爆震傷對(duì)人體組織器官影響研究進(jìn)展

王卓君， 劉 穎， 史秀云， 叢培芳， 金紅旭

1.錦州醫(yī)科大學(xué)北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院研究生培養(yǎng)基地，遼寧 沈陽(yáng) 110016；2.北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 急診醫(yī)學(xué)科，遼寧 沈陽(yáng) 110016

隨著現(xiàn)代局部地區(qū)軍事沖突頻繁發(fā)生，爆震傷已成為威脅軍隊(duì)人員生命安全的主要損傷類型。除軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中存在炸藥的使用外，生活中煤氣和天然氣的不合理使用、恐怖分子制作的簡(jiǎn)易炸藥等都增加了爆震傷的發(fā)生概率。由于爆炸發(fā)生突然、存在無法預(yù)知性、區(qū)域范圍廣泛、破壞力大，醫(yī)療機(jī)構(gòu)面臨著全新的、獨(dú)特的分診、診斷及處理挑戰(zhàn)[1-2]。爆震傷特點(diǎn)是外輕內(nèi)重(體表?yè)p傷輕而內(nèi)臟損傷重)、發(fā)展迅速(中度以上的沖擊傷病情發(fā)展快)、常發(fā)生在多部位而導(dǎo)致多器官功能損傷，因此，醫(yī)護(hù)人員檢查時(shí)必須全面仔細(xì)，以免漏診[3]。現(xiàn)就爆震傷原理、分類及其對(duì)組織器官的影響作一綜述。

1 爆震傷原理

爆炸是一種將大量能量以熱力、動(dòng)能及超壓沖擊波的形式快速釋放的過程，可以是化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械過程或核現(xiàn)象所產(chǎn)生的結(jié)果[4-5]。爆炸物可分為低階炸藥和高階炸藥。低階炸藥，例如火藥，通過一個(gè)稱為“爆燃”的過程以亞音速燃燒釋放能量；高階炸藥以超音速爆炸，然后迅速將爆炸物轉(zhuǎn)化為高壓氣體并釋放極大能量[6]。在高階炸藥能量釋放過程中，產(chǎn)生的能量使瞬時(shí)正壓上升，甚至高于大氣壓，在理想環(huán)境中，這種正壓上升達(dá)到“過壓”的峰值后，壓力會(huì)迅速呈指數(shù)級(jí)下降，并出現(xiàn)更長(zhǎng)的負(fù)壓階段，最終返回基線。隨著正壓的不斷增加，巨大能量可以導(dǎo)致周圍介質(zhì)(空氣或水)被壓縮，形成以徑向向外傳播的“沖擊浪”，隨后形成“爆炸風(fēng)”—一種高速氣體遠(yuǎn)離爆炸，同時(shí)出現(xiàn)一種返回到爆炸中心的釋放波。沖擊浪和爆炸風(fēng)的結(jié)合被稱為沖擊波[5]。沖擊波作用于人體，會(huì)導(dǎo)致一系列損傷。

2 爆震傷分類

美國(guó)國(guó)防部指令將爆炸導(dǎo)致的損傷分為5種類型：(1)原發(fā)性爆炸損傷。沖擊波直接作用機(jī)體導(dǎo)致的損傷即爆震傷，其主要影響密度差異顯著的界面，如耳、肺、胃腸道等。(2)繼發(fā)性爆炸損傷。爆炸產(chǎn)生的碎片或環(huán)境中的碎石直接沖擊機(jī)體導(dǎo)致的非穿透性或穿透性創(chuàng)傷。(3)三級(jí)爆炸傷害。沖擊波及氣流造成傷員物理位移而引起的損傷，如外傷性截肢、胸腔擠壓傷等。(4)四級(jí)爆炸傷害。爆炸引起的化學(xué)和熱損傷，主要是燒傷、吸入性損傷等。(5)由細(xì)菌、病毒、化學(xué)制劑或輻射物質(zhì)造成爆炸后引起的放射性損傷和機(jī)體對(duì)燃料或金屬的反應(yīng)[6-11]。

3 爆震傷對(duì)人體組織器官的影響

爆震可產(chǎn)生巨大的沖擊波，沖擊波擊中人體時(shí)釋放出的能量可以造成各種損傷。當(dāng)壓力瞬態(tài)與人體相互作用時(shí)，部分沖擊波被反射，部分被吸收，軟組織、血管、充滿空氣或液體的腔室(如肺、腸、腦等)之間的界面特別容易受到損傷。肺沖擊傷是造成傷員現(xiàn)場(chǎng)死亡的主要原因，鼓膜穿孔是原發(fā)性爆炸損傷的特征性損傷之一。

