周围神经火器伤海水浸泡后大鼠神经损伤区域改变及手术处理体会

丁文彬，张燕鹏，黄 飞，张传森，杨 军，张少成

·军事医学·

·论著·

周围神经火器伤海水浸泡后大鼠神经损伤区域改变及手术处理体会

丁文彬，张燕鹏，黄 飞，张传森，杨 军，张少成

目的研究火器性周围神经损伤并海水浸泡后神经及邻近损伤处的病理学变化，为临床火器伤周围神经损伤的救治提供实验依据。方法180只SPF级SD大鼠按数字表法随机分为5组：大鼠坐骨神经火器伤(非完全断裂损伤)海水浸泡模型组(A1组)，大鼠坐骨神经火器伤(完全断裂损伤)海水浸泡模型组(A2组)，大鼠坐骨神经火器伤(非完全断裂损伤)模型组(B1组)，大鼠坐骨神经火器伤(完全断裂损伤)模型组(B2组)，大鼠坐骨神经锐性切断处理组(C组)，致伤后对坐骨神经行大体形态学观察和病理学观察。结果A1组神经纤维断裂，外膜及束膜下毛细血管断裂，可见大片灶状出血；A2组神经内可见大量神经纤维断裂，外膜及束膜下广泛出血，髓鞘断裂。B1组、B2组与A1组、A2组镜下观察所见相似。C组未见明显神经纤维断裂，神经外膜、束膜完整。随着时间的延长，A1组、A2组、B1组、B2组损伤神经束内出现严重水肿，大量白细胞浸润。在各个时间点A1组、A2组水肿程度均较B1组、B2组轻。结论与B1组、B2组相比，A1组、A2组神经纤维损伤情况相似，炎性细胞浸润较严重，神经外膜及束膜水肿B1组、B2组稍轻。

周围神经；火器伤；海水浸泡；损伤程度；手术处理

在海战中，火器伤发生率达40%～60%。二战时，美军周围神经火器伤约占伤员总数的3%，占四肢伤伤员的15%，合并骨折的神经损伤超过45%；越战中，美军伤员周围神经火器伤者占其总数的6.6%；对越自卫反击作战中，我军周围神经火器伤伤员占伤员总数的8.3%，占四肢伤伤员的17%；1992年初克罗地亚战争中，周围神经火器伤占四肢伤的比例也高达25%[1-3]。

海战中伤员落海会导致其开放伤口受到不同程度的海水浸泡，海水具有低温、高渗、高钠、高氯、碱性，以及细菌含量高等理化特性[4]。因此，海战开放性周围神经伤发生后，确定海水浸泡对神经损伤的影响具有重要意义。本研究与滨州医学院合作，以SD大鼠为研究对象，建立坐骨神经火器伤海水浸泡模型，观察损伤后神经及邻近损伤处的病理学变化，为火器所致周围神经伤的救治提供实验依据，并结合临床经验，总结了周围神经开放伤复合海水浸泡后的手术修复体会。

1 材料与方法

1.1 实验动物 SPF级健康SD大鼠(雌雄不限)180只，体质量200～250 g，按数字表法随机分为5组，分别为大鼠坐骨神经火器伤(非完全断裂损伤)海水浸泡模型组(A1组)，大鼠坐骨神经火器伤(完全断裂损伤)海水浸泡模型组(A2组)，大鼠坐骨神经火器伤(非完全断裂损伤)模型组(B1组)，大鼠坐骨神经火器伤(完全断裂损伤)模型组(B2组)，大鼠坐骨神经锐性切断处理组(C组)，每组36只。

