引用本文: 林立英, 黃國良, 張再重, 姜一帆, 林孝文, 王烈. 建立海水浸泡狀態下豬腹部槍彈傷模型及致傷特點的研究. 中國普外基礎與臨床雜志, 2016, 23(2): 182-185. doi: 10.7507/1007-9424.20160048 復制
現代海戰或登島作戰中,由于其特殊的作戰環境使傷員受海水浸泡的可能性極大。由于海水具有細菌種類多、熱傳導快、滲透壓高等特點,與陸戰傷相比,戰傷合并海水浸泡者的死亡率大大高于一般陸戰傷者[1-2]。以往研究海戰傷救治,多采用陸地上外科手術致傷后再海水浸泡的方式建模,一方面缺乏火器傷的特點,另一方面浸泡所用海水大多數為人工海水。同時,沒有模擬到有部分海戰傷傷員是在海水浸泡狀態下遭受槍彈致傷的實際特點。本實驗擬在海水浸泡狀態下建立豬腹部槍彈傷模型,對比分析海水浸泡腹部槍彈傷與陸地腹部槍彈傷的致傷特點,通過對生命體征、白細胞計數(WBC)、C反應蛋白(CRP)、死亡率等指標的觀察,為瀕海戰創傷的致傷特點的研究提供理論基礎。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及分組
西雙版納豬20只,購自上海斯萊克動物實驗中心。體質量30~35 kg,雌雄不限,采用隨機數字表法隨機分成海水浸泡組(n=10)和對照組(n=10)。
1.2 實驗地點及條件
實驗地點為我國福建省寧德市三都澳海岸,建立模擬瀕海戰創傷實驗場,海水浸泡平臺搭建在靠近碼頭的海面上。該海域海水理化指標為:滲透濃度725.0 mmol/L,pH值8.20,納離子濃度325.0 mmol/L,鉀離子濃度7.9 mmol/L,氯離子濃度375.0 mmol/L。選擇環境條件為:9月、溫度20~25 ℃、濕度20%~30%、風力4~6級。
1.3 動物模型的制作
實驗動物術前禁食12 h,禁飲6 h。3%的戊巴比妥鈉1 mL/kg的劑量注射于大腿肌肉進行麻醉,麻醉后經耳緣靜脈置管,并使用肝素封管。股動脈穿刺置管,并使用肝素沖管后封管,用于接心電監測儀(Spacelabs監護儀,美國Spacelabs Medical公司)。將豬置于特制木條上(用多根木條制作成約70 cm×110 cm足夠大、可防側翻的擔架式平面底架,其上偏側正中加一“∨”形防重心偏側的兩側板,周邊加固,偏∨側底部捆綁大塊的泡沫),在準備射擊前即刻將動物腹部浸泡于海水中。射擊手于10 m外持國產81-1式突擊步槍正面(0.72 cm口徑子彈,初速度720~750 m/s)射擊豬的左下腹反麥氏點的標記點,海水浸泡組豬射擊致傷后浸泡60 min后打撈出水,對照組在海岸邊陸地上以同樣方式致傷,不進行海水浸泡。
1.4 指標監測
①生命體征監測。于致傷后1、4、8 h,無菌條件下行股動脈穿刺置管接壓力傳感器,外接Spacelabs心電監護儀進行生命體征監測,包括平均動脈壓(MAP)、肛溫(RT)、心率(HR)、呼吸頻率(R)。②感染指標監測。于致傷后1、4、8 h,在無菌條件下分別取靜脈血液3~5 mL備檢,包括WBC,采用顯微鏡計數法,WBC正常值(4~10)×109/L;CRP,采用ELISA方法測定,CRP正常值為0.8~8 mg/L。③觀察8 h內死亡情況。
1.5 統計學方法
數據應用軟件SPSS 19.0處理,計量資料以均數±標準差(
2 結果
2.1 2組豬的死亡情況
對照組在傷后8 h內死亡2只(20%),分別是傷后3.25 h、5.78 h;海水浸泡組在傷后8 h內死亡5只(50%),分別是傷后1.15 h、1.88 h、3.63 h、4.25 h、6.95 h,海水浸泡組傷后8 h內死亡率明顯高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。
2.2 2組豬的生命體征情況