3.1 耳損傷 發(fā)生爆炸時(shí)，高壓的氣體從爆炸中心膨出，同時(shí)壓縮周圍的空氣，形成爆炸超壓波，在體內(nèi)的空氣—組織界面施加力，因此，爆炸性耳損傷極為常見。爆震傷可引起聽力功能障礙，主要癥狀為耳鳴、聽覺過敏、鼓膜穿孔、暫時(shí)或永久聽力損失等[12-13]。在爆震傷發(fā)生時(shí)，鼓膜對(duì)壓差非常敏感，暴露在35 kPa壓差時(shí)就存在穿孔風(fēng)險(xiǎn)，如果壓力過高，甚至可以引起中耳小骨脫位[14]。所有爆炸性耳損傷患者均應(yīng)行耳鏡檢查鼓膜情況，計(jì)算機(jī)斷層掃描可用于檢測(cè)中耳小骨的損傷程度。鼓膜和中耳小骨損傷可自發(fā)性愈合，或通過手術(shù)修復(fù)來達(dá)到良好的恢復(fù)效果，因此，鼓膜和中耳的爆炸損傷雖然常見，但并不是導(dǎo)致長(zhǎng)期殘疾的主要原因。值得注意的是，爆炸性鼓膜損傷與其他原因所致鼓膜損傷的最大區(qū)別是爆震傷后鼓膜處可能植入彈片或其他碎片，因此，在為爆震傷所致鼓膜穿孔患者行鼓室成形術(shù)時(shí)，有必要注意清除植入的彈片或其他碎片，同時(shí)使用內(nèi)鏡輔助檢查[15-16]。爆炸發(fā)生后，由于受到強(qiáng)大的氣體波沖擊，患者可立即出現(xiàn)嚴(yán)重的聽力缺失，如果內(nèi)耳無明顯損傷，一般這種情況是暫時(shí)性的，聽力可在幾個(gè)小時(shí)后恢復(fù)。最具破壞性的爆炸性耳損傷之一為耳蝸損傷引起的永久性聽力損失，其具有不可逆性，目前尚無較好的救治方法，嚴(yán)重影響受傷者的生活質(zhì)量。除了爆炸對(duì)耳部有直接損壞外，直接暴露耳部的機(jī)體在爆炸發(fā)生后會(huì)明顯出現(xiàn)心率和血壓下降，呼吸增快，甚至呼吸停止，即爆炸沖擊波可通過耳道等聽覺系統(tǒng)導(dǎo)致自主神經(jīng)紊亂，從而間接影響心、肺及大腦功能[17]。

