孫 月,司 迎,張國旭,王治國,魏 峰,邢登祥
北部戰區總醫院1.醫學信息數據室;2.核醫學科,遼寧 沈陽 110016;3.武警遼寧省總隊醫院 醫學影像科,遼寧 沈陽 110034
隨著核工業的發展,在全球范圍的軍事領域內發生核戰爭的風險逐漸加大,核安全形勢日益嚴峻[1]。核與輻射突發事件具有發生突然、破壞范圍廣、急救任務重、致傷因素復雜以及傷員批量產生等特點[2]。特別在寒區,較特殊的戰場環境,核應急醫學救援更是面臨諸多困難與挑戰。為提高寒區核應急醫學救援能力,以更好地應對核與輻射突發事件,本文對寒區核應急醫學救援的現狀予以綜述。
1.1 寒區環境特點 我國寒區分布較廣,約占國土面積的43.5%,具有冬季氣溫低、寒期長、多大風、積雪厚及地形復雜等特點[3]。在嚴寒條件下,人體會發生一系列的病理和生理改變。在寒區如發生戰創傷,低溫可能加重傷病員的臨床癥狀,且惡劣的自然條件可能會導致交通受阻,不利于后送,這也給寒區衛勤保障帶來了巨大挑戰。
1.2 氣候對核污染的影響 核彈爆炸時,大量的泥土、碎石與炸彈碎片一起被拋向空中,懸浮于蘑菇狀煙云中。核爆炸引起的強烈輻射,使空中的泥土、塵埃成為放射性沾染物。寒區由于特殊的氣候環境,風速較大,降雪較多,放射性煙云以及沾染物會隨著風向飄移或隨降雪落到地面,這加快了放射性污染的擴散以及地面的放射性污染,但同時稀釋了空氣中放射性污染的濃度[4-5]。
核能的開發利用在促進經濟發展、保障能源供應方面具有重要意義,但其伴有極強的危險性。目前,世界上擁有核武器研發能力的國家越來越多,隨之而來的核與輻射突發事件的發生風險日益加劇,特別是戰爭發生到一定程度時,使用核武器可能是扭轉戰局時選擇的方法之一。第二次世界大戰末期,美國向日本投放原子彈,死傷數十萬人,至今核戰爭帶來的次生災難仍未完全結束。核爆炸后會產生較強的核輻射。當人體受到大劑量的核輻射時,機體的組織細胞會發生變性,其DNA結構遭到破壞,從而引起機體器官功能障礙,甚至會導致癌癥或下一代遺傳缺陷。核輻射傷具有損傷較廣、臨床表現復雜及涉及基因突變等特點,目前尚無較理想的治療方法[6-7]。人機體受到射線輻射后,會引發急性放射病,該病根據受照計量、臨床特點及基本病理改變等又分為骨髓型放射病、腸型放射病及腦型放射病[8-9]。
2.1 核輻射對造血系統的影響 骨髓是人體重要的造血器官,同時為核輻射較為敏感的器官之一[10]。電離輻射劑量在1~10 Gy時,主要損傷造血系統,出現造血功能障礙,骨髓等造血器官發生形態結構的病變,表現為全血細胞減少、出血、感染等[11]。根據病情的嚴重程度可將骨髓型放射病又分為輕、中、重、極重四度。
輕度、中度骨髓型放射病可接受抗生素、各種細胞因子、細胞集落生長因子以及輸血等方式進行治療;重度、極重度骨髓型放射病的病死率較高,造血干細胞移植是其治療的首選方法,但供者的選擇以及移植物抗宿主病的處理限制了其應用[12]。有研究顯示,在受照前及受照后早期應用抗放藥均可減輕輕中度急性放射病患者的放射損傷[13]。目前,骨髓型放射病損傷的機制可能是輻射能量使機體內的生物大分子化學鍵斷裂,生成自由基等活性物質,導致組織細胞的不可逆損傷,破壞造血微環境,形成造血功能障礙[14]。因此,改善造血微環境,恢復造血功能是治療骨髓型放射病的重要途徑。