海水浸泡組在傷后各時間點的MAP、RT均明顯低于對照組相應時相(P<0.05),海水浸泡組在傷后4 h和8 h時的HR明顯低于對照組相應時相(P<0.05),而海水浸泡組在傷后8 h時的R明顯慢于對照組相應時相(P<0.05),見表 1。

2.3 2組豬傷后不同時相的感染情況
對照組WBC在傷后8 h較正常值明顯升高,海水浸泡組在傷后4 h和8 h時較正常值均明顯升高且明顯高于對照組相應時相(P<0.05)。對照組CRP在傷后4 h和8 h時較正常值明顯升高,海水浸泡組于傷后在1 h、4 h及8 h時均較正常值明顯升高且明顯高于對照組相應時相(P<0.05),見表 2。

3 討論
腹部槍彈傷合并海水浸泡是海戰中常見的戰傷,由于瀕海作戰中特殊的戰爭環境,海水進入受傷開放性腹腔內的情況會時有發生。以往的大量研究[3-6]已證實,海水浸泡傷作為一種嚴重的應激狀態,可導致組織細胞的損傷,引起機體發生多器官功能障礙綜合征。但研究中使用的腹部槍彈傷合并海水浸泡的動物模型存在諸多缺陷,使其不能真實地模擬瀕海作戰中腹部外傷的情況。實際海戰中,有部分海戰傷員是先落入海水中,然后才遭受槍彈致傷,不同于先致傷再合并海水浸泡情況,針對這一內容,既往缺乏針對性的研究。
當前,國內外瀕海戰創傷研究雖有一定進展,但研究環境因素較為局限,單一干預因素報道的科研資料較多,從環境動態變化角度分析多因素條件下的戰傷救治手段研究少。幾乎所有的動物模型都是通過外科手術造成的模擬戰創傷,通過實彈射擊和爆破方法最大限度模擬戰創傷的研究較少[7-10]。同時,大多數動物模型的建立多是以小型動物如鼠類、兔類為主[11-12],缺乏大型動物建模的標準。沒有形成統一標準的建模方法,目前瀕海戰創傷研究中存在的主要問題如下:第一,致傷手段以外科手術為主,與實戰條件下致傷類型和傷情特點有明顯不同;第二,動物的創傷程度輕重不一,缺乏建模的均衡性;第三,模擬海水浸泡過程中,有的使用自制或國家海洋局提供的海水,有的使用千里之外取回的海水,海水理化特性不一致,而且各個研究中海水浸泡時間不統一。上述問題的存在,導致目前不同研究團隊的研究結果缺乏可對比性和可借鑒性,不利于整體研究水平的提高。
本研究結合自身的地域優勢,針對目前瀕海戰創傷研究中存在的不足之處和亟待解決的重點難題,在瀕海戰創傷方面進行了研究。本研究選取地處福建寧德的海軍三都艦艇岸勤醫院建立模擬瀕海戰創傷實驗場,溫度、濕度、鹽霧濃度、光照、風力等指標均為自然狀況而非人為干預模擬,在瀕海各種自然環境特征和特殊的氣候環境下,將實驗動物、裝備等置入該環境中進行相關研究,在最大限度模擬實戰的條件下,成功建立瀕海腹部戰創傷大型動物模型,并證實較好地符合了瀕海腹部戰創傷的致傷特點和研究要求,具有穩定性、可重復性特點。
本研究結果顯示,海水浸泡可使腹部槍彈傷的傷情更嚴重、感染時間提前且程度加重、死亡率增高,其原因可能有以下幾個方面:第一,由于海水具有低溫、高鈉、高滲等特殊理化性質,海水浸泡可加重傷口局部及周圍組織的水腫、變性、壞死和炎癥反應[13-18];高滲透性海水進入腹腔引起機體快速脫水、血液濃縮;腹腔海水浸泡可引起機體血流動力學嚴重紊亂,出現高氯血癥、高鈉血癥、高鉀血癥[19];休克及血液濃縮加重創傷失血后機體的微循環障礙,繼而引起機體酸堿平衡失調、自由基損傷、炎性因子損傷、內臟功能受損等嚴重后果[20]。第二,海水進入腹腔可以引起機體出現嚴重腹腔感染、傷口感染并發癥。出現腹腔感染的原因:首先是海水中含有多種細菌,浸泡腹腔后造成腹腔污染;再者腹腔海水浸泡后腸黏膜屏障功能受到損害,細菌和內毒素經多途徑發生移位,造成腸源性內毒素血癥,進而啟動全身炎癥反應綜合征并引起多器官功能障礙綜合征,因此造成其感染時限提前、感染程度加重,同時海水浸泡組死亡率比陸地腹部戰創傷組高[21-24]。
