新型槍彈傷動物模型應用于腹部戰(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腸的損傷率最高，腸管損傷后常因嚴重的腹腔感染和子彈的特殊致傷效應而伴發(fā)膿毒癥、多器官功能障礙綜合征，病死率高達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，而戰(zhàn)場急救階段時間越長腹腔感染越嚴重。雖然戰(zhàn)場急救階段采用的是較快捷、簡單的醫(yī)療干預，但卻是控制腹腔感染、提高救治率的關鍵。本實驗采用自制預熱型實驗用氣步槍最大程度模擬戰(zhàn)場槍彈傷，建立穩(wěn)定可靠、可復制性高的比格犬腹部槍彈傷動物模型，可應用于腹部槍彈傷的相關研究；并對比腹腔快速置管引流后，與對照組術中探查情況、病死率等指標的差異，研究快速腹腔置管引流技術應用于腹部槍彈傷戰(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。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 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驗中心。采用隨機數字表法將其隨機分成實驗組（n=10）和對照組（n=10），實驗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。本實驗通過我院動物實驗科動物倫理審核。

1.2 建模方法 實驗犬實驗前禁食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；頸內動脈穿刺置管接壓力傳感器，外接心電監(jiān)護儀（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、芬太尼適當鎮(zhèn)痛。立位固定于特制支架上，持自制預熱式實驗用氣步槍（圖1） （直徑6 mm鋼芯彈，初速200 m/s，重7.62 g，射擊距離40 cm）槍擊右下腹麥氏點的標記點（右側腹部斜向下射入，避免損傷脾臟），建立實驗犬腹部槍彈傷動物模型。

1.3 救治措施 建模成功后，實驗組立即沿腹壁彈道快速置入腹腔引流管，深約10 cm，外接負壓引流球，以間斷內翻包埋縫合的方法固定于實驗動物背部皮膚，動態(tài)觀察引流液的性質及引流量；對照組建模后創(chuàng)面予以紗布包扎。兩組實驗動物創(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）快速補液（羥乙基淀粉250 ml+乳酸鈉林格液250 ml），根據生命體征必要時增加液體量。建模8 h后行剖腹探查手術，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，實質臟器損傷予縫合修補，術后均放置腹腔引流管引流腹腔液。

圖1 自制預熱式實驗用氣步槍

圖2 半切開頸外靜脈置管

1.4 觀察指標 觀察收集兩組動物腸管穿透數及是否合并其他臟器損傷，腹腔內滲液及腹水量，記錄心率、呼吸頻率變化情況。計算并比較各組實驗動物存活率。術后7 d處死兩組實驗動物，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）獲取病理圖像。實驗組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；其他數據因存在偏倚，故予剔除。

1.5 統(tǒng)計學處理 應用統(tǒng)計軟件SPSS 19.0處理數據。定量數據以表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；多個時間點數據比較采用重復測量資料方差分析，兩兩比較采用LSD-t 檢驗；定性資料用頻數和率表示，組間比較采用確切概率法，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 動物存活情況 對照組無實驗動物死亡；實驗組在建模后10 h（術后2 h）死亡1只（10%），因該動物槍擊引起脾破裂，腹腔大量出血，予積極補液擴容、手術止血等處理，繼發(fā)失血性休克，搶救無效死亡。但兩組實驗動物存活率差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.2 剖腹探查情況 兩組動物于致傷后8 h行手術探查，實驗組探查見腹腔內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，無結腸及腸系膜大血管損傷。對照組腹腔內有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容物或伴有膿苔、血腫，穿孔腸壁外翻、部分壞死，未見實質臟器損傷。但兩組小腸、結腸腸穿孔數差異無統(tǒng)計學意義（t=0.318，P=0.754；t=0.000，P=1.000）。

2.3 不同時間點心率、呼吸頻率比較 實驗組死亡動物予剔除。實驗動物建模后心率、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時漸恢復至2 h水平；實驗組傷后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 病理學改變 術后7 d處死兩組實驗動物，解剖未發(fā)現(xiàn)明顯術后吻合口瘺。病理結果示兩組犬所有腸管吻合口處腸壁均可見上皮和黏膜結構缺失，以及絨毛損傷。對照組動物腸系膜纖維結締組織中見大量急慢性炎性細胞浸潤（圖3）。

3 討 論

軍用槍支應用于建立槍彈傷模型時，模擬槍彈傷真實程度最高，但由于彈頭初速快、動能極高，近距離槍擊實驗造成極大的侵切傷[5]，即使是家豬這樣的大型動物，建立模型時實驗動物病死率也極高；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,難以復制，無法完成救治模型的建立[6,7]。考慮到使用軍用槍支進行實驗的不足，筆者所在課題組自行研制了一種“預熱型實驗用氣步槍”（6 mm鋼芯彈，初速200 m/s）用于建立腹部槍彈傷及救治模型，該氣步槍可通過調整氣室壓力來調整彈頭初速度，可應用于不同實驗的特殊需求，保障實驗動物的存活及救治研究，并可以使子彈加熱達特定溫度，最大程度模擬實彈的致傷效果。本次實驗通過右側腹部斜位射入，減少實質臟器及腹主動脈等大血管的損傷，100%發(fā)生腸管穿透，且兩組實驗動物腸管穿透數目差異無統(tǒng)計學意義，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檢查（HE，×100）

表1 兩組犬建模后不同時相心率、呼吸頻率的結果比較次 /min）

表1 兩組犬建模后不同時相心率、呼吸頻率的結果比較次 /min）

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

組別 例數 實驗前實驗后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實驗組 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實驗組 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[8]，并將導管以間斷內翻縫合于頸后皮膚，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]，以及各時間點采血檢測。

損傷控制性外科[10,11]理念涵蓋嚴重創(chuàng)傷患者的早期簡單手術處理、重癥監(jiān)護病房復蘇和后期確定性手術。院前救治中，采用快捷、簡單的醫(yī)療干預，是控制腹腔感染的程度、使傷病員獲得復蘇的時間、獲得確定性手術的機會、減少術后并發(fā)癥、提高救治率的關鍵[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，腹腔置管引流術是廣泛應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，清除腹腔內溢出的腸內容物、膽汁、尿液等，減少毒素的吸收，有效減輕腹腔感染，降低腹腔內壓力[14,15]，具有操作簡便易行、創(chuàng)傷小、適應證廣、安全性高等優(yōu)點。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上，研究早期快速腹腔置管引流技術在腸管穿透傷戰(zhàn)場急救中的作用，并擬設計研發(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，適用性強的優(yōu)點，以應用于腹部槍彈傷傷員的戰(zhàn)場急救。研究結果顯示，采用早期快速腹腔置管引流技術的實驗組有效引流出腹腔內大量的腸內消化液及糞便，并有效減輕了感染，實驗動物的心率和呼吸頻率也恢復較快。

綜上所述，本實驗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。