戰(zhàn)時(shí)血管傷早期救治技術(shù)研究進(jìn)展

劉 申，梁向黨，王歆淏，郭占社，孫 賡

1 解放軍總醫(yī)院骨科，北京市，100853

2 北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院，北京市，100191

3 解放軍252醫(yī)院骨科，保定市，071000

戰(zhàn)時(shí)血管傷早期救治技術(shù)研究進(jìn)展

【作 者】劉 申1，梁向黨1，王歆淏1，郭占社2，孫 賡3

1 解放軍總醫(yī)院骨科，北京市，100853

2 北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院，北京市，100191

3 解放軍252醫(yī)院骨科，保定市，071000

在戰(zhàn)時(shí)血管傷高發(fā)背景下，該文詳細(xì)介紹了戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下血管傷的特點(diǎn)，以及自二戰(zhàn)以來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中應(yīng)用的血管傷早期救治技術(shù)的發(fā)展，并分析了各種救治技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性。最后，對(duì)發(fā)展中的相關(guān)技術(shù)及研究方向進(jìn)行了概括和展望。

血管傷；戰(zhàn)爭(zhēng)；救治技術(shù)；進(jìn)展

0 引言

血管傷是指血管遭受直接或間接暴力后引起的血管離斷、破裂、血管壁挫傷、內(nèi)膜撕裂、動(dòng)脈痙攣等開放性或閉合性損傷。戰(zhàn)時(shí)環(huán)境下發(fā)生的血管傷多為直接暴力造成的離斷、破裂等開放性損傷。血管傷一直是戰(zhàn)爭(zhēng)創(chuàng)傷中較為高發(fā)的損傷之一。研究[1-2]表明，由于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中高能量殺傷性武器的應(yīng)用，戰(zhàn)時(shí)血管損傷的發(fā)生率是以往戰(zhàn)爭(zhēng)報(bào)道的5倍，近年來(lái)伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中血管損傷發(fā)生率已經(jīng)達(dá)到4.8%至7%，黎巴嫩戰(zhàn)爭(zhēng)中更是達(dá)到7.6%，在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)期間血管損傷患者的圍手術(shù)期死亡率就高達(dá)4.3%。因此，血管傷早期救治技術(shù)的發(fā)展將直接關(guān)系到傷員的生命安全和未來(lái)生活質(zhì)量。本文將從戰(zhàn)時(shí)血管傷的特點(diǎn)、早期救治技術(shù)的進(jìn)展以及未來(lái)展望進(jìn)行綜述。

1 戰(zhàn)時(shí)血管傷的特點(diǎn)

1.1 四肢成為高發(fā)部位

血管傷按發(fā)生的部位一般分為軀干傷和肢體傷兩類。由于戰(zhàn)場(chǎng)防護(hù)裝置的進(jìn)步，如防彈衣、防彈頭盔等，使得頭部及胸腹部的防護(hù)加強(qiáng)，而防護(hù)相對(duì)薄弱的四肢則更容易受傷，導(dǎo)致四肢血管傷較軀體傷更多見。Nitecki等[2]于2010年總結(jié)黎巴嫩戰(zhàn)爭(zhēng)的血管傷數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，四肢血管傷在血管損傷中大約占72%。同樣，來(lái)自伊拉克巴拉德空軍基地戰(zhàn)區(qū)醫(yī)院的報(bào)告[3]稱，在仔細(xì)檢查了戰(zhàn)爭(zhēng)中傷員傷情后，發(fā)現(xiàn)在四千多名傷員中有近4.4%存在嚴(yán)重的血管損傷，其中四肢血管傷占70%。而在四肢血管傷中，上肢和下肢血管傷分別占三分之一和三分之二。由此看來(lái)，四肢已成為血管傷的高發(fā)部位，這也使未來(lái)戰(zhàn)時(shí)血管傷的研究更加有針對(duì)性。

1.2 高能量損傷更加多見

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，高能量武器的使用率呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，其所致的傷害也愈發(fā)常見。2008年Owens等[4]的一項(xiàng)研究報(bào)告中提到，在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中爆炸傷已經(jīng)占到各類傷害總數(shù)的78%。戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下血管損傷的發(fā)生及嚴(yán)重程度與其受傷機(jī)制密切相關(guān)。首先，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的高能量殺傷性武器，如導(dǎo)彈、榴彈、地雷等爆炸裝置，其爆炸后產(chǎn)生的眾多大小不同的高速碎片進(jìn)入人體后，易造成多方向、深層次的穿透?jìng)?，由此?dǎo)致的血管傷的概率和嚴(yán)重程度都較普通戰(zhàn)傷高。其次，除了彈片直接穿破、離斷血管外，高能量武器還存在其他致傷機(jī)制。Nguyen等[5]研究顯示，彈片在組織中高速摩擦引起的熱量、減速時(shí)的剪切力和壓縮力以及直接栓塞血管等也可以造成血管、神經(jīng)及周圍組織的附加損傷。所以，爆炸傷等高能量損傷高發(fā)、致傷機(jī)制復(fù)雜、多合并傷使戰(zhàn)時(shí)血管傷的救治具有很高的挑戰(zhàn)性。