在本研究中,我們已成功建立瀕海腹部戰創傷大型動物模型,腹部戰創傷合并海水浸泡可引起傷情更嚴重、感染時間提前且程度加重、死亡率增高,對其進行深入研究可為此類傷情的判斷及救治提供幫助。
現代海戰或登島作戰中,由于其特殊的作戰環境使傷員受海水浸泡的可能性極大。由于海水具有細菌種類多、熱傳導快、滲透壓高等特點,與陸戰傷相比,戰傷合并海水浸泡者的死亡率大大高于一般陸戰傷者[1-2]。以往研究海戰傷救治,多采用陸地上外科手術致傷后再海水浸泡的方式建模,一方面缺乏火器傷的特點,另一方面浸泡所用海水大多數為人工海水。同時,沒有模擬到有部分海戰傷傷員是在海水浸泡狀態下遭受槍彈致傷的實際特點。本實驗擬在海水浸泡狀態下建立豬腹部槍彈傷模型,對比分析海水浸泡腹部槍彈傷與陸地腹部槍彈傷的致傷特點,通過對生命體征、白細胞計數(WBC)、C反應蛋白(CRP)、死亡率等指標的觀察,為瀕海戰創傷的致傷特點的研究提供理論基礎。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及分組
西雙版納豬20只,購自上海斯萊克動物實驗中心。體質量30~35 kg,雌雄不限,采用隨機數字表法隨機分成海水浸泡組(n=10)和對照組(n=10)。
1.2 實驗地點及條件
實驗地點為我國福建省寧德市三都澳海岸,建立模擬瀕海戰創傷實驗場,海水浸泡平臺搭建在靠近碼頭的海面上。該海域海水理化指標為:滲透濃度725.0 mmol/L,pH值8.20,納離子濃度325.0 mmol/L,鉀離子濃度7.9 mmol/L,氯離子濃度375.0 mmol/L。選擇環境條件為:9月、溫度20~25 ℃、濕度20%~30%、風力4~6級。
1.3 動物模型的制作
實驗動物術前禁食12 h,禁飲6 h。3%的戊巴比妥鈉1 mL/kg的劑量注射于大腿肌肉進行麻醉,麻醉后經耳緣靜脈置管,并使用肝素封管。股動脈穿刺置管,并使用肝素沖管后封管,用于接心電監測儀(Spacelabs監護儀,美國Spacelabs Medical公司)。將豬置于特制木條上(用多根木條制作成約70 cm×110 cm足夠大、可防側翻的擔架式平面底架,其上偏側正中加一“∨”形防重心偏側的兩側板,周邊加固,偏∨側底部捆綁大塊的泡沫),在準備射擊前即刻將動物腹部浸泡于海水中。射擊手于10 m外持國產81-1式突擊步槍正面(0.72 cm口徑子彈,初速度720~750 m/s)射擊豬的左下腹反麥氏點的標記點,海水浸泡組豬射擊致傷后浸泡60 min后打撈出水,對照組在海岸邊陸地上以同樣方式致傷,不進行海水浸泡。
1.4 指標監測
①生命體征監測。于致傷后1、4、8 h,無菌條件下行股動脈穿刺置管接壓力傳感器,外接Spacelabs心電監護儀進行生命體征監測,包括平均動脈壓(MAP)、肛溫(RT)、心率(HR)、呼吸頻率(R)。②感染指標監測。于致傷后1、4、8 h,在無菌條件下分別取靜脈血液3~5 mL備檢,包括WBC,采用顯微鏡計數法,WBC正常值(4~10)×109/L;CRP,采用ELISA方法測定,CRP正常值為0.8~8 mg/L。③觀察8 h內死亡情況。
1.5 統計學方法
數據應用軟件SPSS 19.0處理,計量資料以均數±標準差(
2 結果
2.1 2組豬的死亡情況
對照組在傷后8 h內死亡2只(20%),分別是傷后3.25 h、5.78 h;海水浸泡組在傷后8 h內死亡5只(50%),分別是傷后1.15 h、1.88 h、3.63 h、4.25 h、6.95 h,海水浸泡組傷后8 h內死亡率明顯高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。
2.2 2組豬的生命體征情況
海水浸泡組在傷后各時間點的MAP、RT均明顯低于對照組相應時相(P<0.05),海水浸泡組在傷后4 h和8 h時的HR明顯低于對照組相應時相(P<0.05),而海水浸泡組在傷后8 h時的R明顯慢于對照組相應時相(P<0.05),見表 1。

