新型野戰胸腔引流裝置的設計及應用

夏 暉，郭楠楠，趙云龍

新型野戰胸腔引流裝置的設計及應用

夏 暉，郭楠楠，趙云龍

目的設計制備便攜式新型胸腔引流裝置，驗證其在犬血氣胸模型上的應用效果。方法自行設計新型胸腔引流裝置，包括引流管、管芯、固定板和折疊式引流袋四部分。建立犬血氣胸模型，隨機分為對照組和實驗組(n=6)，對照組采用傳統胸腔閉式引流方式，實驗組采用自行設計的引流裝置，通過手術時間、引流量及引流管可承受的拉力等指標評價新型胸腔引流裝置的引流效果，并觀察引流裝置的止血效果。結果與對照組手術時間(10.1±2.2)min相比，實驗組手術時間(3.9±1.1)min顯著縮短(P<0.01)；實驗組術后0.5、1、2、4 h后引流量分別為(105±19)、(218±17)、(290±35)、(321±41)ml，與對照組相比各時間段均無統計學差異；實驗組拉力承受能力與對照組相比明顯增強(P<0.01)。結論新型野戰胸腔引流裝置操作方便迅速，胸壁固定性好，便于攜帶，引流效果與傳統閉式引流操作相當，止血效果好，在野戰條件和臨床中均可使用。

創傷性血氣胸；戰傷急救；急救設備

胸部創傷是戰傷的常見類型，傷員傷情嚴重，血氣胸在發生胸部創傷的傷員中發生率高達97.6%[1]，若處理不當或不及時極易造成死亡。胸腔閉式引流術可迅速恢復胸腔內負壓并排除積血積氣，是治療戰傷血氣胸的主要方法，但目前的引流裝置體積較大、操作復雜，需在戰地一線醫院實施，不適于現場急救，可能延誤救治的最佳時間。因此設計一種適用于野戰條件下的新型胸腔閉式引流套裝，可克服傳統胸腔引流裝置用于戰場緊急救治的困境，有望提高傷員生存率。筆者針對現有胸腔閉式引流裝置的缺點和胸部創傷的特點，自行設計了一種新型“平戰兩用胸腔引流裝置”(國家發明專利：ZL201310026219.4)，并建立犬血氣胸模型，進行了臨床前應用研究及效果驗證。

1 材料與方法

1.1 材料 傳統胸腔引流裝置(蘇州偉康醫療器械有限公司，一次性使用單腔胸腔引流裝置，WK131-001)，自制新型胸腔引流裝置(國家實用新型專利，ZL：201310026219.4)，殼聚糖醫用敷料(人福醫藥集團)，明膠海綿(廣州市快康醫療器械有限公司)，氰化高鐵血紅蛋白(Hb)檢測試劑(上海橋杜生物科技有限公司)，紗布、無菌手術包等。

1.2 胸腔引流裝置

1.2.1 設計理念 本裝置的設計目的十分明確，即在保證良好引流效果的前提下，兼具安全、簡便操作和方便攜帶的特點。具體設計理念為：(1)根據戰時胸部創傷以開放傷為主的特點，去除野戰胸腔閉式引流管中的金屬針芯，縮小設備體積，便于攜帶；(2)引流與固定一體化，節省操作時間；(3)利用黏合材料封閉創口，防止胸腔與大氣交通；(4)替換常用水封閉式引流瓶為可折疊式引流帶，方便傷員運輸。

1.2.2 裝置組成 本裝置由固定板、引流管、管芯及可折疊引流袋組成，大小為270 mm×212 mm×55 mm，重量為(360±15)g，結構如圖1所示。其中固定板為硅膠材質，包括凹陷和黏合部：凹陷部內襯醫用止血敷料殼聚糖，位于固定板中心部位，其凹陷方向指向胸壁側；黏合部靠近胸壁側附著醫用黏合膠，用于封閉創口。引流管為硅膠材質，內有聚丙烯材質的管芯，管壁上開有側孔；引流管穿過固定板凹陷部的中心，其遠端一側呈彎折狀，彎折角度為75°，末端與引流袋連接。引流袋為醫用塑料材質，可折疊，容積為1000 ml，標有刻度，底部設有排放口。