3.2 肺損傷 爆震傷致肺損傷的定義為：在爆震后12 h內(nèi)具有影像學(xué)及臨床證據(jù)的急性肺損傷，而不是由繼發(fā)性損傷及三級(jí)損傷所引起的肺損傷[18]。爆炸性肺損傷是沖擊波對(duì)人體造成的直接后果，是爆炸受害者死亡的主要原因[19]。不同密度的肺組織表面產(chǎn)生的壓力差不同，因此，沖擊波作用于其表面可導(dǎo)致直接肺損傷[1，20]。有學(xué)者通過建立大鼠爆震傷模型模擬爆炸狀態(tài)，考慮爆炸性肺損傷的嚴(yán)重程度與損傷距離、峰值超壓和超壓脈沖、爆炸時(shí)受害者的位置及環(huán)境等有關(guān)[21]。沖擊性肺通常用來描述嚴(yán)重的爆炸性肺損傷，其機(jī)制可能與肺泡內(nèi)氣體快速壓縮及擴(kuò)張導(dǎo)致的肺泡破裂有關(guān)，主要表現(xiàn)為肺挫傷、肺泡毛細(xì)血管破裂、肺內(nèi)出血和水腫等，同時(shí)可能并發(fā)氣胸、血胸、支氣管胸膜瘺、脂肪栓塞、肺泡性肺靜脈瘺、空氣栓塞等其他胸部損傷?？人院秃粑щy是公認(rèn)的常見癥狀，起初為干咳，隨后可逐漸出現(xiàn)泡沫痰、咯血及胸骨后疼痛等。體格檢查時(shí)，胸部表面可能沒有明顯的損傷，但系統(tǒng)檢查后，可發(fā)現(xiàn)肺損傷的證據(jù)，包括呼吸暫停、呼吸急促或低通氣、缺氧和紫癜、胸部感覺遲鈍、呼吸音減弱等[5，22]。心動(dòng)過速、呼吸急促及發(fā)紺可反映損傷的嚴(yán)重程度，嚴(yán)重受傷者會(huì)繼續(xù)發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征。在評(píng)估沖擊性肺損傷時(shí)，以下診斷干預(yù)措施特別關(guān)鍵：(1)胸部X線片可將肺損傷的嚴(yán)重程度進(jìn)行初級(jí)分類并監(jiān)測(cè)損傷過程。沖擊性肺損傷在X線上通常表現(xiàn)為雙側(cè)斑片狀浸潤(rùn)，呈“蝴蝶”狀影，提示中央縱膈和外周實(shí)質(zhì)損傷。此外，胸部X線片還能顯示血胸、氣胸、異物、心包積液、骨折、皮下氣腫等。(2)胸部CT可用于進(jìn)一步檢測(cè)、評(píng)估肺泡及實(shí)質(zhì)出血情況，氣胸的分布和范圍，以及是否需要通氣支持[23]。有研究發(fā)現(xiàn)，CT定量肺密度分析有助于區(qū)分爆震傷引起的肺損傷和其他非爆炸暴露引起的肺損傷[23]。(3)脈搏血氧儀和動(dòng)脈血?dú)夥治隹稍u(píng)估低氧血癥水平，對(duì)肺損傷的嚴(yán)重程度進(jìn)行分級(jí)，還可用來跟蹤爆炸性肺損傷的進(jìn)展或恢復(fù)情況，指導(dǎo)呼吸機(jī)的使用[24-25]。一般孤立性爆炸性肺損傷的治療處理方式與肺部挫傷類似，而合并其他損傷的復(fù)雜性爆炸性肺損傷需要高流量吸氧以預(yù)防低氧血癥，同時(shí)應(yīng)注意繼發(fā)性肺水腫、大咯血及氣道損傷等并發(fā)癥，若出現(xiàn)以上并發(fā)癥，應(yīng)立即干預(yù)以保證氣道通暢。爆炸性肺損傷患者大多數(shù)需要在重癥監(jiān)護(hù)室進(jìn)行支持性治療，大約80%的患者將需要機(jī)械通氣。經(jīng)過治療，70%的爆炸性肺損傷患者可治愈出院，對(duì)長(zhǎng)期肺功能無明顯影響。

3.3 腹部損傷 爆震傷導(dǎo)致的腹部損傷較肺損傷少見，多為彈片和飛行的碎片造成的穿透?jìng)?，爆炸波造成的腹部損傷不常見。爆炸引起的腹部損傷中，常見的是消化道(胃、十二指腸、小腸和/或大腸)損傷，而肝、腎、脾等實(shí)質(zhì)器官損傷較為少見。主要臨床表現(xiàn)為腹痛、腹瀉、腹脹、惡心、嘔吐、睪丸疼痛等，嚴(yán)重者可能表現(xiàn)為便血、嘔血、腹膜刺激征等癥狀[15]。在接診爆震傷患者時(shí)，應(yīng)注意：當(dāng)患者出現(xiàn)不明原因的低血容量時(shí)應(yīng)警惕腹部損傷。結(jié)腸是最常見的出血及穿孔區(qū)域之一，腸穿孔可急性發(fā)作，也可能延遲48 h才出現(xiàn)，因此，爆炸性腹部損傷經(jīng)常被腦、胸部、四肢等嚴(yán)重?fù)p傷所掩蓋，造成診斷延誤[11，15]。其診斷關(guān)鍵在于反復(fù)的臨床檢查，腹部爆炸損傷的影像學(xué)CT表現(xiàn)為氣腹、與血液不一致的游離腹腔內(nèi)液，以及腸壁或腸系膜附近的“前哨血塊”。目前，穿透性軀干傷口和身體4個(gè)或4個(gè)以上區(qū)域的損傷已被證明是腹部損傷的預(yù)測(cè)因素，并有助于指導(dǎo)爆炸受害者分類[26]。