2.2 核輻射對消化系統的影響 消化系統是除骨髓以外,較容易受到核輻射的器官。機體受電離輻射劑量在10~50 Gy時,主要出現消化系統癥狀。患者最初的臨床表現為頭暈、惡心、嘔吐等,隨著輻射劑量以及受照時間的增長,可能出現果醬樣或血水樣稀便,伴腹痛,最后出現嚴重脫水、血壓下降,甚至發生中毒性休克死亡[15]。當發生核與輻射突發事件時,核射線通過損傷胃腸道上皮組織,從而破壞胃腸黏膜,使其形成潰瘍。目前,尚無治療放射性腸損傷的特異性藥物。有研究發現,抑制Ras相關C3肉毒毒素亞基1活性可降低腸道上皮細胞的輻射敏感性[16]。這說明,尋找增強腸道輻射能力的靶點可為預防腸型放射病的發生提供新的思路。Wong等[17]分析了輻射對日本廣島和長崎原子彈幸存者血清總膽固醇水平長期的變化趨勢,發現接受過輻射的受試者膽固醇水平的平均增長曲線明顯高于未接受輻射的受試者。這說明,核射線可能破壞了膽固醇的代謝,而肝是膽固醇代謝的重要器官,核射線在影響膽固醇代謝的同時,有可能較大程度地損傷肝功能。另外,誤食了受到核輻射污染的食物也會間接地損傷消化系統。
2.3 核輻射對神經系統的影響 頭部或全身受到核輻射均會導致神經系統功能的改變,受照劑量較小時,神經系統的生物電可發生輕微改變[18]。隨著受照劑量的增加,其對神經系統的損傷逐漸加大。有研究顯示,單次受照劑量3~10 Gy,可引起中樞神經系統功能障礙,如神經衰弱或記憶力減退等[19]。受照劑量較大時,中樞神經系統受到嚴重損傷,出現腦型發射病的多種癥狀。腦型放射病的初期表現為頻繁嘔吐、休克、共濟失調以及肌肉張力增強等[20]。當接受電離輻射劑量>50 Gy時,腦部可受到嚴重損傷,患者一般在較短時間內死亡。目前,關于神經系統放射損傷的相關研究較少。關于核輻射對神經功能,如放射性腦壞死等的發病機制以及診治方案等研究較為迫切。
寒冷環境可影響人體心腦血管系統、免疫系統、呼吸系統、泌尿系統以及骨關節系統等,并對其造成損傷,甚至威脅生命[21]。寒區有與非寒區相同的戰創傷特點,但也有自身的特點和難點。寒區環境下,鈍挫傷引起的中、重度腦損傷患者傷者如出現低體溫(核心體溫<35℃),其病死率會增加3倍[22]。有研究顯示,在大面積燒傷患者中,低體溫的發生率較高[23]。目前,被動復溫和侵入性復溫是治療低體溫的主要方法。被動復溫較簡單,主要通過使傷員快速撤離寒冷環境,并蓋上保溫毯等方法恢復體溫;如果傷員的體溫調節機制受到損傷,無法自主恢復體溫,就需要借助特殊裝置和設備對其進行體周復溫,但在院前環境下應用較難實現。
3.1 寒區核應急醫學救援的困難 核爆炸等嚴重核事故一旦發生,短時間將會出現大批核輻射傷員。針對大批核輻射傷員和物品的現場救援,主要包括前接、分類、洗消、醫療救治及轉運后送等流程[24]。在進行核醫學應急時,分類組以及部分前接醫護人員可在污染區進行緊急院前救護[25]。對生命體征不穩,無法耐受后送的傷員進行表面去污,同時緊急行抗休克治療[26]。在寒區,核應急醫院救援可能面臨以下問題:(1)寒區核輻射傷員病情較復雜,有可能出現凍傷或低體溫等特殊傷情;救援人員在寒冷環境下會消耗更多的體力[27]。(2)低溫對儀器設備的影響。低溫可能影響儀器設備的靈敏度,導致檢測數據不準確或發生機器故障,無法進行檢測等問題。(3)低溫對藥品的影響。