頸部大血管爆炸傷研究現(xiàn)狀

朱勛志，歐陽(yáng)榮鍵，周旭華，譚穎徽

爆炸性武器具有巨大殺傷作用，在軍事沖突和恐怖襲擊活動(dòng)中大量使用，據(jù)保守估計(jì)1999—2006年全球恐怖爆炸事件增長(zhǎng)了4倍，與之相關(guān)的受傷害人數(shù)增加了8倍[1]，爆炸損傷成為現(xiàn)代軍事環(huán)境中最常見(jiàn)的戰(zhàn)斗致傷機(jī)制，造成美軍在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中70%的戰(zhàn)斗傷亡[2]。在我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中，易燃易爆物品等民用爆炸事故增多，也造成大量爆炸傷害[3-4]。因此，爆炸性損傷近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外媒體和研究人員的廣泛關(guān)注[5]。頸部密集分布許多重要器官，主要的大血管位置相對(duì)表淺，低能量損傷即可構(gòu)成致命傷害，與頸動(dòng)脈創(chuàng)傷相關(guān)的病死率高達(dá)50%[6]，無(wú)論平時(shí)或戰(zhàn)時(shí)頸部大血管創(chuàng)傷均較常見(jiàn)[7]。因此，醫(yī)護(hù)人員應(yīng)該正確掌握頸部大血管爆炸傷發(fā)病規(guī)律及損傷機(jī)制，最大限度地挽救傷員的生命。

1 頸部爆炸傷亡流行病學(xué)特征

21世紀(jì)以來(lái)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，與身體其他部位相比，頭部、面部和頸部創(chuàng)傷發(fā)生率持續(xù)上升[8-11]，其原因主要是現(xiàn)代防彈衣在減少胸腹致命傷害方面效果顯著[8-11]，以及大量爆炸性武器使用所致?lián)p傷比例增高[8,10,12]。頭部、面部和頸部區(qū)域僅占全身體表面積的12%，卻是美軍伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)創(chuàng)傷總數(shù)的36.2%[11]，也有報(bào)道[2]為34%，其中由爆炸所致的創(chuàng)傷為64%～87%，槍傷為8%～20%[9]。具體到頸部，美軍(2003—2008年)在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中頸部損傷發(fā)生率平均為5.2%[13]，英軍(2003—2008年)頸部損傷高達(dá)11%[9]，另外報(bào)道(2006—2010年)為10%[10]，英國(guó)學(xué)者分析[10,13]美軍頸部創(chuàng)傷發(fā)生率低于英軍的主要原因是其普遍使用具有防護(hù)作用的防彈衣領(lǐng)。頸部創(chuàng)傷最常見(jiàn)的致傷機(jī)制是爆炸性破片所致穿透性損傷[14]。在頸部穿透?jìng)?，頸內(nèi)、外靜脈血管損傷率為15%～25%，頸動(dòng)脈損傷率為10%～15%；在大動(dòng)脈損傷中，以頸總動(dòng)脈損傷最常見(jiàn)，其次為頸內(nèi)動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈損傷[15]，椎動(dòng)脈損傷較少見(jiàn)[16]。頸部血管損傷時(shí)，有8%～25%的傷員出現(xiàn)明顯的血管損傷癥狀：活動(dòng)性出血、逐漸增大的血腫或失血性休克等[17]。White等[18]利用美軍聯(lián)合戰(zhàn)場(chǎng)創(chuàng)傷登記數(shù)據(jù)庫(kù)(JTTR)，統(tǒng)計(jì)分析了美國(guó)(2002—2009年)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中血管損傷的流行病學(xué)特征，多數(shù)部位血管損傷比例與第二次世界大戰(zhàn)報(bào)道接近，但頸動(dòng)脈(7%)和主動(dòng)脈(3%)損傷的發(fā)生率較以往升高。