圖1 引流裝置結構

A.引流管、固定板與管芯結構；B.折疊式引流袋；C.胸腔閉式引流套裝

1.3 犬血氣胸模型的建立 健康成年家犬12只(雌雄皆可，體重15～20 kg，由解放軍總醫院動物中心提供)，稱重后肌內注射0.5 mg阿托品，隨后靜脈注射3%戊巴比妥鈉基礎麻醉，2%利多卡因局部麻醉，犬呈左側臥位，右側胸部備皮。常規消毒后，經左側腹股溝切開分離股靜脈抽取犬靜脈血350 ml，注入右側胸腔內，隨后注入空氣200 ml，建立單純性犬血氣胸模型。

1.4 引流裝置效果評價 選取上述血氣胸模型犬

只，隨機平均分為對照組和實驗組(n=6)。對照組采用傳統胸腔引流裝置行胸腔閉式引流術；實驗組選取自制的新型胸腔引流套裝，手術刀切開皮膚約1 cm，用T形三棱手錐鑿通胸壁部分肌肉，通過擴張管進入胸腔，建立臨時開放性胸腔通道。將引流管快速插入胸腔同時拔除擴張管，使引流裝置的固定板與胸壁間距約為4 cm，固定板的凹陷部與胸壁緊密貼合，并通過黏合部完成封閉。記錄引流手術時間和術后0.5、1、2、4 h的引流量；拉力測試裝置測定引流裝置的抗拉力強度。

1.5 引流裝置止血效果觀察 上述實驗動物引流4 h后，開胸并刺破胸腔閉式引流管附近的肋間動靜脈，即形成開放性血氣胸模型。模型動物仍分為對照和實驗組，對照組給予明膠海綿按壓止血，實驗組則立即將引流裝置按壓于切口上，以切口不再出血為止血標志，記錄止血時間。計時結束后，剝離殼聚糖敷料和紗布，稱重，與其初始重量比較即得出血量。隨后將敷料放入氰化高鐵Hb檢測試劑中進行充分清洗，收集清洗液于540 nm下測定吸光度。

2 結 果

2.1 手術時間 手術時間從切開皮膚算起，至引流管固定結束。與對照組手術時間(10.1±2.2)min相比，實驗組時間顯著縮短至(3.9±1.1)min，差異有統計學意義(P<0.01)。戰時胸外傷傷員多為開放性損傷，本裝置去除了引流管中的金屬針芯，省略了穿刺操作，應用時可進一步節約手術時間。

2.2 引流效果 手術進行順利，實驗過程中無動物死亡。實驗組與對照組術后0.5、1、2、4 h的引流量如表1所示，兩組引流量無統計學差異，提示新型引流裝置不會影響血氣胸引流效果。

2.3 抗拉力強度 對照組的抗拉力強度為(6.01±0.5)kg，實驗組為(13.1±1.1)kg，實驗組顯著優于對照組(P<0.01)。

2.4 止血效果 實驗組止血時間顯著縮短，其止血效果優于明膠海綿(P<0.05)。除止血時間外，通過剝離止血敷料稱重及吸光度檢測分析，引流裝置中的殼聚糖可快速止血，并降低出血量(P<0.05，表2)。

表1 血氣胸犬模型的引流量 (ml；；n=6)

表2 出血時間和出血量結果 ；n=6)

注：與對照組比較，①P<0.05

3 討 論

胸部創傷發生率高、傷情重、病死率高，約25%的戰場死亡由胸部創傷直接引起，僅次于顱腦外傷；而另有25%的死亡也與胸部創傷間接相關[2，3]。戰場嚴重胸部創傷以火器穿透傷為主，血氣胸在發生胸部創傷的傷員中發生率高達97.6%[4]。創傷性血氣胸一旦發生，需立即處理，否則會導致或加重傷員呼吸、循環等重要臟器生理功能紊亂，直接引起死亡；但若處理恰當及時，可迅速緩解危及生命的病理生理改變，為傷員爭取后送的時間，提高生存概率。胸腔閉式引流術是胸部外傷處理中最常用的操作，可迅速恢復胸腔內負壓并排除積血積氣，有效治療戰傷血氣胸，數據顯示約85%的創傷性血氣胸患者可通過胸腔閉式引流治愈[5,6]。但閉式引流術需專業醫師操作完成，且現有胸腔引流裝置體積大、操作費時，不適用于戰場急救，需將傷病員轉移至醫院才能展開救治，導致救治時間延遲，錯過最佳搶救時機。 因此本研究針對戰場急救特點，設計了簡單便攜的胸腔引流裝置。