2.3 2組豬傷后不同時相的感染情況
對照組WBC在傷后8 h較正常值明顯升高,海水浸泡組在傷后4 h和8 h時較正常值均明顯升高且明顯高于對照組相應時相(P<0.05)。對照組CRP在傷后4 h和8 h時較正常值明顯升高,海水浸泡組于傷后在1 h、4 h及8 h時均較正常值明顯升高且明顯高于對照組相應時相(P<0.05),見表 2。

3 討論
腹部槍彈傷合并海水浸泡是海戰中常見的戰傷,由于瀕海作戰中特殊的戰爭環境,海水進入受傷開放性腹腔內的情況會時有發生。以往的大量研究[3-6]已證實,海水浸泡傷作為一種嚴重的應激狀態,可導致組織細胞的損傷,引起機體發生多器官功能障礙綜合征。但研究中使用的腹部槍彈傷合并海水浸泡的動物模型存在諸多缺陷,使其不能真實地模擬瀕海作戰中腹部外傷的情況。實際海戰中,有部分海戰傷員是先落入海水中,然后才遭受槍彈致傷,不同于先致傷再合并海水浸泡情況,針對這一內容,既往缺乏針對性的研究。
當前,國內外瀕海戰創傷研究雖有一定進展,但研究環境因素較為局限,單一干預因素報道的科研資料較多,從環境動態變化角度分析多因素條件下的戰傷救治手段研究少。幾乎所有的動物模型都是通過外科手術造成的模擬戰創傷,通過實彈射擊和爆破方法最大限度模擬戰創傷的研究較少[7-10]。同時,大多數動物模型的建立多是以小型動物如鼠類、兔類為主[11-12],缺乏大型動物建模的標準。沒有形成統一標準的建模方法,目前瀕海戰創傷研究中存在的主要問題如下:第一,致傷手段以外科手術為主,與實戰條件下致傷類型和傷情特點有明顯不同;第二,動物的創傷程度輕重不一,缺乏建模的均衡性;第三,模擬海水浸泡過程中,有的使用自制或國家海洋局提供的海水,有的使用千里之外取回的海水,海水理化特性不一致,而且各個研究中海水浸泡時間不統一。上述問題的存在,導致目前不同研究團隊的研究結果缺乏可對比性和可借鑒性,不利于整體研究水平的提高。
本研究結合自身的地域優勢,針對目前瀕海戰創傷研究中存在的不足之處和亟待解決的重點難題,在瀕海戰創傷方面進行了研究。本研究選取地處福建寧德的海軍三都艦艇岸勤醫院建立模擬瀕海戰創傷實驗場,溫度、濕度、鹽霧濃度、光照、風力等指標均為自然狀況而非人為干預模擬,在瀕海各種自然環境特征和特殊的氣候環境下,將實驗動物、裝備等置入該環境中進行相關研究,在最大限度模擬實戰的條件下,成功建立瀕海腹部戰創傷大型動物模型,并證實較好地符合了瀕海腹部戰創傷的致傷特點和研究要求,具有穩定性、可重復性特點。
本研究結果顯示,海水浸泡可使腹部槍彈傷的傷情更嚴重、感染時間提前且程度加重、死亡率增高,其原因可能有以下幾個方面:第一,由于海水具有低溫、高鈉、高滲等特殊理化性質,海水浸泡可加重傷口局部及周圍組織的水腫、變性、壞死和炎癥反應[13-18];高滲透性海水進入腹腔引起機體快速脫水、血液濃縮;腹腔海水浸泡可引起機體血流動力學嚴重紊亂,出現高氯血癥、高鈉血癥、高鉀血癥[19];休克及血液濃縮加重創傷失血后機體的微循環障礙,繼而引起機體酸堿平衡失調、自由基損傷、炎性因子損傷、內臟功能受損等嚴重后果[20]。第二,海水進入腹腔可以引起機體出現嚴重腹腔感染、傷口感染并發癥。出現腹腔感染的原因:首先是海水中含有多種細菌,浸泡腹腔后造成腹腔污染;再者腹腔海水浸泡后腸黏膜屏障功能受到損害,細菌和內毒素經多途徑發生移位,造成腸源性內毒素血癥,進而啟動全身炎癥反應綜合征并引起多器官功能障礙綜合征,因此造成其感染時限提前、感染程度加重,同時海水浸泡組死亡率比陸地腹部戰創傷組高[21-24]。
在本研究中,我們已成功建立瀕海腹部戰創傷大型動物模型,腹部戰創傷合并海水浸泡可引起傷情更嚴重、感染時間提前且程度加重、死亡率增高,對其進行深入研究可為此類傷情的判斷及救治提供幫助。