1.3 出現(xiàn)嚴(yán)重的出血和感染

戰(zhàn)時(shí)血管損傷的另一個(gè)特點(diǎn)是易出現(xiàn)嚴(yán)重的出血和傷口感染。其中，大量的出血可引起低體溫、酸中毒和凝血障礙等癥狀(俗稱 “死亡三聯(lián)征”)，“死亡三聯(lián)征”的出現(xiàn)大大增加了傷員的死亡率。研究表明[6]，傷員運(yùn)送至醫(yī)療中心之前，因失血導(dǎo)致的死亡率可達(dá)10%。而傷口感染很可能會(huì)演變?yōu)閿⊙Y或膿毒血癥，引發(fā)全身感染。2010年Fox[7]分析了46例戰(zhàn)時(shí)血管損傷患者，其中有14例進(jìn)行了截肢，按受傷時(shí)間不同分為立即(≤48 h，5例)、早期(> 48 h且≤30 d，6例)和晚期(> 30 d，3例)三組。該研究發(fā)現(xiàn)截肢原因多為感染、移植物血栓形成和慢性疼痛。同樣，來(lái)自黎巴嫩戰(zhàn)爭(zhēng)的數(shù)據(jù)顯示，近80%的四肢血管傷傷員都有不同程度的開放性骨折，而開放性骨折引起的感染是影響截肢率的一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素[2]。所以，感染若不能及時(shí)控制，將直接威脅到傷員生命，此時(shí)唯一的挽救辦法是及時(shí)截肢，而截肢也代表著肢體救治的失敗。

2 戰(zhàn)時(shí)四肢血管傷的早期救治技術(shù)進(jìn)展

一般地，戰(zhàn)士在戰(zhàn)場(chǎng)受傷后，需在接受早期治療24 h后才能順利脫離戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。而由于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，醫(yī)療條件限制以及后送能力薄弱等原因，戰(zhàn)時(shí)血管傷救治很難達(dá)到一般醫(yī)院的救治水平，進(jìn)而嚴(yán)重影響了傷員的生命安全。戰(zhàn)時(shí)血管傷的早期、高效救治技術(shù)一直是軍事醫(yī)學(xué)的重要研究方向之一。本節(jié)主要就目前的結(jié)扎技術(shù)、血管重建、血管接入技術(shù)等主要救治技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。

2.1 結(jié)扎技術(shù)

結(jié)扎救治技術(shù)原理如圖1所示，主要采用止血帶、繃帶或簡(jiǎn)易繩索等直接捆綁肢體近心端從而阻斷血管血流以達(dá)到止血目的。結(jié)扎止血一直被認(rèn)為是救治血管傷的最基本方法。第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)場(chǎng)醫(yī)療資源有限，止血帶結(jié)扎止血是當(dāng)時(shí)條件下可以接受且較理想的救治方式。2009年Kragh等[8]對(duì)伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中止血帶的使用情況和有效性進(jìn)行了隨訪研究，在2 838例肢體受傷平民及軍人中有232人使用了止血帶，隨訪結(jié)果顯示使用止血帶傷員中有31例因傷勢(shì)嚴(yán)重死亡，死亡率13%，而未使用止血帶傷員死亡率高達(dá)90%。研究顯示，止血帶結(jié)扎在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下仍然可以明顯提高四肢血管傷傷員的生存率。但是，長(zhǎng)時(shí)間肢體結(jié)扎極易導(dǎo)致遠(yuǎn)端肢體的缺血、壞死，最后被迫選擇截肢。所以在二戰(zhàn)期間，雖然采用了結(jié)扎救治但也導(dǎo)致了當(dāng)時(shí)美軍近60%的截肢率。近年來(lái)止血帶結(jié)扎技術(shù)也取得了一些進(jìn)展，先后出現(xiàn)了計(jì)時(shí)止血帶、卡式止血帶、棘輪止血帶、全自動(dòng)止血帶等，其中，卡式、棘輪止血帶具有易攜帶、可單手操作等優(yōu)點(diǎn)，計(jì)時(shí)、全自動(dòng)止血帶具備計(jì)時(shí)和報(bào)警功能，可在一定程度上防止止血時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致肢體壞死的發(fā)生[9]。

