超声应用于爆震伤院前救治的实验研究

•基础研究•超声应用于爆震伤院前救治的实验研究

赵媛媛1　张霞2　冯聪2　吴东东2　腾越2　赵宇卓2　黎檀实2　吕发勤1

【摘要】　目的　采用野战环境下的动物模型进行实验研究，探讨便携超声在爆震伤院前救治中的应用价值。方法　选用长白山猪90只麻醉后制备爆震伤模型。将致伤成功动物转移至集伤点，分别使用传统体格检查和掌上超声进行检伤分类，并对适合进行静脉穿刺置管的动物模型分别进行徒手穿刺和超声引导下的静脉穿刺，记录体格检查和掌上超声诊断所需时间和准确性以及徒手穿刺和超声引导下穿刺置管所用时间和一次性置管成功率，并对数据进行比较分析。结果　90只实验猪中，成功致伤44只，致伤成功率48.9%。24只实验动物进行超声伤情评估，平均用时（230±78）s，体格检查伤情评估平均用时（60±23）s（t=10.24，P＜0.01）。以手术或CT扫描结果为“金标准”，掌上超声与传统体格检查的诊断准确性分别为95.8%（23/24）、54.2%（13/24），2者比较差异有统计学意义（χ2=8.10，P＜0.05）。6只动物模型进行超声引导下静脉穿刺置管，平均用时（300±86）s，一次徒手穿刺法一次性置管成功2只，平均用时（600±67）s，置管成功率33.3%（2/6）。 性置管成功率100.0%。

2种方法穿刺置管所用时间比较，差异有统计学意义（t=10.24，P＜0.01）。结论　超声技术提高了院前爆震伤伤情评估的准确性和损伤控制成功率。超声检查具有便捷、无创、准确以及可重复等优势，其在爆震伤的院前救治中可发挥重要作用。

【关键词】　超声检查；　爆震伤；　急诊医疗服务；　动物实验

Application of ultrasound in pre-hospital rescue for blast injury: an experimental study　Zhao Yuanyuan, Zhang Xia2, Feng Cong2, Wu Dongdong2, Teng Yue2, Zhao Yuzhuo2, Li Tanshi2, Lyu Faqin1. 1Department of Ultrasound, Hainan Hospital of PLA General Hospital, Sanya 572013, China; 2Department of Emergency Medicine, the First Medical Center of PLA General Hospital, Beijing 100853, China

Corresponding authors: Lyu Faqin, Email: lvjin12@163.com; Li Tanshi, Email: lts301@163.com

【Abstract】　Objective　Ultrasound (US) has advantages of handiness and multifunction in triage and pre-hospital treatment for blast injury. This study aimed to assess the application of ultrasound in pre-hospital rescue for blast injury in the condition of field battle through animal experiments. Methods　Animals were anaesthetized and shaved before exposure to explosion, and then randomly assigned to receive extended focused assessment with sonography for trauma (eFAST) or physical examination. Results　Blast injury was successfully induced in 44 (48.9%) of 90 animals. US examination was performed for assessment and damage control on 24 models in site. Physical examination and US examination were completed in (60±23) seconds and (230±78) seconds, respectively (t=10.24, P＜0.01). The diagnosis accuracy of US (95.8%) was higher than that of physical examination (54.2%) (χ2=8.10, P＜0.05). Besides, ultrasound-guided vein catheterizations were performed on 6 models with 100.0% achieving primary operation, compared with bare-handed ones with a 33.3% success rate; the former ones were completed in (300±86) seconds compared with the later ones in (600±67) seconds (t=10.24, P＜0.01). Conclusion　This is a preliminary study to assess the application of US in pre-hospital treatment. The accuracy of rapid diagnosis is improved remarkably by eFAST and more precise treatment can be achieved under the guidance of ultrasound.

1

DOI：10.3877/cma.j.issn.1672-48.2019.12.015

基金项目：全军后勤科研目录重点项目（BWS14J041、BWS16C005）；科技部“十三五”国家重点研发计划（2016YFC0105006）

作者单位：572013　三亚，中国人民总医院海南医院超声科1；100853　北京，中国人民总医院第一医学中心急诊科2

通信作者：吕发勤，Email：lvjin12@163.com；黎檀实，Email：lts301@163.com

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【Key words】　Ultrasonography;　Blast injuries;　Emergency medical services;　Animal experimentation

爆震伤是一类集冲击伤、烧伤及破片伤等于一体的复合性严重创伤，被称为“第四种大规模杀伤

性武器”［1］

。爆炸冲击伤表现外轻内重，以多发伤、复合伤多见，脏器挫伤重，伤情发展迅速，诊断难度大，尤其肺脏、胃肠和听器等充气空腔脏器易受损伤［2］。目前对于爆震伤的早期处理方式尚未达成共识，关于其影像学特点的研究鲜见报道。本研究采用野战环境下动物模型进行实验研究，探讨便携式超声在爆震伤救治中的应用价值。

