺循環(huán)引起空氣栓塞的機(jī)制［4］。

伴隨沖擊波而產(chǎn)生的由大量高熱氣流組成的爆炸風(fēng)，可以推翻建筑物，將人體高高吹起，導(dǎo)致穿透?jìng)外g挫傷。最近發(fā)明的強(qiáng)爆炸武器（enhancedblast weapons，EBW），在爆炸時(shí)釋放出一種氣體，使較低壓力的沖擊波傳播距離更遠(yuǎn)，并可彌散到不同的角落里，進(jìn)而增加沖擊波的致死范圍。

2 沖擊傷的分類(lèi)

根據(jù)發(fā)病機(jī)制的不同，沖擊傷被分為四級(jí)，分別成為原發(fā)性、繼發(fā)性、第三級(jí)、第四級(jí)沖擊傷。原發(fā)性沖擊傷的典型特征為沖擊波作用于機(jī)體表面組織和空腔器官，導(dǎo)致解剖和生理的改變。有氣—液界面的器官，例如鼓膜，肺泡和胃腸道，極易發(fā)生此類(lèi)損傷。繼發(fā)性沖擊傷是爆炸物碎片、釘子、玻璃、木片等飛濺物擊中受害者造成的穿透?jìng)?，需參考刺傷和槍傷的治療方案進(jìn)行治療。需要警惕的是當(dāng)某些飛濺物攜帶有病原體時(shí)，可造成傳染性疾病的傳播。曾經(jīng)有報(bào)道發(fā)現(xiàn)，一個(gè)自殺式人體炸彈的骨碎片造成了乙肝病毒的傳播［5］。HIV和丙肝也有可能用相同的機(jī)制傳播［6］。第三級(jí)沖擊傷是有大量高熱氣流組成的爆炸風(fēng)將受害者吹到堅(jiān)硬的物體表面，或者建筑物倒塌等墜落物擊中機(jī)體造成的骨折、創(chuàng)傷性肢體斷離等損傷。第四級(jí)沖擊傷獨(dú)立于前三類(lèi)損傷機(jī)制之外，其損傷、不適與疾病（包括并發(fā)癥）和現(xiàn)存條件的復(fù)雜狀況有關(guān)，如燒傷、窒息、中毒及精神創(chuàng)傷等。

3 致傷規(guī)律

原發(fā)性沖擊傷在戰(zhàn)時(shí)與平時(shí)的發(fā)病規(guī)律不一樣?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，炸彈通常在開(kāi)闊的環(huán)境中爆炸，由于防護(hù)服的使用，胸腹部沖擊傷的發(fā)生率大大降低。相反，平時(shí)的爆炸事件影響更為廣泛，涉及各個(gè)年齡人群，而先前伴有的各種疾病使得沖擊傷的傷情更加復(fù)雜，由于缺少防護(hù)服的保護(hù)，導(dǎo)致胸部和腹部穿透?jìng)陌l(fā)生率很高。在密閉環(huán)境中的爆炸，例如咖啡館和公交車(chē)，原發(fā)性沖擊傷的發(fā)生率更高［7］。沖擊傷患者常伴有多發(fā)性的穿透?jìng)?、鈍挫傷、皮膚燒傷和截肢。一項(xiàng)關(guān)于恐怖爆炸所致3000多名受害者的回顧分析發(fā)現(xiàn)13%即刻死亡、30%需要住院治療。幸存者中總的死亡率是1．4%，重傷人群的死亡率為30%。無(wú)論在早期還是晚期，頭部損傷是引起患者死亡的主要原因。與非沖擊傷相比，沖擊傷患者重傷的比例更高（ISS＞25），更需要外科治療及重癥監(jiān)護(hù)治療，住院治療及康復(fù)治療的時(shí)間更長(zhǎng)［7，8］。

