原發性沖擊傷的研究進展＊

范乃軍，宋 薇，張淼丹，張占洋，高春芳

特種醫學

原發性沖擊傷的研究進展＊

范乃軍，宋 薇，張淼丹，張占洋，高春芳＊

無論在平時還是戰時，沖擊傷的發生率均有所增長，掌握沖擊傷的發病規律及其救治策略是臨床醫師需要掌握的基本知識與技能。原發性沖擊傷的基本特征是鈍挫傷與穿透傷同時發生的多系統復合傷。密閉環境中的爆炸更容易引起原發性沖擊傷。將鼓膜破裂作為判斷嚴重原發性沖擊傷標準是不準確的。肺部沖擊傷出現較早，應該早期實施保護性肺通氣。腦部沖擊傷的發病較先前的報道有所增加。

原發性沖擊傷；診斷；救治

沖擊傷是軍事沖突中常見損傷。近些年來，國內、國際恐怖爆炸襲擊事件增多，沖擊傷的發病率明顯增加［1］。在20世紀90年代，美國每天要發生將近5起非法爆炸襲擊事件，而進入21世紀以來，先后發生了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，熟練掌握原發性沖擊傷的救治策略是臨床醫師必備的基本技能。

1 沖擊傷的物理學原理

爆炸引起的沖擊波首先是一個急劇上升的正壓波，正壓波快速衰減、延長，形成一個負壓波。沖擊波的壓強在空氣傳遞過程中呈指數衰減，與距爆炸點距離的三次方呈反比。因此，在開放環境中，只有在距爆炸點足夠近的地方，沖擊波壓強較高，可以引起嚴重的原發性沖擊傷而導致快速傷亡，在距離爆炸點較遠的地方，由于壓強較低，很少引起原發性沖擊傷。相反，在密閉環境（如巴士、地鐵、房間等）中，由于周圍結構（如墻體等）對沖擊波的反射作用，可以增加沖擊波壓強、延長高壓持續時間，因此，在密閉或相對密閉環境下，原發性沖擊傷的發生率更高、傷情更加嚴重［1，3］。

原發性沖擊傷發生在氣液平面，通過散裂（spalling）、內爆（implosion）及慣性（inertia）等三種形式引起機體損害。散裂是高密度介質向較低密度介質的移位、剝裂；內爆是低密度介質向高密度介質的移位；慣性則是沖擊波以不同的速度穿過不同密度介質而產生的剪切力。例如，當沖擊波作用于肺部時，散裂是肺泡出血的機制，而內爆是導致空氣由肺泡進入肺循環引起空氣栓塞的機制［4］。

伴隨沖擊波而產生的由大量高熱氣流組成的爆炸風，可以推翻建筑物，將人體高高吹起，導致穿透傷和鈍挫傷。最近發明的強爆炸武器（enhancedblast weapons，EBW），在爆炸時釋放出一種氣體，使較低壓力的沖擊波傳播距離更遠，并可彌散到不同的角落里，進而增加沖擊波的致死范圍。

2 沖擊傷的分類

根據發病機制的不同，沖擊傷被分為四級，分別成為原發性、繼發性、第三級、第四級沖擊傷。原發性沖擊傷的典型特征為沖擊波作用于機體表面組織和空腔器官，導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，極易發生此類損傷。繼發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傷，需參考刺傷和槍傷的治療方案進行治療。需要警惕的是當某些飛濺物攜帶有病原體時，可造成傳染性疾病的傳播。曾經有報道發現，一個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制傳播［6］。第三級沖擊傷是有大量高熱氣流組成的爆炸風將受害者吹到堅硬的物體表面，或者建筑物倒塌等墜落物擊中機體造成的骨折、創傷性肢體斷離等損傷。第四級沖擊傷獨立于前三類損傷機制之外，其損傷、不適與疾病（包括并發癥）和現存條件的復雜狀況有關，如燒傷、窒息、中毒及精神創傷等。

3 致傷規律

原發性沖擊傷在戰時與平時的發病規律不一樣。現代戰爭中，炸彈通常在開闊的環境中爆炸，由于防護服的使用，胸腹部沖擊傷的發生率大大降低。相反，平時的爆炸事件影響更為廣泛，涉及各個年齡人群，而先前伴有的各種疾病使得沖擊傷的傷情更加復雜，由于缺少防護服的保護，導致胸部和腹部穿透傷的發生率很高。在密閉環境中的爆炸，例如咖啡館和公交車，原發性沖擊傷的發生率更高［7］。沖擊傷患者常伴有多發性的穿透傷、鈍挫傷、皮膚燒傷和截肢。一項關于恐怖爆炸所致3000多名受害者的回顧分析發現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護治療，住院治療及康復治療的時間更長［7，8］。

4 救治策略

爆炸通常引起群體性的傷亡事件，臨床醫師需要考慮的兩個基本問題是：大面積傷亡的救治和針對沖擊傷的特殊救治。大面積傷亡會導致醫療資源不足，科學分診可以使有效的醫療資源得以合理應用，最大限度地提高救治生存率。首先應該處理那些損傷較輕、不治療或簡要治療即可生還的患者，然后再處理傷情較重、幾無生存可能的患者。要重點關注有生還可能但受到致命威脅的患者，如窒息等。

