寒區戰創傷救治研究進展

王輝山，韓勁松

寒區戰創傷救治研究進展

王輝山，韓勁松

王輝山，主任醫師，教授，中國人民解放軍心血管病研究所副所長，沈陽軍區總醫院心血管外科主任。1990年畢業于第二軍醫大學醫療系。1998年從第四軍醫大學博士畢業，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師學會證書。主要從事先天性心臟病及冠心病外科治療的基礎與臨床研究。從事心血管外科臨床工作20余年，在心外科手術治療和預后改善方面積累了豐富的臨床經驗，包括嬰幼兒復雜性先心病、瓣膜及心律失常外科、冠狀動脈旁路移植、大血管外科、微創心臟外科、心臟移植等心血管外科全系列手術，現手術量及手術效果在軍內及東北地區居領先水平。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“軍隊高層次科技創新人才工程之學科拔尖人才”，2012年入選沈陽軍區“科技領軍人才”和“創新團隊”帶頭人。榮立二、三等功各1次。榮獲國家科技進步二等獎1項，遼寧省科技進步一等獎1項、二等獎2項，軍隊醫療成果二等獎1項。承擔國家自然科學基金1項，軍隊及省部級課題基金9項。

寒區是一種特殊的戰場環境，其低溫對人體的神經、運動、心血管、血液、呼吸、泌尿等系統以及代謝等均有較大影響，往往會加重原有創傷，如不及時救治或救治措施不當，死亡率極高。低體溫是戰創傷死亡的獨立危險因素，應采取積極的預防措施以降低死亡率。本文總結目前國際上關于寒區戰創傷的救治、預防及相關基礎研究，分析寒區戰創傷救治的國際研究現狀，指出目前寒冷環境下戰創傷的治療和預防措施尚不完善，今后應運用分子生物學技術闡明寒冷環境對機體損傷的分子機制，研究與寒冷損傷相關的細胞因子，并進一步探索相應的防治方法。

軍事醫學；創傷和損傷；寒帶氣候；體溫

特殊的戰場環境有別于常規戰場環境，其戰創傷發生的特點、傷類、傷型及救治規律均有極大差別。寒區是一種較為特殊的戰場環境，其常年溫差大，環境惡劣，凍土、積雪、結冰多，地形復雜，致病因素多，傷情多樣，環境因素如低溫往往加重原有創傷，如不及時救治或救治措施不當，死亡率極高，而且傷員的后送也存在諸多不便，從而導致戰斗減員或非戰斗減員明顯增加。在朝鮮戰爭中,我軍因低溫所致的非戰斗減員高達20%。因此，寒區戰創傷救治是當前我軍軍事醫學領域亟待研究的重大課題。本文就目前世界范圍內寒區戰創傷救治研究的進展進行評述。

1 寒冷環境對機體影響的基礎研究

一般認為，人體正常體溫范圍為36.4～37.3℃，非創傷的低體溫定義為核心體溫在32～35℃之間，而對創傷而言，低體溫的定義是核心體溫＜35℃。Klenerova等[1]認為，人體對寒冷的適應能力較對高溫的適應能力差，寒冷既可引起凍傷，又可對心腦血管系統、呼吸系統、泌尿系統、免疫系統以及骨關節運動系統等產生嚴重損害，甚至威脅生命。

1.1 寒冷環境對中樞神經系統的影響 寒冷環境的短期刺激能提高交感神經的緊張程度，增加其代謝活動；隨著寒冷刺激時間延長，人體運動神經元和感覺神經元的功能將受到抑制，產生凍僵或不可逆損害反應[2]。Kaushik等[3]通過實驗證實，寒冷損傷可使腦神經傳導速度減慢，此外氧化損傷還可導致寒冷損傷的進一步發展，誘導腦水腫、繼發性腦損傷及細胞凋亡。體溫每下降1℃，腦血流量下降6%～7%，即可能危及創傷性腦損傷患者的生命。

1.2 寒冷環境對運動系統的影響 McConnell[4]的研究表明，寒冷環境可使骨骼肌有氧氧化和能量代謝增強，以增加熱量的產生，維持體溫；寒冷環境可導致外周神經系統功能障礙，引起皮膚感覺障礙，骨骼肌協調能力和關節靈活性減弱，出現肌肉及肌腱撕裂。

1.3 寒冷環境對心血管系統的影響 低體溫早期對心血管系統的影響是增加心率、每分輸出量及平均動脈壓，但隨著體溫繼續降低，開始出現心率減慢、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℃時出現房顫；體溫低于25℃時出現室顫；體溫低于24℃則可能出現心搏驟停[5]。低體溫還可引起心肌細胞凋亡率顯著增加[6]。

