爆炸冲击波性腹部损伤的研究进展*
2015-04-03董银峰周松柏刘忠于陈晖娟王好锋任辉启高春芳
董银峰,周松柏,刘忠于,陈晖娟,刘 欣,王好锋,陈 征,任辉启,高春芳
随着恐怖主义活动的日益猖獗,全球恐怖袭击事件的发生率逐渐攀升,越来越多的平民遭受爆炸冲击波的伤害。由于腹腔表面积大,器官多且复杂,爆炸冲击波引起的腹部损伤发生率高、伤情复杂,且多为闭合性腹部损伤,隐匿性强,漏诊率高,大大影响了伤员的快速、有效救治。
近20年,报道的腹部损伤的发生率为1.3%~33%[1],差异较大。有统计学意义的冲击波性腹部损伤的发生率尚无统一定论,仅Owers等[2]整理了自1966年01月—2009年12月,关于初级爆炸冲击波性损伤的40篇文献,统计得出在开放空间及密闭空间爆炸冲击波腹部损伤发生率分别为5.6%和6.7%。导致这一现象的出现有多个原因。首先,爆炸冲击波性腹部损伤较其他空腔脏器如肺部、耳部损伤还是较少发生,相关报道比较分散。其次,已报道的爆炸冲击波性腹部损伤的相关文献中[3-5],一部分没有给出致伤人员总数,无法准确计算腹部损伤发生率。再次,爆炸冲击波腹部损伤无明显的伤痕,具有一定的隐蔽性,存在漏诊现象,导致统计结果不准确。但归根结底的原因是目前对爆炸冲击波性腹部损伤认识不够深入,致伤机制、临床特点、尤其是伤情诊断和评估策略匮乏。本文就目前国内外对爆炸冲击波性腹部损伤的发病率、致伤机制、临床表现、诊断方法等进行综述。
1 致伤机制
爆炸冲击波是由爆炸产生的瞬间高温高压气体急速膨胀并向周围传导而产生。开放空间内爆炸,压力波在瞬间快速增长,形成超压,此后衰减形成负压,再逐渐上升恢复至大气压。由冲击波超压与人体相互作用造成的腹部致伤称为爆炸冲击波性腹部损伤。腹部表面积大,腹部脏器多且复杂,爆炸冲击波性腹部损伤容易发生。大量研究表明冲击波性腹部损伤的可能致伤机制是超压导致组织变形和位移。爆炸发生后,超压冲击波穿过腹膜,产生高速、低频的应力波(横波)和低速、高频的剪切波(纵波)[6]。应力波主要引起微观水平的改变,剪切波则引起整个腹腔壁和内脏的移动。由于各脏器、组织和腹腔壁的密度不同,剪切波引起的移动加速度也不一致,造成腹部脏器及血管结构附着组织发生分离性损伤,胃肠道中系膜较长的小肠、盲肠较容易因牵拉效应或惯性撞击于腹后壁造成损伤。应力波主要通过碎裂效应和内爆效应致伤组织[7]。碎裂效应常见于不同密度的组织连接处、气液界面等部位,在这些连接界面,应力波发生部分反射,致使较致密组织因局部压力突然增高引起组织表面、边缘发生损伤。而内爆效应是指在应力波作用下,组织中的气体被压缩,局部压力增大,超压过后,被压缩的其他急剧膨胀,呈放射状向周围释放更大能量的动能,每个被压缩的气团均相当于一个小型的爆炸源,内爆致使周围组织发生损伤[8,9]。
上述致伤机制决定了冲击波峰值超压值是造成机体损伤的关键因素,但并非唯一决定性因素。国内外研究发现,冲击波的致伤程度也与超压作用时间紧密相关[10]。目前公认的爆炸冲击波作用下人员伤亡的评价准则,即超压-冲量准则,该准则同时考虑超压与正压作用时间的影响,只有当超压及冲击波冲量均达到某一临界值后,才会引起机体不同等级的损伤。
另外,爆炸元周围环境对冲击波的致伤程度也有较大影响。水中爆炸冲击波引起的腹部损伤较空气中严重,相同当量的爆炸,水中冲击波的致伤半径约是开放空间的3倍[11]。这主要是由于水较空气的压缩性差,冲击波在水中传播更快,能量衰减慢,传播的距离更远,致伤范围更广。密闭空间爆炸,冲击波经多次反射、折射,冲击波变得更加复杂,持续出现超压峰值,超压作用时间长[12],对腹部的损伤程度也更严重。
2 临床特点
腹腔中含多种器官组织,包括空腔脏器(胃肠道)和实质性脏器(肝、肾、脾、睾丸等)。爆炸冲击波极易累及空腔的胃肠道,引起胃肠道穿孔破裂,同时也可能造成实质性脏器的出血、局部性缺血、挫伤、撕裂伤等。腹部损伤的类型与多种因素相关,如人员与爆炸元的距离、相对位置,冲击波的强度、传播方向以及空腔脏器中内容物的多少等。本部分就腹部损伤的早期临床特点、各器官组织的主要致伤表现进行阐述。