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

沖擊傷的救治要遵循重度創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，但目前的數據提示這一指標的靈敏度和特異度較低，相對來說，較為準確的指標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］。下面簡要介紹一下鼓膜、肺、胃腸道沖擊傷在診斷及救治方面的進展。

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

治療上，首要的是避免進一步的耳部損傷。一項以色列的研究中，將433名聽力喪失或者耳鳴的士兵分成兩組，第一組轉移至后方在安靜環境中休養，第二組留在戰區治療，治療方案相近，但后者處在槍彈爆炸等產生的噪聲之中。結果：第一組患者中30%的聽力有所改善，第二組僅有8．7%的患者聽力得以改善［16］。鼓膜破裂的治療不建議使用抗生素或者滴耳液。盡管后期的手術治療很關鍵，但初期以支持、對癥治療為主。

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

全身性或冠狀動脈的空氣栓塞發病率極低，但可以使原發性沖擊傷傷情復雜化。對于疑有空氣栓塞患者，首要的治療目標是將空氣隔離在左心室心尖的位置，阻止空氣栓塞的進一步形成，主要措施是采用左側臥、頭低腳高位，但目前對于保持這一姿勢的時間尚無定論。眼底鏡檢查、超聲心動圖、頭部CT對視網膜、心臟及腦部空氣栓塞不具備診斷價值。對患者行正壓通氣時，應將吸氣壓減到最小以限制進一步的空氣栓塞。可以考慮高壓氧療法，但尚缺乏充分的循證醫學依據。

肺沖擊傷發生后，會很快出現呼吸困難、咳嗽、咯血和胸痛等癥狀，24 h之內氧合作用達到最低點［18］。肺部沖擊傷在胸片上會出現雙側絨毛狀滲出，形似蝴蝶。疑有肺部原發性沖擊傷的所有患者都要行胸部X線檢查，胸部X線檢查對于需要手術的繼發性或者第三級沖擊傷患者尤為重要。無氣胸時，則不必行常規的預防性雙側胸管留置，若采用固定翼飛機空中轉運患者，則需應用預防性雙側胸管留置。

應采取各種方法限制液體的攝入，以預防或控制肺水腫。機械通氣時，應采用肺部保護性措施，應調整潮氣量、I∶E比率等將氣道壓力峰值降到最低。一些個案報道中指出，傳統的機械通氣不能滿足氧供時，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］。

肺原發性沖擊傷的遠期預后效果很好。Hirshberg等［21］對一組肺原發性沖擊傷幸存者進行為期1年的隨訪，患者基本沒有肺部不適、體格檢查正常。

4.3 胃腸道沖擊傷胃腸道原發性沖擊傷非常罕見，發生率為0．3%～0．6%，多見于在密閉環境的爆炸事件［12］。由于沖擊波在水中的傳播效率比在空氣中高，潛水過程中如發生爆炸，胃腸道損傷的發生率更高。胃腸道沖擊傷患者未必會有腹部損傷的外部體征，診斷的關鍵在于反復的臨床檢查。胃腸道沖擊傷可引起原發性腸穿孔和遲發性腸穿孔。放射學檢查包括腹部X線、超聲、CT等對合并有腸穿孔的患者有診斷價值。診斷性腹腔灌洗對急性腸穿孔有診斷意義，但對遲發性腸穿孔沒有診斷價值。有腹膜炎體征者需行腹腔探查。一項利用大鼠的實驗研究發現，大部分遲發的穿孔發生在損傷發生后3～5 d，最晚在14 d出現［22］。對于腹部體征加重、血流動力學不穩定的患者要嚴密觀察，及時診斷是否發生遲發性腸穿孔。

4.4 神經系統沖擊傷近年來的軍事沖突中，腦部沖擊傷備受關注［12，23］。主要癥狀包括頭痛、耳鳴、對噪聲的超敏反應、健忘以及創傷后精神緊張綜合征的癥狀。損傷機制尚不清楚，可能與以下因素有關：沖擊波在頭部傳遞過程的加速度作用與減速度作用、顱骨變形導致腦部擠壓傷、沖擊波通過顱骨的孔隙結構（如聽神經孔、視神經孔等）進入顱腔［24］。腦部原發性沖擊傷的診斷比較困難。絕大多數患者（88%）的格拉斯哥昏迷評分（Glasgow Coma Scale， GCS）為15分，屬正常［25］。標準的成像技術常常難以發現腦組織結構異常，造成漏診。Bochicchio等報道CT掃描只能發現50%的患者。磁共振彌散張量是一項對軸突損傷更為靈敏的MRI技術，應用這項技術，Mac Donald等證實29%中度外傷性腦損傷 （頭部CT及常規MRI正常）患者存在外傷性軸突損傷的影像學改變［26］。顯然，不管影像學檢查是否正常，都要結合臨床考慮腦沖擊傷的診斷，但目前尚無明確的治療方案。

總之，近年來恐怖爆炸事件大幅增加。多種機制引起的多系統損傷是沖擊傷的主要特征。現在的觀點認為鼓膜破裂不能作為嚴重損傷的評估標準。肺部原發性沖擊傷通常在爆炸后即刻出現，若需機械通氣，須參考急性呼吸窘迫綜合征的治療，采用必要的肺部保護措施，只要采取合理的治療，遠期預后效果很好。腦部沖擊傷的發生率呈上升趨勢。

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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

國家科技重大專項基金支持（2014ZX09J14101-01A）

471031河南洛陽，解放軍150醫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