材料与方法

一、实验动物

选用实验用长白山猪（某部试验训练基地提供）90只，雌雄不限，体质量48~59 kg，平均体质量

（55±5）kg。

本研究经中国人民总医院海南 医院伦理委员会及动物使用和管理委员会批准。

二、仪器与方法

1. 模型制备：（1）实验前禁水24 h。（2）麻醉、备皮：盐酸赛拉嗪注射液与咪达按容积比1:1配置，初始麻醉剂量盐酸赛拉嗪10 mg/kg+咪达0.1 mg/kg，肌肉注射，每1~2 h追加一次，每次追加剂量盐酸赛拉嗪5 mg/kg+咪达 0.05 mg/kg，本实验共追加1次。麻醉后为防止窒息使用舌钳将舌拉出。为便于生命体征监护和超声检查，将胸、腹部前侧的体毛剔除。（3）动物编号及摆放位置：将动物随机编号，每只动物于耳部、腹部和臀部予以多处标记以防止爆震伤后标记丢失。依据随机数表法将实验动物分为坐位组和立位组，动物分别模拟坐位和立位（1:1）并固定于实验架上。以静爆点为中心，将动物呈同心圆形放置于半径27 m的圆形区域内。随机将动物分为3组，每组30只，各自集中放置于120°扇形区域内。每组内动物又分为4个亚组，分别放置于距离静爆中心点直线距离12、17、22、27 m处（图1）；距离中心点12 m处，每组放置动物12只（坐位、立位各6只），17、22、27 m处，每组分别放置动物 6只（坐位、立位各3只）。（4）爆破：为保证动物致伤效果，以静爆点为中心，不同距离点动物做到前后互不遮挡。爆破装置使用某型破片弹（100%杀伤半径为5 m，50%杀伤半径为7 m，有效杀伤半径为30 m），弹头朝下，触地触发进行爆震伤建模。

图1　爆震伤动物模型制备中实验动物摆放及实验动物与爆炸点的位置关系示意图

2.检伤分类及静脉穿刺置管：爆炸后待环境安全后在爆炸现场进行筛查，排除未受伤动物和逃离动物，将依据随机数表法抽取的致伤成功动物转移至集伤点分别使用传统体格检查和掌上超声（总医院海南医院超声科自主研发）进行检伤分类，每只动物均接受2种方法检查，记录2种方法诊断所需时间和准确性。为模拟战场环境，于爆炸1 h后依据随机数表法抽取动物模型运送至前沿手术室进行损伤控制，分别进行徒手穿刺和超声 （Philips CX50型）引导下的静脉穿刺，每只动物均实施2种方法。记录2种方法实施静脉穿刺置管所用时间和一次性置管成功率（图2）。

图2　实验炸伤点与战术战伤救治位置和阶段示意图

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3．爆震伤诊断“金标准”：采用手术或CT扫描确诊。

三、统计学分析

应用SPSS 13.0统计软件对数据进行统计分析，传统体格检查和掌上超声的检查用时及静脉穿刺置管用时为计量资料，均符合正态分布，以x±s表示，2种方法的用时比较均采用样本t检验；传统体格检查和掌上超声的诊断准确性为计数资料，以百分率表示，2种方法比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

结　　果

一、致伤动物的伤情分布

90只实验猪中，成功致伤44只，致伤成功率48.9%。其中单部位伤32只（32/44，72.7%）；多部位联合损伤12只（12/44，27.3%）。致伤成功的动物中立即死亡的11只，死亡率为25.0%（11/44）， 总死亡率为12.2%（11/90）；其余33只依据创伤严重程度评分（injury severity score，ISS）系统

［3-4］

，

分为危重伤3只、重伤10只、中度伤6只、轻伤14只。适取其中24只分别采用传统体格检查和掌上超声进行同期盲法检查（因伤情变化迅速，由同一位军医操作时间所限，仅依据随机数表法抽取了24只动物模型），其中超声诊断为胸部创伤1只、心包积液2只、血气胸2只、心脏破裂2只、腹腔积液2只、肾脏挫伤1只、全腹壁伤4只、脑外伤1只、胸腹联合伤伴血气胸1只，超声未见异常8只。

二、传统体格检查与掌上超声诊断所用时间及准确性

24只实验动物进行超声伤情评估，平均用时（230±78）s，体格检查伤情评估平均用时（60±

23）s，2者比较差异有统计学意义（t=10.24，P＜0.01）。以手术或CT扫描结果为“金标准”，掌上超声与传统体格检查的诊断准确性分别为95.8%（23/24）、54.2%（13/24），2者比较差异有统计学意义（χ2=8.10，P＜0.01）。