1.2 实验材料 小型点爆源：为西安兵器庆华集团的8号纸壳民用爆破雷管。海水(取自黄海养马岛附近海域)，水合氯醛，石蜡包埋，HE染色常规材料。

1.3 大鼠坐骨神经火器伤海水浸泡模型的建立 爆炸海水浸泡组(A1、A2组)：取实验用SD大鼠，水合氯醛进行全身麻醉(用量为30 mg /kg)，麻醉后，将大鼠俯卧固定于手术台上，切开臀部皮肤与肌肉，暴露坐骨神经，埋入点爆源，引爆，造成坐骨神经火器伤，精确控制爆炸力度，A1组造成坐骨神经非完全断裂损伤，A2组造成完全断裂损伤。伤后，将爆炸伤口浸入海水中，建立海水浸泡火器伤动物模型。在浸泡30 min～6 h时间内，每隔30 min将3只SD大鼠从海水中取出。观察伤口大体变化，选取损伤神经部位上下组织标本约2 cm，4%福尔马林溶液固定，石蜡包埋，HE染色，光镜观察病理学变化。爆炸无海水浸泡组(B1、B2组)：仅进行爆炸处理，B1组造成坐骨神经非完全断裂损伤，B2组造成完全断裂损伤。损伤后无海水浸泡处理，相同时间点观察取材。锐性切断处理组(C组)：对坐骨神经进行锐性切断，损伤后无海水浸泡处理，相同时间点观察取材。

2 结果

2.1 致伤后坐骨神经大体形态学观察 造模成功后30 min取材观察，爆破组(A1、A2、B1、B2组)创面污染严重，周围软组织坏死、弥漫性充血、靠近爆破区域可见组织烧伤，非完全断裂侧(A1、B1组)坐骨神经连续性存在，但有明显的移位伸长、灼伤，附近神经明显肿胀，外膜下可见小血肿；完全断裂侧(A2、B2组)坐骨神经游离在损伤的软组织内，断端灼烧呈焦黄色、炸伤附近神经组织外膜粗糙，外膜下出血，神经干水肿。随着爆破处理后时间的延长，海水浸泡处理组(A1、A2组)创面周围组织水肿，苍白，伴少量暗红色渗出物；无海水浸泡处理组(B1、B2组)创面周围组织内可见血凝块及坏死组织，且A1、A2组炎性细胞浸润较B1、B2组严重。锐性切断处理组(C组)神经断面整齐，表面光滑、色白，周围组织内出血较少(见图1)。

图1 5组大鼠致伤后坐骨神经大体观察

2.2 致伤后坐骨神经病理学观察 造模成功后30 min取材，HE染色，光镜下观察， C组神经纤维邻近创缘处未见明显神经纤维断裂，神经外膜、束膜完整； A1组创缘处神经纤维断裂，神经纤维排列紊乱，有的多处断裂，有的形成碎片，中间形成较大间隙，邻近神经外膜连续性尚好，神经纤维少量断裂，外膜及束膜下毛细血管断裂，可见大片灶状出血； A2组神经内可见大量神经纤维断裂，断裂的神经纤维呈束状阶段性消失，断裂的神经轴突形成不规则节段及碎片，外膜及束膜下广泛出血，髓鞘断裂。B1、B2组与A1、A2组镜下观察所见相似，见图2。随着时间的延长， A1、A2、B1、B2组损伤神经束内出现严重水肿，断裂的神经纤维悬浮在水肿组织中，大体观察可见， A2组海水浸泡6 h后断端向远端萎缩，局部膨大，见图3。病理组织切片A1、A2、B1、B2组均可见大量白细胞浸润。在各个时间点A1、A2组水肿程度均较B1、B2组轻。

图2 5组大鼠致伤后30 min坐骨神经病理学观察(HE×400)

图3 B2组坐骨神经海水浸泡后6 h损伤段表现

2.3 周围神经火器伤复合海水浸泡后的术后处理 (1)应用抗生素和破伤风抗毒素。(2)应用神经营养类药物如弥可保，脑神经生长素等，有条件的单位可应用高压氧辅助治疗。(3)患肢石膏托固定3～6周，拆除石膏后逐渐进行关节功能锻炼，预防关节强直。