圖1 止血帶結(jié)扎的使用Fig.1 Use of tourniquet ligation

圖2 臨時(shí)血管分流術(shù)Fig.2 Temporary vascular shunt

2.2 血管重建

隨著保護(hù)措施的增加、手術(shù)能力的提高以及戰(zhàn)場(chǎng)疏散傷員能力的強(qiáng)化，血管損傷造成的死亡率不斷下降。但是，因動(dòng)脈結(jié)扎造成的截肢率卻不斷增加，使得醫(yī)療工作者不得不考慮新的救治方式。血管重建是用臨時(shí)管道、自體或人工血管等連接血管斷端，恢復(fù)血液流通，從而達(dá)到血管傷的救治目的?，F(xiàn)今戰(zhàn)時(shí)血管重建主要包括臨時(shí)血管分流術(shù)和血管移植兩方面。

（1）臨時(shí)血管分流術(shù)

臨時(shí)血管分流術(shù)（如圖2所示）是將臨時(shí)性導(dǎo)管插入血管兩側(cè)斷端，兩側(cè)絲線結(jié)扎后作為臨時(shí)血流通道的一種救治技術(shù)。臨時(shí)血管分流術(shù)相比止血帶結(jié)扎可以使離斷血管復(fù)通，不僅可以迅速減少出血，還可以暫時(shí)保證遠(yuǎn)端肢體的血液供應(yīng)，降低截肢率，為急救復(fù)蘇、處理其他致命傷以及戰(zhàn)場(chǎng)后送贏得時(shí)間。在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)期間，美軍將血管分流術(shù)應(yīng)用到四肢血管傷的救治中，從而使截肢率減少到13% 。2016年Inaba等[10]對(duì)213例臨時(shí)血管分流術(shù)的患者進(jìn)行了調(diào)查研究，結(jié)果顯示肢體挽救率達(dá)96.3%，沒(méi)有死亡病例。所以，臨時(shí)血管分流術(shù)在四肢血管傷救治中被證明是可行的。不過(guò)，臨時(shí)血管分流術(shù)救治損傷血管也面臨新的問(wèn)題。2008年Subramanian[11]的一份研究報(bào)告稱，在回顧了10年內(nèi)接受臨時(shí)血管分流術(shù)的60人生存情況后發(fā)現(xiàn)，術(shù)后血管的血栓形成率為5%。Inaba的研究中也存在5.6%的血栓形成率和1.4%分流器脫位，血栓形成成為臨時(shí)血管分流術(shù)最常見的并發(fā)癥。

（2）血管移植

血管移植是使用替代血管對(duì)損傷血管進(jìn)行重建，常見的替代血管是自體的隱靜脈和膨體聚四氟乙烯（ePTFE）人造血管。自體隱靜脈作為移植物屬于自體移植，具有無(wú)排異、血管功能正常、獲取及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，據(jù)報(bào)道[12-13]，隱靜脈移植救治血管損傷曾在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)期間備受青睞，圖3是股動(dòng)脈損傷后用對(duì)側(cè)隱靜脈進(jìn)行的血管移植。2015年Watson等[13]對(duì)阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)期間自體靜脈和膨體聚四氟乙烯（ePTFE）人造血管的效果進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，自體隱靜脈移植到外周血管后8年內(nèi)血栓形成率只有23%，而膨體聚四氟乙烯（ePTFE）人造血管則高達(dá)69%。不過(guò)自體隱靜脈的獲取時(shí)間較長(zhǎng)、操作技術(shù)要求較高以及隱靜脈的直徑無(wú)法最佳的匹配受傷血管管徑等原因使靜脈移植的應(yīng)用受到限制，同時(shí)，血管傷在四肢的多發(fā)性，理論上減少了移植物的供應(yīng)來(lái)源，因此這些特點(diǎn)一定程度上限制了靜脈移植的應(yīng)用。