三、静脉穿刺置管所用时间及一次性置管成 功率

爆炸1 h后依据随机数表法抽取了6只动物模型进行超声引导下静脉穿刺置管，平均用时（300±86）s，一次性置管成功率100.0%。徒手穿刺法一次性置管成功2只，平均用时（600±67）s， 一次性置管成功率33.3%（2/6）；置管失败4只，

徒手置管失败后改为静脉切开置管，平均用时（480±59）s。超声引导下静脉穿刺置管与徒手穿

刺置管所用时间比较，差异有统计学意义（t=10.24，P＜0.01）。

讨　　论

爆震伤的致伤机制复杂［2］，伤情更为复杂，通常以头、胸及腹部伤为主，复合伤多发；其病情发展迅速，伤者死亡率高，对救治的时效性和精准性要求较高。随着超声技术的飞速发展，目前的超声设备已具备便携性的特点，如掌上超声［5］，其应用领域也越来越广，尤其在院前救治的应用已积

累了丰富的临床经验［6］。但由于目前处于和平年代，

缺少爆震伤实战条件，超声在批量战伤检伤分类中的应用研究较少，本实验首次通过建立爆震伤的动物模型对超声在爆震伤院前救治中的应用价值进行研究。

在创伤诊断方面，尤其是对三大致死性可救治伤（内出血、张力性气胸、气道梗阻）的诊断，超声具有便捷、准确的优势。超声诊断气胸的准确性与CT有较好的一致性，甚至对于CT难以发现的极少量气胸，超声也可以做出诊断［7-8］。此外，在诊断心脏破裂、心包压塞、血气胸、肝破裂、脾破裂、肾挫伤、膀胱破裂、骨折、弹片定位等方面，超声亦表现突出。战伤环境下，大型影像设备难以到达火线和接近战场的非交火地带，此种情况下微型超声可发挥重要作用，如用于肋骨骨折的诊断，其可

清晰显示肋骨的骨折断端、骨皮质连续性中断等［9］。

此外，腹部创伤重点的超声评估（focused assessment with sonography for trauma，FAST）［10］可在3~ 5 min内确定腹腔及腹膜后积液、积血，若同时采用超声造影技术，诊断腹部实质脏器创伤灶及活动性出血的准确性可达97%，与增强CT具有较好的一致性［11-13］。对于难以明确病情的，还可进行超声引导下的诊断性穿刺，提高诊断准确性。本研究掌上超声对爆震伤伤情的诊断准确性为95.8%，高于传统体格检查的54.2%，与既往文献报道相符。

在损伤控制方面，例如内脏破裂的止血、张力性气胸的穿刺置管以及静脉补液穿刺置管，超声引导较徒手操作有明显优势［14］。传伤救治中，常通过物理检查判定伤情，比如为挽救生命采用盲穿法进行胸腔穿刺引流，但此法并发症发生率较高，特别是容易误伤心脏和胸壁大血管。而超声引

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（收稿日期：2019-08-27）

导下穿刺抽液或置管引流以最短路径、最安全为原

则，穿刺点选在液体较深且远离心、肺等重要器官的部位，用可视化操作代替盲穿置管方法，有效节省了救治时间，显著减少了并发症，且有效避免了操作的经验依赖性［15-17］。类比超声应用于胸腹战创伤的研究［18-19］，将扩展的FAST策略应用于爆震伤同样效果确切。本研究结果显示，超声引导下静脉穿刺置管用时明显短于徒手穿刺置管所用时间（t=10.24，P＜0.01），且一次性置管成功率高，这进一步证实了超声引导下操作在损伤控制方面的优势。此外，在战场实际应用中，超声无论在战现场的火线救治阶段，还是在转运后送的后期救治阶段均可实施［19］。

本实验尚存在一些不足之处。（1）超声应用于爆震伤的诊断有一定局限性：部分超声设备的屏幕在白天反光，影响观察效果，尤其在太阳直射环境下；此外，非超声专业医师使用超声设备，需要简单培训。（2）在实验设计方面：本研究使用的是麻醉后的长白山猪，与实际战现场的伤员不同，研究动物无法描述疼痛部位及程度，且麻醉后意识障碍对传统体格检查的伤情判断可能产生影响。

综上所述，超声技术提高了院前爆震伤伤情评估的准确性和损伤控制成功率。超声检查具有便捷、无创、准确以及可重复等优势，其在爆震伤的院前救治中可发挥重要作用。

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（本文编辑：汪荣）

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