新型槍彈傷動物模型應(yīng)用于腹部戰(zhàn)創(chuàng)傷研究

王梅平，徐先鋒，魯陽春，祁亞峰，肖春紅

戰(zhàn)場上腹部槍彈傷以小腸和結(jié)腸的損傷率最高，腸管損傷后常因嚴(yán)重的腹腔感染和子彈的特殊致傷效應(yīng)而伴發(fā)膿毒癥、多器官功能障礙綜合征，病死率高達(dá)25%左右[1,2]。由于戰(zhàn)場上醫(yī)療條件不足，大部分傷病員難以被快速送至后方醫(yī)院行確定性手術(shù)，而戰(zhàn)場急救階段時間越長腹腔感染越嚴(yán)重。雖然戰(zhàn)場急救階段采用的是較快捷、簡單的醫(yī)療干預(yù)，但卻是控制腹腔感染、提高救治率的關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)采用自制預(yù)熱型實(shí)驗(yàn)用氣步槍最大程度模擬戰(zhàn)場槍彈傷，建立穩(wěn)定可靠、可復(fù)制性高的比格犬腹部槍彈傷動物模型，可應(yīng)用于腹部槍彈傷的相關(guān)研究；并對比腹腔快速置管引流后，與對照組術(shù)中探查情況、病死率等指標(biāo)的差異，研究快速腹腔置管引流技術(shù)應(yīng)用于腹部槍彈傷戰(zhàn)場急救中的可行性、有效性，為研制便捷有效的戰(zhàn)場急救裝備提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物及分組 比格犬20只，雄性，12～18月齡，10～17.5 kg，動物許可證編號 SYXK（閩）2013-0004，購自上海斯萊克動物實(shí)驗(yàn)中心。采用隨機(jī)數(shù)字表法將其隨機(jī)分成實(shí)驗(yàn)組（n=10）和對照組（n=10），實(shí)驗(yàn)組沿腹壁彈道快速置入腹腔引流管，對照組常規(guī)包扎，模擬戰(zhàn)場急救。本實(shí)驗(yàn)通過我院動物實(shí)驗(yàn)科動物倫理審核。

1.2 建模方法 實(shí)驗(yàn)犬實(shí)驗(yàn)前禁食12 h，臀大肌注射氯胺酮20 mg/kg、阿托品0.06 mg/kg誘導(dǎo)麻醉后[3,4]，切開頸部氣管旁兩指處皮膚，行頸外靜脈置管建立快速靜脈通道；頸內(nèi)動脈穿刺置管接壓力傳感器，外接心電監(jiān)護(hù)儀（美國Spacelabs Medical公司）監(jiān)測血壓、心率；靜脈微量泵持續(xù)泵入丙泊酚150 g/（kg·min）維持麻醉，氟哌利多、芬太尼適當(dāng)鎮(zhèn)痛。立位固定于特制支架上，持自制預(yù)熱式實(shí)驗(yàn)用氣步槍（圖1） （直徑6 mm鋼芯彈，初速200 m/s，重7.62 g，射擊距離40 cm）槍擊右下腹麥?zhǔn)宵c(diǎn)的標(biāo)記點(diǎn)（右側(cè)腹部斜向下射入，避免損傷脾臟），建立實(shí)驗(yàn)犬腹部槍彈傷動物模型。

1.3 救治措施 建模成功后，實(shí)驗(yàn)組立即沿腹壁彈道快速置入腹腔引流管，深約10 cm，外接負(fù)壓引流球，以間斷內(nèi)翻包埋縫合的方法固定于實(shí)驗(yàn)動物背部皮膚，動態(tài)觀察引流液的性質(zhì)及引流量；對照組建模后創(chuàng)面予以紗布包扎。兩組實(shí)驗(yàn)動物創(chuàng)面如有出血均予以紗布填塞，同時通過半切開頸外靜脈置管（圖2）快速補(bǔ)液（羥乙基淀粉250 ml+乳酸鈉林格液250 ml），根據(jù)生命體征必要時增加液體量。建模8 h后行剖腹探查手術(shù)，沿腹部正中切口開腹，沖洗腹腔并行徹底探查，腸管損傷予一期吻合，實(shí)質(zhì)臟器損傷予縫合修補(bǔ)，術(shù)后均放置腹腔引流管引流腹腔液。