4 救治策略

爆炸通常引起群體性的傷亡事件，臨床醫(yī)師需要考慮的兩個(gè)基本問(wèn)題是：大面積傷亡的救治和針對(duì)沖擊傷的特殊救治。大面積傷亡會(huì)導(dǎo)致醫(yī)療資源不足，科學(xué)分診可以使有效的醫(yī)療資源得以合理應(yīng)用，最大限度地提高救治生存率。首先應(yīng)該處理那些損傷較輕、不治療或簡(jiǎn)要治療即可生還的患者，然后再處理傷情較重、幾無(wú)生存可能的患者。要重點(diǎn)關(guān)注有生還可能但受到致命威脅的患者，如窒息等。

爆炸后被送到醫(yī)院的患者大多數(shù)損傷較輕，但也有少數(shù)患者面臨生命威脅，這一部分患者需要得到外科學(xué)、重癥醫(yī)學(xué)方面的緊急救治，但如何從大批患者當(dāng)中分診出這一部分患者是收治醫(yī)院面臨的重大挑戰(zhàn)。

沖擊傷的救治要遵循重度創(chuàng)傷生命支持的救治原則［9］。鼓膜破裂一度作為重度沖擊傷的診斷指標(biāo)，但目前的數(shù)據(jù)提示這一指標(biāo)的靈敏度和特異度較低，相對(duì)來(lái)說(shuō)，較為準(zhǔn)確的指標(biāo)包括大于體表總面積10%的燒傷、顱骨及頜面部骨折、頭部或軀干的貫通傷［10，11］。下面簡(jiǎn)要介紹一下鼓膜、肺、胃腸道沖擊傷在診斷及救治方面的進(jìn)展。

4.1 鼓膜沖擊傷鼓膜致傷的壓力閾值最低，在原發(fā)性沖擊傷中最為常見(jiàn)，在幸存者中的發(fā)生率高達(dá)47%［12］。此外，鼓膜破裂的發(fā)生還與頭部和爆炸向量的相對(duì)位置、外耳道是否有耵聹、耳部防護(hù)措施以及之前是否存在損傷或感染等因素有關(guān)。鼓膜破裂的癥狀包括聽(tīng)力喪失、耳鳴、疼痛和眩暈，需經(jīng)耳鏡檢查予以確診。大部分的患者（＞75%）有可能自愈，但高達(dá)30%的患者會(huì)出現(xiàn)永久性的高頻率聽(tīng)力喪失。新近研究表明，鼓膜破裂既不能作為重度沖擊傷的診斷指標(biāo)，也不能作為沖擊傷的預(yù)后判斷指標(biāo)。同樣，鼓膜破裂表明機(jī)體曾遭受沖擊波打擊，但沒(méi)有鼓膜破裂并不能排除患者存在其他臟器原發(fā)性沖擊傷［13，14］。近年來(lái)，中東軍事沖突流行病學(xué)資料顯示鼓膜破裂與意識(shí)喪失（腦震蕩）的發(fā)生有顯著相關(guān)性［15］。

治療上，首要的是避免進(jìn)一步的耳部損傷。一項(xiàng)以色列的研究中，將433名聽(tīng)力喪失或者耳鳴的士兵分成兩組，第一組轉(zhuǎn)移至后方在安靜環(huán)境中休養(yǎng)，第二組留在戰(zhàn)區(qū)治療，治療方案相近，但后者處在槍彈爆炸等產(chǎn)生的噪聲之中。結(jié)果：第一組患者中30%的聽(tīng)力有所改善，第二組僅有8．7%的患者聽(tīng)力得以改善［16］。鼓膜破裂的治療不建議使用抗生素或者滴耳液。盡管后期的手術(shù)治療很關(guān)鍵，但初期以支持、對(duì)癥治療為主。