3 讨论

3.1 海水浸泡后神经损伤的特殊性 与锐器切割伤不同，周围神经火器伤的致伤因素除撞击和切割而形成的直接损伤外，爆炸物在体内还可以形成震荡波和瞬时空腔，牵拉神经迁移移位及震荡造成的间接伤。此外，海战时，海水浸泡还会对神经组织及全身组织器官造成二次或多次创伤。以往的研究仅关注火器伤的治疗，忽略了海水浸泡对神经组织的影响。本研究以大鼠为研究对象，通过精确控制爆炸力度，对坐骨神经进行非完全断裂及完全断裂处理，分别模拟火器伤造成的神经直接损伤及间接损伤。爆炸损伤后通过有无海水浸泡对比观察海战周围神经火器伤与陆战伤的区别，在处理后不同时间点观察坐骨神经的病理学变化，分析损伤神经在6 h内的变化情况。本实验结果发现，爆炸引起的周围神经损伤除爆炸处造成神经断裂等直接损伤外，邻近爆炸点的神经肉眼观察基本正常，镜下可见束膜内出血、神经纤维部分断裂等病理学变化，符合火器神经伤引起的震荡伤等间接伤的特点。对比神经完全断裂伤与非完全断裂伤的神经组织，完全断裂组神经外膜内及束膜内出血更为严重，究其原因可能与完全断裂组神经组织所受爆炸力度更大有关。观察爆炸损伤的神经组织在损伤后6 h内的时程变化规律，可以发现，所有组别都表现出随着时间的延长神经束膜及外膜水肿逐渐加重，出现炎性细胞聚集，受损的神经纤维无明显的变性坏死。

本研究重点观察了海水浸泡对周围神经火器伤的影响，结果显示，与单纯爆炸无海水浸泡组相比，海水浸泡后，神经纤维损伤情况相似，炎性细胞浸润较严重，但神经外膜及束膜水肿较未浸泡组稍轻。究其原因，可能与在渗透压较高的海水内浸泡延缓了组织水肿的进展，而海水中病原微生物则使创口污染程度进一步加重。

3.2 周围神经火器伤复合海水浸泡后的急救措施 救治周围神经海水浸泡火器伤的患者，应本着早期、迅速、准确、有效的原则。最为重要的是首先让患者脱离海水浸泡的环境，尽量减少伤口在海水中浸泡的时间。伤员出水后立即采取复温、保暖、给氧措施。对低温患者的营救，关键在于能否对其采取及时、有效的复温措施。伤者如有大面积创伤或体腔开放伤，要注意维护肺脏、肾脏等重要的酸碱调节脏器的功能，再判断与处理酸碱失衡及针对不同原发失衡采取不同的治疗措施，同时兼顾纠正电解质紊乱、低氧血症及高碳酸血症。对于患者创面和伤肢的保护与处理普通伤情无太大差异，开放性骨折(包括关节损伤)应立即止血和迅速外固定制动，与一般开放性骨折急救方法相同。

3.3 周围神经火器伤复合海水浸泡后的手术处理 相关实验证明[5]，肢体火器伤合并海水浸泡，伤后6～12 h为外科清创的最佳时机，但是周围神经损伤的手术处理越早越好。研究发现神经损伤后6 h神经纤维即开始再生，神经损伤后早期修复比晚期效果好，因为早期修复可避免相应神经元胞体过多死亡，为再生的轴索建立通道，有利于神经纤维尽早再生，可尽快恢复神经的连续性和功能，提高治疗效果。首先，应该严格彻底清创，这样可以尽可能地减少创面中细菌的数量，是降低术后创面感染率的最重要措施。清创过程中局部处理应根据各器官的特点和损伤的程度，去除坏死组织、异物、血肿，保持通畅的伤口引流。术中应做到尽量清除创口内残余的海水，伤口可用大量加温的生理盐水或低张液反复冲洗。

根据损伤神经在海水中浸泡时间的不同提出如下不同的手术措施。海水浸泡30 min～1 h：由于海水浸泡的时间较短，组织损伤程度较轻，可以将神经断端进行修整，去除坏死变性部分，行端端缝合术。海水浸泡1～3 h：此时不仅需要对断端进行修整(修整剪去约4 mm)，还需将受损部位神经外膜打开，用自体静脉、肌肉或人工神经鞘管包裹断端。海水浸泡3～6 h：由于神经浸泡时间较长，需将两侧神经断端进行游离，两断端切除0.5～1 cm，此种情况下有时不可直接缝合神经，可考虑以下方法：(1)适当游离断端神经两侧；(2)神经移位；(3)屈曲临近关节；(4)缩短骨骼(只有在合并骨折情况下可考虑)；(5)如果神经缺损过大，经上述处理不能缝合，可行神经移植，常用自体腓肠神经移植；(6)侧侧缝合法。海水浸泡大于6 h：此时因神经浸泡时间较长，损伤较重，不可一期处理，将神经旷置，一般3周后行二期处理。因此时神经外膜断裂处已增厚，易于缝合，断端因形成神经瘤，华勒变性已基本完成，可以准确地判定神经断端需切除的范围，再行神经移植术。对于周围软组织损伤严重者，需彻底清除坏死变性软组织，当软组织缺损较大时，可考虑行肌皮瓣转位修复。