1.4 寒冷環境對血液系統的影響 Tsuei等[7]的研究表明，外傷后血液丟失會導致凝血系統激活，從而促進凝血塊生成，阻止進一步出血。低溫會影響凝血系統連鎖反應，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%。機體局部組織冷凍可引起紅細胞、血紅蛋白顯著升高，紅細胞可變性降低，毛細血管阻力增加，血小板高度聚集，白細胞黏附、活化，血液黏滯及血栓形成。上述改變易形成惡性循環，造成受凍機體組織微循環障礙，最終導致機體損傷[8]。

1.5 寒冷環境對呼吸系統的影響 寒冷低溫對呼吸系統的影響包括減少呼吸道纖毛運動，增加呼吸道分泌物和黏滯度[9]。體溫低于25℃時可出現肺水腫。氧離曲線的變化起初表現為左移，之后由于代謝產物的積聚、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，嚴重時可抑制延髓呼吸中樞，使氣管及支氣管纖毛運動減弱，造成呼吸道損傷。

1.6 寒冷環境對泌尿系統的影響 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。但隨著體溫繼續降低，腎血流量和腎小球濾過率均減少，重者出現急性腎衰竭[10]。

1.7 寒冷環境對代謝的影響 低溫可使代謝率增加2倍，引起貯備耗竭，如體溫進一步降低，則可出現肌肉顫抖。肌肉顫抖時代謝率比安靜時高6倍，機體耗能更加明顯。隨著體溫的繼續降低，血流量減少，可出現水電解質和酸堿平衡紊亂，最終引起低氧性肝損害。

2 寒冷環境對戰創傷救治影響的研究現狀

在院前環境，如傷者發生低體溫，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，甚至在到達醫院時間很短的情況下也會發生。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 低體溫是戰創傷死亡的獨立危險因素 一項研究認為，低體溫是院前預測整體死亡率的獨立生理標志因素[12]。該研究回顧性分析了因戰傷在醫院治療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。如傷者暴露于寒冷環境，可發生寒戰，并可通過傳導、對流及輻射使體內熱量丟失，失去調整核心體溫的能力。如體溫低于32℃，死亡率可達21%。如因戰創傷所致，加之傷員出血等因素，在同樣體溫下，死亡率可達100%。2002年8月～2003年3月間，美國陸軍第102前沿外科手術隊被部署到阿富汗坎大哈機場執行救治任務，其間共為90名傷員施行手術112例次，包括槍傷(34%)、爆炸傷(8%)、機動車事故(14%)、刺傷(5%)和其他外傷(7%)。對這些患者的觀察發現，如果轉運前傷員暴露在寒冷環境下，可因低體溫加重傷情[13]。此外，嚴重的創傷和休克也常與患者的體溫異常相關。一項大樣本研究對美國國家創傷資料庫(National Trauma Data Bank，NTDB)2004年包含的400多個創傷中心的1.1億例患者資料進行了分析，并探討了溫度與死亡率、創傷評分(injury severity score，ISS)、GCS及醫院治療效果的關系[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系進行分析，結果顯示，低于35℃時死亡率為25.5%，32℃時死亡率達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。據此認為低體溫與高死亡率密切相關，低溫可使創傷程度、酸中毒加重，ICU時間、呼吸機輔助時間延長。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，提示機體對體溫生理調節有一定閾值，達到閾值后，機體很難再調節體溫，而與創傷嚴重程度無關。

2.2 存在的爭議 仍有少數學者反對把低體溫作為創傷死亡的獨立危險因素，他們認為低體溫患者往往病情更嚴重，伴隨的高死亡率是因為病情嚴重而不是因為低體溫[15]。但也有專家質疑了這個觀點，在Bukur等[16]的研究中，研究人員將傷者按嚴重程度分組，在各種程度的創傷分組中，再按照體溫分組，評估傷者病情，發現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重而不是因為低體溫的觀點。

3 寒冷環境下低體溫的防治

3.1 寒冷環境下低體溫的預防 研究表明，在戰創傷治療早期，采取有效措施恢復體溫是非常必要的，有助于改善戰創傷的預后[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%傷員受傷發生在寒冷月份，10%發生在春季，13%在秋季，2%發生在夏季。大多數病例(51%)在日常訓練中受傷，15%在日常執勤中發生，34%發生在戰斗行動如埋伏和視察敵情時。伊拉克防御部隊的經驗提示，通過命令和對戰士及執行長官進行正確的教育，凍傷在大多數情況下是可以預防的。一項大樣本研究囊括了1994～2002年全國創傷數據庫中的所有患者，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常患者，在控制了損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)，證明低溫對創傷患者沒有明顯的保護作用，且低溫本身會導致創傷患者死亡率增加[15]。因此，對創傷患者應采取積極措施防治體溫過低。