為了解頸部戰(zhàn)創(chuàng)傷死亡原因和長(zhǎng)期并發(fā)癥，Breeze等[10]對(duì)英軍(2006—2010年)所有頸部受傷人員分析顯示，出血是最常見(jiàn)的死亡原因，其次是脊髓損傷。頸部79%的傷口由爆炸傷害所致，與之相關(guān)的病死率為41%，破片損傷發(fā)生率為74%，僅由爆炸破片單一因素所致死亡最常見(jiàn)的原因是大血管損傷(85%)，主要是頸內(nèi)靜脈，頸總動(dòng)脈，頸內(nèi)、外動(dòng)脈。頸前部受傷比例為85%，頸后部?jī)H為15%，Ⅱ區(qū)是爆炸破片最常見(jiàn)的受累區(qū)域，病死率最高，幸存者中Ⅰ區(qū)損傷并發(fā)癥發(fā)生率最高，16%的幸存者在1年內(nèi)表現(xiàn)出并發(fā)癥，最常見(jiàn)的是臂叢神經(jīng)損傷所致上肢無(wú)力或喉部創(chuàng)傷后聲音嘶啞[19]?？焖偈а⒀[壓迫氣道、缺血性腦中風(fēng)是頸動(dòng)脈損傷后死亡的三大原因[20]。Eastridge等[21]對(duì)4 596例戰(zhàn)場(chǎng)死亡事件(2001—2011年)回顧分析表明，可挽救性死亡傷員死亡原因主要為出血(90.9%)和氣道梗阻(8.0%)，頸部出血所致死亡占可挽救性死亡比例為6.4%，另一篇類似的研究顯示[22](2001—2009年)，傷亡事件中可挽救性死亡傷員80%是由創(chuàng)傷性出血導(dǎo)致，可挽救性死亡傷員21%是由身體交界性部位(頸部、腋窩和腹股溝)的傷口出血造成。出血仍然是導(dǎo)致戰(zhàn)場(chǎng)死亡的主要原因，美國(guó)2016版《戰(zhàn)傷戰(zhàn)術(shù)救治指南》(TCCC)依然把止血放在傷害控制的首位，由于肢體傷口出血所致病死率顯著下降，包括頸部在內(nèi)的交界性部位出血(不能用肢體止血帶控制)已經(jīng)成為外部出血潛在可預(yù)防性死亡的主要原因[23]。

2 頸部大血管爆炸損傷機(jī)制及特點(diǎn)

2.1原發(fā)沖擊波損傷 爆炸沖擊波是由爆炸物瞬間釋放巨大能量，產(chǎn)生高溫高壓氣體急速膨脹并向周圍介質(zhì)傳導(dǎo)而形成。裸炸藥爆炸將70%～90%的能量傳給沖擊波；空中核爆炸將50%的能量傳給沖擊波。沖擊波造成的損傷主要取決于超壓峰值、正壓時(shí)間、沖擊頻率、人員防護(hù)和爆炸環(huán)境等。沖擊波致傷機(jī)制主要有碎裂、內(nèi)爆、慣性等作用[24]。沖擊波超壓或負(fù)壓作用于機(jī)體表面并向深層組織傳播，釋放能量，可造成大面積軟組織撕裂毀損，血管受到?jīng)_擊波作用也可發(fā)生損傷。劉建敏等[25]在沖擊波致肢體周圍大血管損傷的研究中發(fā)現(xiàn)，爆炸沖擊后組織病理學(xué)可見(jiàn)股動(dòng)脈血管內(nèi)皮細(xì)胞剝脫，血管平滑肌細(xì)胞間隙增大呈疏松狀，血管的彈力纖維有明顯的斷裂，部分血管壁全層或部分?jǐn)嗔?，?dǎo)致出血；血管損傷程度與距爆心距離相關(guān)，離爆心越近，沖擊波超壓峰值越高，血管損傷就越重。

劉彥普等[26]在爆炸物對(duì)家兔頸部大血管損傷機(jī)制研究中表明，爆炸距離為1～2cm，當(dāng)頸總動(dòng)脈受到13.3MPa壓力時(shí)，管壁發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)損傷，當(dāng)受到>32.7MPa壓力時(shí)，動(dòng)脈可發(fā)生斷裂、大出血；爆炸距離3cm以上，皮膚所受壓力仍為41.3MPa時(shí)，皮膚雖無(wú)明顯損傷，但頸總動(dòng)脈受到4.1MPa 的壓力，亦可發(fā)生明顯損傷，提示頸部未見(jiàn)明顯傷口的傷員，也有發(fā)生潛在血管損傷的可能性。劉瑞峰等[27]在爆炸沖擊波對(duì)家兔頸部大血管損傷機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn)，沖擊波可致使大血管內(nèi)皮受損，變性脫落，中膜斷裂，形成繼發(fā)性假性動(dòng)脈瘤；大血管內(nèi)在不同時(shí)刻發(fā)現(xiàn)血栓形成，頸總動(dòng)脈以血小板聚集而成的微血栓為主，而頸外靜脈血流速度較慢，可發(fā)生血栓堵塞管腔現(xiàn)象。此外，血液是一種不可壓縮的連續(xù)介質(zhì)，對(duì)沖擊波具有良好的傳導(dǎo)作用，充滿血液的血管和血液之間存在密度差異，沖擊波對(duì)血管系統(tǒng)的損傷可能更顯著[25]。高速高壓沖擊波致傷瞬間，引起大血管急劇的血流動(dòng)力學(xué)變化，可對(duì)頸部大血管造成間接損傷作用。爆炸傷后顱內(nèi)病變以出血為主，說(shuō)明頸部大血管是沖擊波壓力致使顱腦損傷的通道或介質(zhì)[28]。