圖1 自制預(yù)熱式實(shí)驗(yàn)用氣步槍

圖2 半切開頸外靜脈置管

1.4 觀察指標(biāo) 觀察收集兩組動物腸管穿透數(shù)及是否合并其他臟器損傷，腹腔內(nèi)滲液及腹水量，記錄心率、呼吸頻率變化情況。計算并比較各組實(shí)驗(yàn)動物存活率。術(shù)后7 d處死兩組實(shí)驗(yàn)動物，取吻合口處腸壁及系膜組織以4%中性多聚甲醛固定，再以無水乙醇脫水，石蠟包埋，4 m切片，蘇木精-伊紅染色法（hematoxylin-eosin staining，HE）染色，光鏡下觀察，使用專用圖像分析軟件H PIAS1000 MultimediaColor Analysis System（上海華海電子有限公司生產(chǎn)）獲取病理圖像。實(shí)驗(yàn)組1只動物因脾臟損傷死亡，立即行剖腹探查以比較腹腔腸管損傷情況；其他數(shù)據(jù)因存在偏倚，故予剔除。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用統(tǒng)計軟件SPSS 19.0處理數(shù)據(jù)。定量數(shù)據(jù)以表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；多個時間點(diǎn)數(shù)據(jù)比較采用重復(fù)測量資料方差分析，兩兩比較采用LSD-t 檢驗(yàn)；定性資料用頻數(shù)和率表示，組間比較采用確切概率法，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 動物存活情況 對照組無實(shí)驗(yàn)動物死亡；實(shí)驗(yàn)組在建模后10 h（術(shù)后2 h）死亡1只（10%），因該動物槍擊引起脾破裂，腹腔大量出血，予積極補(bǔ)液擴(kuò)容、手術(shù)止血等處理，繼發(fā)失血性休克，搶救無效死亡。但兩組實(shí)驗(yàn)動物存活率差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 剖腹探查情況 兩組動物于致傷后8 h行手術(shù)探查，實(shí)驗(yàn)組探查見腹腔內(nèi)有少量淡黃色至紅色血性腹水，可見小腸穿孔破裂2～4處，平均（2.60±0.84）處；結(jié)腸0～3處穿孔或破裂，平均（1.30±1.16）處，伴或不伴有小腸邊緣系膜破裂，無結(jié)腸及腸系膜大血管損傷。對照組腹腔內(nèi)有50～300 ml紅色血性至渾濁腹水，臭味較明顯，小腸穿孔破裂2～3處，平均（2.50±0.53）處；結(jié)腸0～2處穿孔或破裂，平均（1.30±0.82）處，表面附有糞便等腸內(nèi)容物或伴有膿苔、血腫，穿孔腸壁外翻、部分壞死，未見實(shí)質(zhì)臟器損傷。但兩組小腸、結(jié)腸腸穿孔數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.318，P=0.754；t=0.000，P=1.000）。

2.3 不同時間點(diǎn)心率、呼吸頻率比較 實(shí)驗(yàn)組死亡動物予剔除。實(shí)驗(yàn)動物建模后心率、呼吸頻率均不同程度上升，對照組在4 h時心率、呼吸頻率最快，8 h時漸恢復(fù)至2 h水平；實(shí)驗(yàn)組傷后2 h心率、呼吸頻率升高后，4 h心率、呼吸頻率漸下降，并漸趨平穩(wěn)（表1）。

2.4 病理學(xué)改變 術(shù)后7 d處死兩組實(shí)驗(yàn)動物，解剖未發(fā)現(xiàn)明顯術(shù)后吻合口瘺。病理結(jié)果示兩組犬所有腸管吻合口處腸壁均可見上皮和黏膜結(jié)構(gòu)缺失，以及絨毛損傷。對照組動物腸系膜纖維結(jié)締組織中見大量急慢性炎性細(xì)胞浸潤（圖3）。

3 討 論

軍用槍支應(yīng)用于建立槍彈傷模型時，模擬槍彈傷真實(shí)程度最高，但由于彈頭初速快、動能極高，近距離槍擊實(shí)驗(yàn)造成極大的侵切傷[5]，即使是家豬這樣的大型動物，建立模型時實(shí)驗(yàn)動物病死率也極高；中小型動物如比格犬、新西蘭大白兔等使用軍用槍支射擊，幾乎都在第一時間死亡，所以該模型極不穩(wěn)定,難以復(fù)制，無法完成救治模型的建立[6,7]?？紤]到使用軍用槍支進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的不足，筆者所在課題組自行研制了一種“預(yù)熱型實(shí)驗(yàn)用氣步槍”（6 mm鋼芯彈，初速200 m/s）用于建立腹部槍彈傷及救治模型，該氣步槍可通過調(diào)整氣室壓力來調(diào)整彈頭初速度，可應(yīng)用于不同實(shí)驗(yàn)的特殊需求，保障實(shí)驗(yàn)動物的存活及救治研究，并可以使子彈加熱達(dá)特定溫度，最大程度模擬實(shí)彈的致傷效果。本次實(shí)驗(yàn)通過右側(cè)腹部斜位射入，減少實(shí)質(zhì)臟器及腹主動脈等大血管的損傷，100%發(fā)生腸管穿透，且兩組實(shí)驗(yàn)動物腸管穿透數(shù)目差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示可建立穩(wěn)定腹部槍彈傷模型。