該裝置由固定板、引流管、管芯、引流袋四部分組成，體積小、重量輕，便于攜帶，與傳統大體積的引流設備相比，非常適合野戰條件下嚴重胸外傷的急救和隨后傷員的后送。針對戰時胸外傷傷員多為開放傷的特點，在引流裝置中去除了穿刺針芯，省略了穿刺操作，裝置可直接與胸壁結合，大大縮短了操作時間，簡化了操作步驟，不需專業醫師也可迅速完成胸腔引流。引流裝置的固定板部分由黏合部和凹陷部組成，凹陷部可與胸壁緊密貼合，并附著具有抗菌止血功能的敷料殼聚糖，在完成引流的同時兼具止血效果，并可預防傷員轉移過程中傷口出現感染[7]；黏合部具有很強的黏合能力，不需縫針即可實現引流裝置的快速有效固定和封閉，進一步縮短了手術時間，且可承受更大的牽引力，減輕了傷員因縫針造成的不適。引流管上設有側孔，可防止黏稠狀或絮狀引流物堵塞引流管，保證了引流的順利進行，動物實驗證明引流效果好，與現有引流裝置相比無統計學差異。引流袋為折疊式，并設有抗反流裝置，使用方便，可隨意放置而不出現反流、漏氣等現象，方便傷員的運送和轉移。

衛勤保障是部隊戰斗力的生命線，而現代衛勤保障是以士兵為中心的現場自救互救保障方式[8]。如何在短時間內迅速控制嚴重傷情，為傷員運送轉移爭取時間是現代衛勤保障研究需解決的問題。本研究針對戰場中最常見的胸外傷，設計了具有自主知識產權的新型便攜式野戰胸腔引流裝置，結果表明該裝置操作簡便，便于攜帶，易于固定，引流效果優良，具有一定的抗菌止血效果，有利于胸外傷傷員的轉運后送及恢復，符合衛勤裝備建設需求，在野戰條件和臨床中均適用，具有一定的推廣價值。

【參考文獻】

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(2017-11-02收稿 2017-12-21修回)

Designandapplicationofanewthoracicdrainagedeviceforbattlefields

XIA Hui， GUO Nannan，and ZHAO Yunlong.Department of Thoracic-cardio Surgery, First Affiliated Hospital of Chinese PLA General Hospital

ObjectiveTo design and develop a portable thoracic drainage device and evaluate its applicability on a canine hemopneumothorax model.MethodsA new portable thoracic drainage device was designed, which was composed of the drainage tube, tube core, fixed board and folded drainage bag. Adult dogs were chosen to establish a canine hemopneumothorax model, which were randomly divided into the control group and experimental group (n=6).The control group was treated with traditional closed drainage operation, while the experimental group was treated with the designed device. The drainage effect was compared between the two groups in terms of the duration of surgery, drainage volume and pulling force. Meanwhile, the hemostasis effect was determined.ResultsCompared with the control group, the duration of surgery in the experiment group was shortened significantly, while the bearing capacity against pulling force was increased obviously. However, the drainage volume showed no significant difference between the two groups. The device produced a confirmed hemostasis effect due to the introduction of chitosan.ConclusionsThe new thoracic drainage device for battlefields is user-friendly, fixable and portable, exhibits similar drainage effect to traditional closed drainage operation and shows hemostasis effect, which might be worthy of clinical application.

traumatic hemopneumothorax; war wound emergency treatment ; first-aid device

解放軍總醫院臨床科研扶持基金304專項項目

夏 暉，博士，副主任醫師。

100048 北京，解放軍總醫院第一附屬醫院胸外科

R655.1；R655.2

尤偉杰)