2.1 早期临床表现 爆炸冲击波性腹部损伤多为闭合性腹部损伤,临床表现具有一定的隐蔽性,目前主要通过临床观察来诊断治疗,其早期的临床表现主要包括腹痛、反跳触痛、睾丸痛、肠鸣音降低、恶心呕吐、发热以及不明原因的缺血、出血、便血等症状。暴露于爆炸冲击波中的人员,若观察到任何上述症状,需要给予系统的腹部检查,以排除可能存在的腹部损伤。
2.2 致伤特点 爆炸冲击波性腹部损伤的伤情具有以下特点:①具有一定的隐蔽性,诊断困难:爆炸冲击波性腹部损伤多为闭合性损伤,体表损伤不明显,体内脏器损伤严重,且目前尚无可靠的血清学标志物用于准确地诊断,复杂的剖腹探查术仍是能最终确定腹部损伤类型的唯一途径;②损伤发生率高,伤情严重,尤其是水下爆炸和密闭环境中的爆炸;③多脏器损伤比例高;④损伤的靶器官主要是小肠。 Wani等[5]分析了自 1998年 01月—2008年01月接受剖腹探查术的154例冲击波致腹部损伤伤员发现,超过1/3的伤员存在多脏器损伤,其中小肠损伤最为常见,有31.1%伤员存在不同程度的小肠损伤。
腹腔器官中,消化道空腔器官最容易遭受冲击波损伤,致伤程度从仅有散点性黏膜充血、肠穿孔到严重的消化道完全断裂。消化道断裂有两种致伤模式,一种是因超压冲击波撕裂,在致伤后即可出现,另一种为迟发性断裂,即由于局部缺血导致断裂[13]。
消化道中小肠部分尤以回肠最易受损,严重损失时常能观察到单个或多个小肠穿孔,伴随有明显的边缘挫伤。大肠部分以横结肠和盲肠最易受损。相比于小肠的多个穿孔,大肠一般仅出现一处穿孔。消化道损伤是腹部损伤的多发部位,任何原因的漏诊、拖延都将会引发严重的并发症。曾有文献报道,Ⅰ级无穿孔的小肠冲击波损伤因局部缺血,在14 d后发展成为严重的Ⅱ级穿孔损伤[14]。因此在早期检查中,一旦发现有消化道致伤的迹象时,要对整个消化道及肠系膜进行系统的检测,以确定是否存在任何可能性的消化道损伤,避免因漏诊引发严重的并发症。
当冲击波强度较大或距爆炸元较近时,冲击波也会对腹部实质性脏器(肝、脾、肾等)造成损伤,主要表现为撕裂伤、挫伤、局部缺血和出血等。
肝脏质地脆、体积大,是最易受伤的实质性脏器。常见的肝脏损伤类型包括包膜下血肿、挫伤、撕裂伤、碎裂伤等。肾脏、脾脏的损伤类型较少见,可能的原因是肾脏、脾脏紧贴着腹后壁,且同时受到腹腔、腹肌、胸腔和背部肌肉的保护,冲击波不易累及,故损伤较少见。
3 快速诊断
目前,腹部损伤主要通过临床观察诊断病情,但由于爆炸冲击波性腹部损伤多为闭合损伤,常出现“外轻内重”的征象,漏诊率高。剖腹探查虽能准确诊断腹部损伤,但在没有确切的腹部损伤表现的情况下盲目施行剖腹探查也是不明智的。因此开发快速、方便的腹部损伤诊断方法显得十分必要。
影像诊断学是通过放射影像成像技术,将人体内部结构和器官形成影像,从而了解人体解剖与生理功能状况的变化,以达到诊断的目的。目前,利用X射线、CT成像技术诊断腹部损伤受到各国学者的广泛关注。腹部X射线主要用于空腔脏器损伤的诊断,可发现腹腔积气,肠襻气胀等[2]。CT主要用于实质性脏器的诊断。若影像学结果显示有实质性器官出血、腹腔积气,且临床观察到消化道出血,并伴随大量腹泻,该伤员就基本确定存在腹部损伤,可行相应的剖腹探查。2010年阿富汗战争中,英军在CampBastion陆军医院就配备了专业的放射医师和仪器,用于战场伤的伤情评估,大大提高了战场中伤员腹部损伤的诊断率[15]。
综合本文就冲击波性腹部损伤的致伤机制、伤情特点、临床表现和诊断方案等的系统阐述,可见在爆炸现场,对无明显外伤而处于休克状态的伤员以及发生大面积烧伤的伤员,均应考虑到发生冲击伤的可能性,以免漏诊和误诊。在腹部损伤的快速诊断方面,要将临床观察和影像学检查紧密结合,在进行剖腹探查前做出尽可能全面、准确的伤情诊断和评估。
目前,尽管研究者对复杂冲击波的损伤研究有了一定的进展,但由于冲击波作用于腹部器官的过程十分复杂,影响因素较多,精确的损伤机制还不清楚,因此在以后的研究中应对冲击波损伤后的腹部生理学变化进行更为深入地研究。相信随着军事医学和生命科学的不断发展,爆炸冲击波性腹部损伤研究会取得更为全面、可靠的成果,使腹部损伤诊断更为快捷、准确。
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