3.4 腦損傷 爆炸效應(yīng)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)可以造成重大損傷，爆炸性創(chuàng)傷性腦損傷通常被稱為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的標(biāo)志性損傷。爆炸性腦損傷的損傷機(jī)制包括：爆炸超壓波對(duì)腦和頭骨結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行損傷；爆炸超壓波引起腦內(nèi)組織的宏觀平移和旋轉(zhuǎn)加速度，從而導(dǎo)致腦組織損傷；吸收波直接通過顱傳輸造成血管灌注系統(tǒng)及腦脊液損傷；爆炸超壓波通過胸腔和腹部血管傳遞能量，以及迷走神經(jīng)間接介導(dǎo)的心動(dòng)過緩、低血壓引起腦灌注不足，導(dǎo)致間接性爆炸性腦損傷。有研究表明，血腦屏障的破壞是爆炸性創(chuàng)傷性腦損傷的一大標(biāo)志[26-28]。一般來講，爆炸性創(chuàng)傷性腦損傷包括輕度、中度、重度創(chuàng)傷性腦損傷。美國(guó)國(guó)防部認(rèn)為，輕度創(chuàng)傷性腦損傷是頭部創(chuàng)傷，意識(shí)喪失30 min，意識(shí)改變不超過24 h，或24 h創(chuàng)傷后出現(xiàn)健忘癥。輕度創(chuàng)傷性腦損傷患者的格拉斯哥昏迷評(píng)分為13～15分，雖然癥狀輕微，但可能會(huì)造成嚴(yán)重的生活質(zhì)量負(fù)擔(dān)[29]。軍事急性腦震蕩評(píng)估是初始評(píng)估輕度創(chuàng)傷性腦損傷的簡(jiǎn)易方法[26]。腦震蕩越來越被認(rèn)為是原發(fā)性爆炸損傷的后遺癥。腦震蕩綜合征的癥狀與創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙綜合征和重度抑郁癥相似，包括頭疼、眩暈、疲倦、對(duì)光或噪聲敏感性增強(qiáng)、睡眠障礙和注意力不集中等，甚至出現(xiàn)焦慮、抑郁和其他性格改變。因此，爆炸后腦震蕩綜合征的診斷和處理充滿了挑戰(zhàn)性。由于心理威脅和壓力，爆炸暴露會(huì)增加創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和重度抑郁癥的發(fā)生概率，因此，在爆炸事件發(fā)生后，要定期觀察患者的性格改變，若發(fā)現(xiàn)問題，及早進(jìn)行干預(yù)，以改善患者預(yù)后。當(dāng)中等強(qiáng)度爆炸波作用于小鼠后，小鼠可有呼吸暫停、癲癇、尿失禁等癥狀，隨后可出現(xiàn)蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦水腫、腦挫裂傷等，即中度創(chuàng)傷性腦損傷[19]。中度創(chuàng)傷性腦損傷的格拉斯哥昏迷評(píng)分為9～12分，患者需轉(zhuǎn)入神經(jīng)外科進(jìn)行治療，若病情進(jìn)展，可發(fā)展為重度腦損傷。爆炸相關(guān)的嚴(yán)重創(chuàng)傷性腦損傷特征是腦水腫、顱內(nèi)出血、遲發(fā)性腦血管痙攣、假性動(dòng)脈瘤形成等。重度創(chuàng)傷性腦損傷的格拉斯哥昏迷評(píng)分為3～8分[27]。

3.5 其他部位損傷 (1)心臟損傷：心臟可能因?yàn)樾夭繘_擊波或空氣栓塞導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈挫傷而發(fā)生損傷。除了游離壁或室間隔破裂、心臟壓塞等直接損傷外，沖擊波可導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)障礙，出現(xiàn)心動(dòng)過緩、低血壓及呼吸暫停三聯(lián)征，其機(jī)制為沖擊波沖擊胸腔后使C纖維介導(dǎo)的迷走神經(jīng)興奮，最終引起心源性休克。室性早搏和心臟停搏也是爆炸性心律失常的常見類型[10]。戰(zhàn)斗性創(chuàng)傷也可增加動(dòng)脈硬化的發(fā)生率[30]。(2)眼部損傷：在爆炸幸存者中，10%以上的患者存在嚴(yán)重眼部損傷，爆炸碎片導(dǎo)致的穿透?jìng)浅Ｒ婎愋?。根?jù)2015年天津爆炸事件總結(jié)得出常見的眼部損傷包括視力下降、脈絡(luò)膜損傷、視網(wǎng)膜脫離或破裂、玻璃體出血等，且患者預(yù)后較差，因此，應(yīng)對(duì)爆炸幸存者進(jìn)行常規(guī)眼部檢查[31]。(3)四肢損傷：大多肢體損傷由穿透性損傷繼發(fā)而來，骨筋膜室綜合征和擠壓綜合征是比較難處理的情況，及時(shí)的止血和清創(chuàng)處理可明顯改善患者的病情及預(yù)后。對(duì)因爆炸和槍擊受傷的軍人可果斷嘗試血管修復(fù)和肢體挽救[32]。

4 小結(jié)

爆震傷本身及爆震傷引起的并發(fā)癥會(huì)給患者帶來極大痛苦，也給救治增加了難度。今后需繼續(xù)研究探索爆震傷對(duì)傷者的影響，總結(jié)歸納規(guī)范的救治流程，以期降低爆震傷死亡率和改善傷者預(yù)后。