3.2 寒冷環境下低體溫的治療

3.2.1 常見的復溫方法 應對低溫的有害影響，一種最簡單的方法是采取被動復溫策略，如迅速將傷者從寒冷環境中撤離，在救護車上使用保溫毯復溫，并用毛毯覆蓋，不應為了檢查傷情而忽略因傷員暴露在外而導致的體溫下降，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，如果傷員體溫調節機制已受損，該方法也無法發揮作用。目前美軍已在傷員轉運過程中采用低體溫防治套件進行保溫[19]。大多數侵入性復溫方法因需特殊裝備和訓練，難以在院前階段應用。侵入性復溫方法的常見途徑包括體心加溫和體周復溫，前者效果優于后者，還可通過復溫裝置進行氣道加溫、輸液輸血加溫，采用覆蓋法進行體表復溫，或在急救和轉運平臺上安裝強制通風復溫系統等。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。

在模擬戰場條件下，動物模型應用上述方法均可有效預防體溫過低。一項根據2006年10月2日頒布的創傷臨床實踐指南(CPG)進行的研究(數據來源于美國部隊指揮外科研究所)，對CPG在創傷低溫并發癥治療和預防中的應用效果進行了評估，結果表明，CPG可降低低溫的發生率，其中標準的羊毛毯在轉運中最為常用[20]。Allen[19]等研究了3種采用化學或電力驅動的主動低溫預防產品，包括低體溫預防處置包(HPMK)、即用即熱加溫包、Bair Hugger升溫裝置，以及5種被動預防低體溫產品，包括羊毛毯、太空毯、Blizzard毯、裹尸袋和熱水袋，結果表明主動預防產品的效果優于被動預防方法，其中HPMK的效果最好，可保持較高的溫度120min。該研究結果還表明，主動預防裝置在應用6h后均不會達到44℃的高溫(該溫度會損傷人體組織)。最好的被動預防低溫的方法是熱水袋和Blizzard毯，可維持較高的溫度，并持續120min。因此所有的主動預防方法和大部分被動預防方法均優于羊毛毯。在接近室溫的情況下，除HPMK有效外，熱水袋和Blizzard毯也和其他主動預防方法一樣有效。當然，首先要確保傷員與地面或擔架隔離，因為身體可通過傳導丟失熱量；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℃，低體溫患者則應加溫到40.0～42.2℃之間。

3.2.2 血液制品的應用 致死性三聯征包括體溫過低、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致死亡[21]。嚴重創傷引起的凝血障礙使控制出血變得復雜，增加了戰創傷患者的死亡率。休克促進早期凝血途徑啟動，由受損組織釋放血栓樣物質，同時激活抗凝系統，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[22]。為了糾正凝血障礙，避免災難性和致死性彌散性血管內凝血(DIC)的發生，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年在巴格達駐扎醫院收治的戰創傷患者的用血情況進行研究后認為，給低體溫傷員輸注溫度為20～24℃的新鮮全血有一定優點，主張在低溫環境下采用全血輸注。但美國陸軍的調查結果表明，伊拉克戰爭前4年內，野戰醫院共進行了6000U的全血輸血，截至2008年12月，在伊拉克和阿富汗戰場已有20多名傷員因全血輸血而感染肝炎[24]。因此，美國陸軍軍醫署頒布命令規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 損害控制性復蘇是野戰醫院院前救治的標準方法，基本策略是低壓、低容量、延遲、低溫，強調專業人員的“超前加強，前伸配置，突出急救”，醫護人員為陣地救治提供高級創傷生命支持。呼吸、循環支持技術前伸是美軍在海灣戰爭中戰傷救治的最大創新和突破，其中的低溫與寒冷環境的低溫不同，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行最后確定性的止血和復蘇治療。

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/體外膜肺氧合(CPB/ECMO)系統用于低溫環境創傷救治轉運中的可行性，采用豬為實驗動物模擬前線戰場傷員，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大血管，送至ICU，監測是否存活、對神經系統的影響、對認知功能的影響、器官損害及3周后的并發癥等。結果顯示，83%的實驗動物存活，與以前報道的常規裝置的應用效果類似。對神經系統的影響、臟器功能失調和并發癥發生率與標準裝置的報道無統計學差異。因此認為CPB/ECMO系統可通過深低溫而用于大血管致命性損傷的修復，尤其對于在惡劣環境中的傷員轉運是較好的選擇。

綜上所述，目前寒冷環境下戰創傷的治療和預防措施尚不完善，今后應進一步闡明寒冷環境對機體損傷的分子機制，研究與寒冷損傷密切相關細胞因子，并深入探索相應的防治方法。

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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 沈陽軍區總醫院心血管外科(王輝山、韓勁松)

2013-12-13；

2013-12-25)

熊曉然)