在现代战争中，周围神经战伤发生率高，伤后致残率高，损伤后救治的时限及选择的治疗方法尤为重要[6]。以往的研究仅关注火器伤的治疗，忽略了海水浸泡对神经组织的影响。本研究重点观察了海水浸泡对火器周围神经伤的影响，结果显示，与单纯爆炸无海水浸泡组相比，海水浸泡后，神经纤维损伤情况相似，炎性细胞浸润较严重，但神经外膜及束膜水肿较未浸泡组稍轻。究其原因，可能与在渗透压较高的海水内浸泡延缓了组织水肿的进展有关，而海水中病原微生物则致使创口污染程度进一步加重。周围神经火器伤复合海水浸泡后手术处理应注意创口浸泡海水的时间，根据浸泡时间及损伤严重程度，选择合适的手术方式，手术应注意彻底的清创，创面要无血肿，无污物，缝合时强调神经吻合无张力。

在本研究中，伤后6 h内并未发现海水浸泡加重火器周围神经纤维的损伤，至于其在超微结构上的变化以及6 h后的病理学变化，尚需进一步研究证实。此外，火器伤常常是多种组织的复合损伤，在进行救治治疗时还应考虑其他组织损伤情况及海水浸泡对患者全身组织器官的影响[7]，这些都是需进一步研究的内容。

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[5] 朱方强，黄宏，王正国，等.兔肢体火器伤海水浸泡后伤道周围骨骼肌组织能量代谢变化特点[J].第三军医大学学报, 2005, 27(6): 477-479. DOI:10.3321/j.issn:1000-5404.2005.06.003.

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(本文编辑：彭润松)

Changesinperipheralnervedamageareaafterfirearminjurycoupledwithseawaterimmersionandpersonalexperienceofsurgicaltreatmentinrats

DingWenbin,ZhangYanpeng,HuangFei,ZhangChuansen,YangJun,ZhangShaocheng

(DepartmentofTraumaOrthopedics,ChanghaiHospital,NavalMilitaryMedicalUniversity,Shanghai200433,China)

ObjectiveTo explore pathological changes in peripheral nerve damage area after firearm injury coupled with seawater immersion, so as to provide experimental evidence for clinical treatment of peripheral nerve firearm injuries.MethodsOne hundred and eighty SPF SD rats were randomly divided into 5 groups, i.e. the firearm sciatic nerve injury (incomplete breaking injury) coupled with seawater immersion rat model group (or group A1), the firearm sciatic nerve injury (complete breaking injury) coupled with seawater immersion rat model group (or group A2), the firearm sciatic nerve injury (incomplete breaking injury) rat model group (or group B1), the firearm sciatic nerve injury (complete breaking injury) rat model group (or group B2), and the sharply-severed sciatic nerve group (or group C). Observations were made on gross morphology and pathology following sciatic nerve injury.ResultsIn group A1, nerve fibers were totally broken, capillaries beneath epineurium and perineurium were ruptured with multifocal hemorrhage. In group A2, many nerve fibers were broken, with extensive hemorrhage beneath epineurium and perineurium and myelin was also ruptured. Microscopy showed that damages similar to those of group A1 and group A2 could be observed in group B1 and group B2. No significant nerve fiber rupture was observed in Group C, and epineurium and perineurium remained intact. With the extension of time, severe nerve tract edema was observed in group A1, group A2, group B1 and group B2, with the infiltration of large quantities of leukocytes. At all the time points，the degree of edema for group A1 and group A2 were obviously less severe than that of group B1 and group B2.ConclusionNerve fiber damage was identical in group A1 and group A2, with severe inflammatory cell infiltration and less severe in the edema of epineurium and perineurium, as compared with those of group B1 and group B2.

Peripheral nerve; Firearm injury; Seawater immersion; Degree of damage; Surgical treatment

R828.4

A

10.3969/j.issn.1009-0754.2017.05.001

200433 上海，海军军医大学附属长海医院创伤骨科(丁文彬、张少成)；上海华山医院宝山分院骨科(张燕鹏)；滨州医学院(黄飞、杨军)；海军军医大学解剖教研室(张传森)

2017-07-28)