圖3 隱靜脈移植Fig.3 An interposition graft of saphenous vein

隨著生物材料學(xué)的迅猛發(fā)展，膨體聚四氟乙烯（ePTFE）人工血管（如圖4所示）以其良好的生物相容性、柔韌性以及特有的微孔結(jié)構(gòu)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開始作為血管的替代品，并且迅速得到廣泛應(yīng)用。Watson等[13]研究顯示，膨體聚四氟乙烯（ePTFE）人造血管參與了美軍十年來(lái)近百分之六戰(zhàn)時(shí)血管傷的動(dòng)脈重建，在戰(zhàn)時(shí)血管傷救治方面發(fā)揮了重要作用。在與自體血管移植組的對(duì)比中，膨體聚四氟乙烯（ePTFE）人造血管具有同樣的有效性和持續(xù)性，盡管血栓、感染等并發(fā)癥的幾率較自體血管移植高，但其來(lái)源充足、管徑種類多、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)也是自體靜脈移植所無(wú)法替代的。因此，Walter Reed團(tuán)隊(duì)[14]曾提出了一種設(shè)想，膨體聚四氟乙烯（ePTFE）人造血管僅作為沒(méi)有合適移植物或嚴(yán)重?fù)p傷患者的暫時(shí)動(dòng)脈重建，在傷員后送和恢復(fù)肢體灌注后，外科醫(yī)生再擇期進(jìn)行自體血管的移植。因此，鑒于膨體聚四氟乙烯（ePTFE）人造血管不錯(cuò)的移植有效性以及眾多優(yōu)點(diǎn)，可以將其作為早期血管重建的首選之一，而在長(zhǎng)期效果方面，對(duì)其并發(fā)癥的預(yù)防或替代技術(shù)可以作為后續(xù)研究的重點(diǎn)。

圖4 膨體聚四氟乙烯人造血管Fig.4 Polytetraf l uorethylene(ePTFE)

2.3 血管介入技術(shù)

血管介入技術(shù)是指在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的引導(dǎo)下，利用穿刺針、導(dǎo)絲、導(dǎo)管等裝置經(jīng)血管途徑進(jìn)行診斷和治療的血管救治技術(shù)。2004年Fox[15]在首次描述了血管造影在評(píng)估戰(zhàn)場(chǎng)血管傷人員中的巨大應(yīng)用前景，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行血管造影的受傷人員中，有一半以上的傷員存在隱性血管損傷。2010年Nitecki等[2]在511例因戰(zhàn)傷收治的患者中篩查出39例有血管損傷，其中62%是由CTA診斷出，38%由手術(shù)探查診斷出，圖5是CTA成像后顯示血管傷患者左下肢股動(dòng)脈損傷以及右下肢內(nèi)含多個(gè)彈片。在該研究中CTA可以快速采集數(shù)據(jù)和重建圖像，準(zhǔn)確性和特異性可達(dá)到90%~100%。在血管傷治療方面，2008年Rasmussen等[16]首次證明了血管介入技術(shù)在戰(zhàn)時(shí)損傷中治療的有效性和可行性。他在研究中發(fā)現(xiàn)，13%的血管損傷用血管介入治療效果顯著，如頸動(dòng)脈、骨盆血管損傷等，血管介入治療可以通過(guò)栓塞、支架植入、過(guò)濾器植入等直接治療或間接輔助開放性手術(shù)的進(jìn)行，并且該技術(shù)可以減少失血以及生理應(yīng)激，有效性更加明顯。Desai[17]等于2014年對(duì)28例外周動(dòng)脈早期損傷病例進(jìn)行了介入技術(shù)治療，手術(shù)全部成功，并且45 d后肢體挽救成功率達(dá)92%，從而驗(yàn)證了介入技術(shù)治療血管傷的早期有效性。綜合血管介入技術(shù)的診斷及治療，可以肯定血管介入技術(shù)早期救治四肢血管傷的應(yīng)用效果。但該技術(shù)實(shí)際操作仍然較為耗時(shí)，無(wú)法應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期大批傷員的快速診斷和處理，且治療后的長(zhǎng)期療效還未有報(bào)道，所以對(duì)該技術(shù)在戰(zhàn)場(chǎng)救治的應(yīng)用仍然需要做進(jìn)一步研究和優(yōu)化。

圖5 計(jì)算機(jī)斷層攝影血管造影術(shù)Fig.5 Computed tomographic angiography(CTA)

3 未來(lái)展望

戰(zhàn)場(chǎng)之外，新的血管救治技術(shù)仍在不斷研究中，這些技術(shù)還未曾在戰(zhàn)時(shí)血管傷救治中報(bào)道，多在臨床試驗(yàn)階段，其中包括機(jī)械吻合法、粘合劑吻合法、激光吻合法等。