2.2高速破片損傷 爆炸產(chǎn)生的破片包括原始破片(武器的破片)和次生破片(爆炸產(chǎn)生的碎片)，是頸部創(chuàng)傷最常見(jiàn)的原因，常形成頸部穿透?jìng)匝軅邮孜?，主要癥狀是傷口出血或腦神經(jīng)功能障礙。大血管破裂，引起迅猛出血，傷員尚未得到救治或轉(zhuǎn)運(yùn)途中即死亡；若傷道狹窄，血液流入筋膜間隙內(nèi)，可形成血腫壓迫氣道，合并氣管、食管損傷則出現(xiàn)呼吸困難、吞咽障礙、皮下氣腫等。Breeze等[14]分析英軍頸部致傷破片的特征發(fā)現(xiàn)，最常見(jiàn)的兩種形狀是圓柱體(52%)和球體(21%)，殘留在頸部的破片85%質(zhì)量為0.49g。爆炸破片屬于高速投射物，其飛行速度可高達(dá)1 000m/s，與子彈損傷類似，形成撕裂穿透、瞬時(shí)空腔和遠(yuǎn)達(dá)效應(yīng)，高速投射物對(duì)組織產(chǎn)生側(cè)沖力及前沖力，離斷組織，形成原發(fā)傷道，表現(xiàn)為盲管傷和貫通傷[29]，損傷程度主要取決于破片能量的傳遞率，而能量的傳遞率與破片本身及其作用組織的特性有關(guān)，破片動(dòng)能大則形成貫通傷，動(dòng)能小則形成盲管傷，且異物多存留在組織中。破片對(duì)頸部血管的損傷可分為兩種類型：直接損傷和間接損傷[30]。直接損傷是指原發(fā)彈道所致高速碎片直接擊中頸部大血管，造成血管壁切線破裂傷、穿入破裂傷和血管完全斷裂等[31]。破片可進(jìn)入血管內(nèi)形成動(dòng)脈或靜脈異物栓子，靜脈損傷可發(fā)生空氣栓塞，導(dǎo)致心腦或肺部栓塞，產(chǎn)生嚴(yán)重后果，同時(shí)損傷動(dòng)脈及伴行靜脈可形成動(dòng)靜脈瘺。間接損傷是指原發(fā)彈道周圍的血管損傷，高速破片攜帶的大量能量散布在組織中，傷后數(shù)十毫秒內(nèi)空腔反復(fù)擴(kuò)大縮小，牽拉、擠壓、震蕩周圍組織，造成遠(yuǎn)離傷道區(qū)組織的挫傷和震蕩傷，血管壁尚未破裂，但內(nèi)膜層和肌層可能已經(jīng)損傷，可引起嚴(yán)重并發(fā)癥，如血栓形成、脫落后在遠(yuǎn)端形成栓塞、繼發(fā)性出血、假性動(dòng)脈瘤等。有研究表明[32]對(duì)顱面部槍彈傷患者行CT血管成像檢查，來(lái)自傷道牽拉所致頸動(dòng)脈間接損傷發(fā)生率為2.8%。兩次世界大戰(zhàn)均有許多繼發(fā)于頸部或面頰穿透?jìng)箢i內(nèi)動(dòng)脈血栓形成的報(bào)道[33]。李丹等[34]在犬頸部模擬爆炸條件下頸總動(dòng)脈的病理改變實(shí)驗(yàn)中表明，致傷后距傷道中點(diǎn)1、3、5cm的頸總動(dòng)脈均有不同程度的損傷，但除距傷道1cm處的動(dòng)脈內(nèi)皮損傷較重外，其他距離的內(nèi)皮細(xì)胞和中膜損傷程度無(wú)明顯差異，同時(shí)發(fā)現(xiàn)間接火器性損傷后頸總動(dòng)脈內(nèi)局部血栓形成逐漸增加，至24h達(dá)到高峰，隨后緩慢下降。破片在動(dòng)脈壁周圍擦過(guò)或存留，可使動(dòng)脈發(fā)生痙攣，嚴(yán)重者可阻止血流通過(guò)。破片傷一般不成直線，遇到周圍組織阻力時(shí)改變方向，特別是遇到頸椎和下頜骨等硬組織，更易于朝抵抗力較小的方向游走，其運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜。高速破片在組織內(nèi)產(chǎn)生的壓力波與爆炸產(chǎn)生沖擊波在生物體組織內(nèi)傳播，可疊加形成2個(gè)壓力波峰值，造成協(xié)同致傷效應(yīng)[35]。爆炸所致破沖復(fù)合傷，對(duì)組織及血管損傷均較單純的槍彈傷損傷程度更嚴(yán)重、范圍更廣泛[34]。