圖3 腸吻合口處腸系膜病理學(xué)檢查（HE，×100）

表1 兩組犬建模后不同時相心率、呼吸頻率的結(jié)果比較次 /min）

表1 兩組犬建模后不同時相心率、呼吸頻率的結(jié)果比較次 /min）

注：實(shí)驗(yàn)組沿腹壁彈道快速置入腹腔引流管；對照組常規(guī)包扎；與同組實(shí)驗(yàn)前比較，① P＜0.05；與對照組同時間點(diǎn)比較，②P＜0.05

組別 例數(shù) 實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后2 h 4 h 8 h心率對照組 10 102.31±1.62 131.23±3.61① 136.07±2.59① 131.28±1.53①實(shí)驗(yàn)組 9 103.42±1.46 123.17±3.25①② 117.21±2.73①② 112.31±1.57①②呼吸頻率對照組 10 25.57±2.16 33.60±1.34① 31.96±1.72① 34.70±1.91①實(shí)驗(yàn)組 9 24.54±2.24 29.33±1.54①② 26.99±2.43①② 25.54±2.33①②

因外周靜脈直徑小，有毛發(fā)遮蓋，穿刺非常困難，不便于多次補(bǔ)液、采血。所以本研究通過解剖比格犬位置較固定、表淺的頸外靜脈，行半切開，明視下行頸外靜脈穿刺置管術(shù)[8]，并將導(dǎo)管以間斷內(nèi)翻縫合于頸后皮膚，提高置管成功率并且有效建立靜脈通路，便于大量輸注液體抗休克治療[9]，以及各時間點(diǎn)采血檢測。

損傷控制性外科[10,11]理念涵蓋嚴(yán)重創(chuàng)傷患者的早期簡單手術(shù)處理、重癥監(jiān)護(hù)病房復(fù)蘇和后期確定性手術(shù)。院前救治中，采用快捷、簡單的醫(yī)療干預(yù)，是控制腹腔感染的程度、使傷病員獲得復(fù)蘇的時間、獲得確定性手術(shù)的機(jī)會、減少術(shù)后并發(fā)癥、提高救治率的關(guān)鍵[12,13]。對于腸管穿透傷傷員，活動性出血控制后，避免消化液、糞便等繼續(xù)污染腹腔顯得尤為重要。目前腹部槍彈傷、刀刺傷在戰(zhàn)場急救時，仍是以封堵創(chuàng)傷面、糾正低血容量休克為主要方法，無有效的創(chuàng)口引流方式。而臨床上，腹腔置管引流術(shù)是廣泛應(yīng)用于腹腔感染的治療，腹腔置管引流可動態(tài)觀察引流液的性質(zhì)及引流量，直觀地了解腹腔臟器的出血、感染情況，評估臟器損傷程度，清除腹腔內(nèi)溢出的腸內(nèi)容物、膽汁、尿液等，減少毒素的吸收，有效減輕腹腔感染，降低腹腔內(nèi)壓力[14,15]，具有操作簡便易行、創(chuàng)傷小、適應(yīng)證廣、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。因此筆者課題組遵循損傷控制外科理念，在腹部槍彈傷動物模型基礎(chǔ)上，研究早期快速腹腔置管引流技術(shù)在腸管穿透傷戰(zhàn)場急救中的作用，并擬設(shè)計研發(fā)一種自動型戰(zhàn)創(chuàng)傷胸腹腔引流管，使其具有操作簡單、迅速，適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，以應(yīng)用于腹部槍彈傷傷員的戰(zhàn)場急救。研究結(jié)果顯示，采用早期快速腹腔置管引流技術(shù)的實(shí)驗(yàn)組有效引流出腹腔內(nèi)大量的腸內(nèi)消化液及糞便，并有效減輕了感染，實(shí)驗(yàn)動物的心率和呼吸頻率也恢復(fù)較快。

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)通過自制氣槍可建立穩(wěn)定比格犬腸管貫通傷模型，模擬戰(zhàn)場急救行頸外靜脈半切開靜脈置管有效建立輸液通道，行擴(kuò)容抗休克及抗生素使用，快速彈道置入腹腔引流管，可有效減輕腹腔感染。