4.2 肺沖擊傷在沖擊傷遇難者中，肺部沖擊傷十分常見(jiàn)，但在幸存者中，肺部沖擊傷的發(fā)生率只有0．6%。合并肺部沖擊傷患者的死亡率達(dá)到11%［17］。沖擊波穿過(guò)胸腔壁傳播造成肺的損傷，而不是通過(guò)氣道傳播［18］。肺泡水平的散裂和內(nèi)爆可引起皮下的氣腫、氣胸、肺間質(zhì)氣腫、空氣栓塞、肺泡出血、心包積氣、縱隔積氣和氣腹。

全身性或冠狀動(dòng)脈的空氣栓塞發(fā)病率極低，但可以使原發(fā)性沖擊傷傷情復(fù)雜化。對(duì)于疑有空氣栓塞患者，首要的治療目標(biāo)是將空氣隔離在左心室心尖的位置，阻止空氣栓塞的進(jìn)一步形成，主要措施是采用左側(cè)臥、頭低腳高位，但目前對(duì)于保持這一姿勢(shì)的時(shí)間尚無(wú)定論。眼底鏡檢查、超聲心動(dòng)圖、頭部CT對(duì)視網(wǎng)膜、心臟及腦部空氣栓塞不具備診斷價(jià)值。對(duì)患者行正壓通氣時(shí)，應(yīng)將吸氣壓減到最小以限制進(jìn)一步的空氣栓塞?？梢钥紤]高壓氧療法，但尚缺乏充分的循證醫(yī)學(xué)依據(jù)。

肺沖擊傷發(fā)生后，會(huì)很快出現(xiàn)呼吸困難、咳嗽、咯血和胸痛等癥狀，24 h之內(nèi)氧合作用達(dá)到最低點(diǎn)［18］。肺部沖擊傷在胸片上會(huì)出現(xiàn)雙側(cè)絨毛狀滲出，形似蝴蝶。疑有肺部原發(fā)性沖擊傷的所有患者都要行胸部X線檢查，胸部X線檢查對(duì)于需要手術(shù)的繼發(fā)性或者第三級(jí)沖擊傷患者尤為重要。無(wú)氣胸時(shí)，則不必行常規(guī)的預(yù)防性雙側(cè)胸管留置，若采用固定翼飛機(jī)空中轉(zhuǎn)運(yùn)患者，則需應(yīng)用預(yù)防性雙側(cè)胸管留置。

應(yīng)采取各種方法限制液體的攝入，以預(yù)防或控制肺水腫。機(jī)械通氣時(shí)，應(yīng)采用肺部保護(hù)性措施，應(yīng)調(diào)整潮氣量、I∶E比率等將氣道壓力峰值降到最低。一些個(gè)案報(bào)道中指出，傳統(tǒng)的機(jī)械通氣不能滿足氧供時(shí)，可選用高頻噴射通氣法及其輔助方法，如吸入一氧化氮等［19，20］。

肺原發(fā)性沖擊傷的遠(yuǎn)期預(yù)后效果很好。Hirshberg等［21］對(duì)一組肺原發(fā)性沖擊傷幸存者進(jìn)行為期1年的隨訪，患者基本沒(méi)有肺部不適、體格檢查正常。

4.3 胃腸道沖擊傷胃腸道原發(fā)性沖擊傷非常罕見(jiàn)，發(fā)生率為0．3%～0．6%，多見(jiàn)于在密閉環(huán)境的爆炸事件［12］。由于沖擊波在水中的傳播效率比在空氣中高，潛水過(guò)程中如發(fā)生爆炸，胃腸道損傷的發(fā)生率更高。胃腸道沖擊傷患者未必會(huì)有腹部損傷的外部體征，診斷的關(guān)鍵在于反復(fù)的臨床檢查。胃腸道沖擊傷可引起原發(fā)性腸穿孔和遲發(fā)性腸穿孔。放射學(xué)檢查包括腹部X線、超聲、CT等對(duì)合并有腸穿孔的患者有診斷價(jià)值。診斷性腹腔灌洗對(duì)急性腸穿孔有診斷意義，但對(duì)遲發(fā)性腸穿孔沒(méi)有診斷價(jià)值。有腹膜炎體征者需行腹腔探查。一項(xiàng)利用大鼠的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，大部分遲發(fā)的穿孔發(fā)生在損傷發(fā)生后3～5 d，最晚在14 d出現(xiàn)［22］。對(duì)于腹部體征加重、血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的患者要嚴(yán)密觀察，及時(shí)診斷是否發(fā)生遲發(fā)性腸穿孔。