2.3其他類型損傷 爆炸氣流使傷員身體移位、重物擠壓或撞擊周圍物體，可導(dǎo)致頸部鈍性損傷。頸部鈍性暴力可致血管內(nèi)膜損傷、夾層分離和血栓形成，一般不易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，血管實(shí)際創(chuàng)傷程度要比受傷當(dāng)時(shí)外部表現(xiàn)嚴(yán)重得多，如創(chuàng)傷后頸動(dòng)脈、椎動(dòng)脈栓塞[33,36]。在鈍性動(dòng)脈損傷時(shí)，完全破裂的血管中有80%～90%的動(dòng)脈血管先發(fā)生內(nèi)膜撕裂。內(nèi)膜撕裂后，卷曲浮起，創(chuàng)面血栓形成，逐漸增厚，沿管腔上下伸延，可將動(dòng)脈完全閉塞，血栓常形成于頸總動(dòng)脈分叉平面以上1～3cm[31]，臨床表現(xiàn)為腦缺血所致顱神經(jīng)損害體征、短暫腦缺血發(fā)作、Horner綜合征等。若內(nèi)膜和中層撕裂，在動(dòng)脈壓作用下可形成剝離性動(dòng)脈瘤。當(dāng)頸部損傷患者發(fā)生顱內(nèi)病變的神經(jīng)系統(tǒng)征象時(shí)，應(yīng)注意創(chuàng)傷后頸動(dòng)脈栓塞的可能性，自受傷到出現(xiàn)嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)癥狀之間有一個(gè)清醒的時(shí)間間隔，為頸動(dòng)脈栓塞的特征[37]。動(dòng)脈血管富含彈性纖維，一般不易斷裂，但頸內(nèi)動(dòng)脈通過(guò)頸內(nèi)動(dòng)脈孔入顱，上端幾乎固定，當(dāng)頸部受到火器傷的劇烈牽拉或其它外力過(guò)度伸展或旋轉(zhuǎn)時(shí)可發(fā)生斷裂[30]。此外，爆炸可致頸部大面積燒傷，加重頸部創(chuàng)傷救治難度。

3 小結(jié)

現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)中爆炸性武器頻繁使用，使傷情結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)發(fā)生改變[38]。簡(jiǎn)易爆炸裝置(IED)被認(rèn)為是導(dǎo)致21世紀(jì)戰(zhàn)爭(zhēng)中頭頸部損傷增加的主要原因[7]。頸部處于上接頭顱，下連軀干的特殊位置，解剖結(jié)構(gòu)緊湊，除大血管外，還有神經(jīng)，呼吸、消化道，頸椎和脊髓等重要結(jié)構(gòu)，彼此關(guān)系緊密，常出現(xiàn)合并損傷，其中頸部大血管損傷的處理尤為棘手[39]，特別是頸部穿透?jìng)墓芾?，長(zhǎng)期存在較大爭(zhēng)議[40]。值得注意的是，頸部大血管損傷的同時(shí)，可能伴有全身其他部位威脅生命的創(chuàng)傷，需要專業(yè)的知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)妥善處理，才能避免災(zāi)難性后果。未來(lái)對(duì)于頸部戰(zhàn)創(chuàng)傷的救治及防護(hù)[13,41]，將成為研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。