低溫有可能影響藥品的藥效。(4)低溫對車輛等交通工具的影響。惡劣的自然環境(如大風、積雪)和復雜的地形均可能使交通受阻,影響物資以及人員后送車輛的運行。(5)低溫對洗消作業的影響。低溫可能影響洗消設備的正常使用,供水以及排污管道在低溫下均有可能發生凍結,有可能出現洗消作業補水困難等情況。低溫會使洗消人員的呼吸蒸汽在防護面罩內形成霧霜,遮擋視野,影響洗消效率。另外,低溫會影響人體的末梢血液循環,使肢體精細動作的靈敏度下降。有研究顯示,氣溫在-25℃時,包扎傷口約13 min,手指即會出現不靈活、麻木等現象;當氣溫<-25℃時,救援人員會失去搶救能力[28]。救援人員戴厚手套,可能會延長救治時間,但靈敏度較差[29]。(6)寒區核應急醫學救援人員的心理因素。面對寒冷艱苦的救治環境,會使人產生焦慮、煩躁以及睡眠障礙等不良情緒;核與輻射事件一般發生突然,現場救治任務緊急且專業防護要求較高,給施救人員帶來巨大的心理壓力,且核輻射以及其所帶來的次生災難均會給人體造成巨大影響,因此,核應急的醫學救援人員可能會出現極度緊張和恐懼的心理。(7)批量傷員的救治難度較大。在核與輻射突發事件中,如產生大批量傷員,就需要對不同程度傷員進行合理的處置,但包括創傷、燒傷在內的所有傷員,均有可能已經受到了不同程度的核輻射,這就加大了“白金10 min,黃金1 h”的救治難度。
3.2 寒區核應急醫學救援的應對策略 核與輻射突發事件的救援現場復雜多變,特別在寒區,這種惡劣的氣候條件下,需要正確的處置預案和應對困難的對策。(1)在寒冷環境進行核應急醫學救援,需要對人員以及物資設備等進行保溫。對傷員進行全身洗消時,保證洗消室的溫度,是防止傷員因凍傷而加重病情的重要環節。目前,洗消過程多在洗消帳篷中進行,在寒區的保溫效果不佳,洗消管道易發生凍結。有研究顯示,應用防寒洗消方艙是解決寒區洗消溫度以及管道都凍結的有效方法,可顯著提高洗消效率和核應急醫學救援能力[4]。儀器設備在進行防寒時,可在設備外加層防凍膜,另外,研制開發適合寒區環境現場急救的特殊器材顯得尤為迫切。對藥物的保溫可選用專用防凍保溫箱。(2)制定寒區核應急醫學救援的處置預案。對核與輻射突發事件發生的地點進行監測,確定救援展開的區域;評估核輻射的污染程度,包括人員及環境;實時監測風向和風速,查明救援地的地形、氣候特點、結冰和積雪情況等。寒區核應急醫學救援還應特別考慮人員和儀器設備的防凍和保暖,防止凍結導致洗消系統癱瘓。救援人員要做好自身防護,佩戴報警式個人劑量計,穿隔離服,佩戴面具、口罩等,防止過量照射[30-31]。在救援現場,迅速對傷員進行分類,對危重者進行現場急救,對可能受到污染的人員進行洗消去污處理,盡早服用抗放藥物,并后送至指定醫院進行治療。完成對傷員的救治后,及時處理環境以及洗消后排出的放射性污染物。(3)加強寒區衛勤保障能力。宣講防寒、防凍知識;增強體能,加強抗寒適應性訓練。組織學習放射性核物質的性質以及科學防護知識,提高救援人員的心理素質和承受能力。如出現心理問題,應進行針對性的心理疏導。
寒區特殊的氣候、地理條件,給核應急醫學救援帶來了諸多的困難與挑戰。在深入研究核損傷機制的基礎上,分析寒區環境下戰創傷的救治特點,制定核應急醫學救援的應對策略和行動預案,可有效提升核應急醫學救援的能力和水平。