利用針環(huán)原理的血管吻合器為代表的機(jī)械性吻合技術(shù)具有操作迅速、不易縮窄、通暢率高等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)在臨床中已經(jīng)廣泛應(yīng)用于靜脈血管的吻合[18]。對(duì)于動(dòng)脈吻合，北京積水潭醫(yī)院[19]于2013年嘗試用COUPLER血管吻合器修復(fù)上肢動(dòng)脈，在后續(xù)的隨訪中初步驗(yàn)證了COUPLER血管吻合器快捷、安全、有效地修復(fù)上肢動(dòng)脈的臨床效果。不過(guò)，吻合器吻合也存在較為棘手的問(wèn)題，包括吻合口血管僵硬、血管管徑受限、外膜易形成異物肉芽腫等[20]。

以氰基丙烯酸酯醫(yī)用膠、光敏化學(xué)組織粘合劑等為代表的化學(xué)合成材料和以纖維蛋白膠、血漿戊二醛膠等為代表的生物組織材料是目前粘合吻合法研究的兩個(gè)熱點(diǎn)方向。研究表明[21]，氰基丙烯酸酯醫(yī)用膠具有迅速吻合、操作方便、抗張強(qiáng)度可靠、抗菌性等優(yōu)點(diǎn)，但其也存在熱損傷、組織毒性、在與液體接觸時(shí)粘合力小等缺點(diǎn)。纖維蛋白膠利用血液凝固原理，在接觸血液時(shí)其所含的纖維蛋白原和凝血酶兩種組分發(fā)生作用生成不溶的纖維蛋白，因?yàn)槭巧锖铣刹牧?，纖維蛋白膠具有良好的生物相容性，同時(shí)也具有止血效果好、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。而它的不足則在于價(jià)格昂貴、易形成血栓、強(qiáng)度不夠等，不過(guò)該方法配合針線縫合時(shí)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，取得了不錯(cuò)的吻合效果[22]，這也給未來(lái)的救治方式帶來(lái)了啟發(fā)。

隨著激光器技術(shù)的不斷發(fā)展和血管吻合提出的高要求，激光吻合法近些年來(lái)也取得了很大進(jìn)展，是極具前景的一種吻合方法。激光吻合通過(guò)光效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)闊嵝?yīng)而使吻合處組織的膠原蛋白發(fā)生溶解、凝固，即發(fā)生焊接現(xiàn)象。激光吻合法具有降低損傷、減少出血、功能恢復(fù)快、微創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，是其他技術(shù)所未能達(dá)到的，但同時(shí)其初期抗壓強(qiáng)度小、需輔助材料、易形成假性動(dòng)脈瘤等缺陷還需要進(jìn)一步研究并克服[23]。

隨著科技的進(jìn)步以及研究的不斷進(jìn)展，戰(zhàn)時(shí)四肢血管傷的早期救治已經(jīng)由單純的結(jié)扎進(jìn)展為應(yīng)用臨時(shí)血管內(nèi)分流術(shù)、靜脈或人工血管移植、血管介入技術(shù)等多種先進(jìn)救治方式；也由開始的以止血為主到以止血、保肢、抗凝、恢復(fù)、微創(chuàng)等多因素考慮的救治方式。同時(shí)，新的血管傷救治技術(shù)還在繼續(xù)研究中，多種救治技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的理念也在嘗試，相信不斷發(fā)展的新技術(shù)會(huì)更加適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)血管傷的特點(diǎn)，為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中血管傷的早期救治提供更有力的保障。

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Development on Early Treatment Technique of Vascular Injury in Wartime

【Key words 】LIU Shen1, LIANG Xiangdang1, WANG Xinhao1, GUO Zhanshe2, SUN Geng3
1 Orthopaedic Department, General Hospital of PLA , Beijing, 100853
2 School of Instrumentation Science and Opto-electronics Engineering, Beihang University, Beijing 100191
3 Orthopaedic Department of 252 Hospital of PLA , Baoding, 071000

vascular injury, wartime, treatment technique, development

R54

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2017.03.014

1671-7104(2017)03-0208-05

2016-11-22

國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目（2014DFA31230）；軍隊(duì)?wèi)?yīng)用基礎(chǔ)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（BWS13C029）

梁向黨， E-mail: lxd301@263.net

【 Abstract 】In the background of the high incidence of vascular injury in wartime，this paper introduces the characteristics of vascular injury in war environment and the development of early treatment technique of vascular injury applied in wars since World War II. Then，the advantages and limitations of various treatment techniques are also analyzed. Finally, The development of technology and research direction are summarized and prospected.