4.4 神經(jīng)系統(tǒng)沖擊傷近年來(lái)的軍事沖突中，腦部沖擊傷備受關(guān)注［12，23］。主要癥狀包括頭痛、耳鳴、對(duì)噪聲的超敏反應(yīng)、健忘以及創(chuàng)傷后精神緊張綜合征的癥狀。損傷機(jī)制尚不清楚，可能與以下因素有關(guān)：沖擊波在頭部傳遞過(guò)程的加速度作用與減速度作用、顱骨變形導(dǎo)致腦部擠壓傷、沖擊波通過(guò)顱骨的孔隙結(jié)構(gòu)（如聽(tīng)神經(jīng)孔、視神經(jīng)孔等）進(jìn)入顱腔［24］。腦部原發(fā)性沖擊傷的診斷比較困難。絕大多數(shù)患者（88%）的格拉斯哥昏迷評(píng)分（Glasgow Coma Scale， GCS）為15分，屬正常［25］。標(biāo)準(zhǔn)的成像技術(shù)常常難以發(fā)現(xiàn)腦組織結(jié)構(gòu)異常，造成漏診。Bochicchio等報(bào)道CT掃描只能發(fā)現(xiàn)50%的患者。磁共振彌散張量是一項(xiàng)對(duì)軸突損傷更為靈敏的MRI技術(shù)，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，Mac Donald等證實(shí)29%中度外傷性腦損傷 （頭部CT及常規(guī)MRI正常）患者存在外傷性軸突損傷的影像學(xué)改變［26］。顯然，不管影像學(xué)檢查是否正常，都要結(jié)合臨床考慮腦沖擊傷的診斷，但目前尚無(wú)明確的治療方案。

總之，近年來(lái)恐怖爆炸事件大幅增加。多種機(jī)制引起的多系統(tǒng)損傷是沖擊傷的主要特征?，F(xiàn)在的觀點(diǎn)認(rèn)為鼓膜破裂不能作為嚴(yán)重?fù)p傷的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。肺部原發(fā)性沖擊傷通常在爆炸后即刻出現(xiàn)，若需機(jī)械通氣，須參考急性呼吸窘迫綜合征的治療，采用必要的肺部保護(hù)措施，只要采取合理的治療，遠(yuǎn)期預(yù)后效果很好。腦部沖擊傷的發(fā)生率呈上升趨勢(shì)。

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［2015-09-22收稿，2015-10-20修回］ ［本文編輯：韓 松］

Research progress on primary blast injury

FAN Nai-jun，SONG Wei，ZHANG Miao-dan，et al．Wholearmy Coloproctological Surgery Dept．of No．150 Hospital of Chinese PLA，Luoyang，Henan 471031，China

Blast injuries have been increasing，whether in peacetime or in wartime．Clinicians need to understand the spectrum of injury and management strategies．Multisystem trauma associated with combined blunt and penetrating injuries are the basic features of primary blast injury．Explosions in closed spaces increase the possibility of primary blast injury．Rupture of tympanic membranes is an inaccurate marker for severe primary blast injury．Because blast lung injury manifests early，it should be managed with lung-protective ventilation．The incidence of blast brain injury is more common than previously reported．

Primary blast injury；Diagnosis；Treatment

R826

A

10．14172/j．issn1671-4008．2016．03．001

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)基金支持（2014ZX09J14101-01A）

471031河南洛陽(yáng)，解放軍150醫(yī)院全軍肛腸外科研究所（范乃軍，宋薇，張淼丹，張占洋，高春芳）

高春芳，Email:Gaochunfang150＠163．com