王辉山，韩劲松

寒区战创伤救治研究进展

王辉山，韩劲松

王辉山，主任医师，教授，中国人民解放军心血管病研究所副所长，沈阳军区总医院心血管外科主任。1990年毕业于第二军医大学医疗系。1998年从第四军医大学博士毕业，师从我国著名心血管外科专家汪曾炜教授。2000年赴澳大利亚MONASH医疗中心从事成人心脏病外科临床工作，获澳大利亚皇家外科医师学会证书。主要从事先天性心脏病及冠心病外科治疗的基础与临床研究。从事心血管外科临床工作20余年，在心外科手术治疗和预后改善方面积累了丰富的临床经验，包括婴幼儿复杂性先心病、瓣膜及心律失常外科、冠状动脉旁路移植、大血管外科、微创心脏外科、心脏移植等心血管外科全系列手术，现手术量及手术效果在军内及东北地区居领先水平。2007年入选辽宁省“百千万人才工程”之百人工程层次，2011年入选“军队高层次科技创新人才工程之学科拔尖人才”，2012年入选沈阳军区“科技领军人才”和“创新团队”带头人。荣立二、三等功各1次。荣获国家科技进步二等奖1项，辽宁省科技进步一等奖1项、二等奖2项，军队医疗成果二等奖1项。承担国家自然科学基金1项，军队及省部级课题基金9项。

寒区是一种特殊的战场环境，其低温对人体的神经、运动、心血管、血液、呼吸、泌尿等系统以及代谢等均有较大影响，往往会加重原有创伤，如不及时救治或救治措施不当，死亡率极高。低体温是战创伤死亡的独立危险因素，应采取积极的预防措施以降低死亡率。本文总结目前国际上关于寒区战创伤的救治、预防及相关基础研究，分析寒区战创伤救治的国际研究现状，指出目前寒冷环境下战创伤的治疗和预防措施尚不完善，今后应运用分子生物学技术阐明寒冷环境对机体损伤的分子机制，研究与寒冷损伤相关的细胞因子，并进一步探索相应的防治方法。

军事医学；创伤和损伤；寒带气候；体温

特殊的战场环境有别于常规战场环境，其战创伤发生的特点、伤类、伤型及救治规律均有极大差别。寒区是一种较为特殊的战场环境，其常年温差大，环境恶劣，冻土、积雪、结冰多，地形复杂，致病因素多，伤情多样，环境因素如低温往往加重原有创伤，如不及时救治或救治措施不当，死亡率极高，而且伤员的后送也存在诸多不便，从而导致战斗减员或非战斗减员明显增加。在朝鲜战争中,我军因低温所致的非战斗减员高达20%。因此，寒区战创伤救治是当前我军军事医学领域亟待研究的重大课题。本文就目前世界范围内寒区战创伤救治研究的进展进行评述。

1 寒冷环境对机体影响的基础研究

一般认为，人体正常体温范围为36.4～37.3℃，非创伤的低体温定义为核心体温在32～35℃之间，而对创伤而言，低体温的定义是核心体温＜35℃。Klenerova等[1]认为，人体对寒冷的适应能力较对高温的适应能力差，寒冷既可引起冻伤，又可对心脑血管系统、呼吸系统、泌尿系统、免疫系统以及骨关节运动系统等产生严重损害，甚至威胁生命。

1.1 寒冷环境对中枢神经系统的影响 寒冷环境的短期刺激能提高交感神经的紧张程度，增加其代谢活动；随着寒冷刺激时间延长，人体运动神经元和感觉神经元的功能将受到抑制，产生冻僵或不可逆损害反应[2]。Kaushik等[3]通过实验证实，寒冷损伤可使脑神经传导速度减慢，此外氧化损伤还可导致寒冷损伤的进一步发展，诱导脑水肿、继发性脑损伤及细胞凋亡。体温每下降1℃，脑血流量下降6%～7%，即可能危及创伤性脑损伤患者的生命。

1.2 寒冷环境对运动系统的影响 McConnell[4]的研究表明，寒冷环境可使骨骼肌有氧氧化和能量代谢增强，以增加热量的产生，维持体温；寒冷环境可导致外周神经系统功能障碍，引起皮肤感觉障碍，骨骼肌协调能力和关节灵活性减弱，出现肌肉及肌腱撕裂。

1.3 寒冷环境对心血管系统的影响 低体温早期对心血管系统的影响是增加心率、每分输出量及平均动脉压，但随着体温继续降低，开始出现心率减慢、心肌收缩力减弱、输出量减少及血压降低等。体温低于33℃，冠脉血流量开始减少，心肌缺氧；体温低于30℃时出现房颤；体温低于25℃时出现室颤；体温低于24℃则可能出现心搏骤停[5]。低体温还可引起心肌细胞凋亡率显著增加[6]。

1.4 寒冷环境对血液系统的影响 Tsuei等[7]的研究表明，外伤后血液丢失会导致凝血系统激活，从而促进凝血块生成，阻止进一步出血。低温会影响凝血系统连锁反应，损害血小板功能，体温降到32.8℃时，凝血因子Ⅳ活性可降低33%。机体局部组织冷冻可引起红细胞、血红蛋白显著升高，红细胞可变性降低，毛细血管阻力增加，血小板高度聚集，白细胞黏附、活化，血液黏滞及血栓形成。上述改变易形成恶性循环，造成受冻机体组织微循环障碍，最终导致机体损伤[8]。

1.5 寒冷环境对呼吸系统的影响 寒冷低温对呼吸系统的影响包括减少呼吸道纤毛运动，增加呼吸道分泌物和黏滞度[9]。体温低于25℃时可出现肺水肿。氧离曲线的变化起初表现为左移，之后由于代谢产物的积聚、酸中毒形成使氧离曲线右移。呼吸反射性刺激在低温早期常加快，之后呼吸速率及潮气量下降，严重时可抑制延髓呼吸中枢，使气管及支气管纤毛运动减弱，造成呼吸道损伤。

1.6 寒冷环境对泌尿系统的影响 体温下降早期有利尿作用，可能与周围血管收缩、抗利尿激素被抑制及中心血容量增加有关。但随着体温继续降低，肾血流量和肾小球滤过率均减少，重者出现急性肾衰竭[10]。

1.7 寒冷环境对代谢的影响 低温可使代谢率增加2倍，引起贮备耗竭，如体温进一步降低，则可出现肌肉颤抖。肌肉颤抖时代谢率比安静时高6倍，机体耗能更加明显。随着体温的继续降低，血流量减少，可出现水电解质和酸碱平衡紊乱，最终引起低氧性肝损害。

2 寒冷环境对战创伤救治影响的研究现状

在院前环境，如伤者发生低体温，对局部的、钝性伤引起的中度到重度脑损伤而言，死亡率可增加3倍，甚至在到达医院时间很短的情况下也会发生。一项对12年来纽约烧伤患者资料的回顾性分析显示，大面积烧伤患者中低体温更为常见，死亡率也较高[11]。

2.1 低体温是战创伤死亡的独立危险因素 一项研究认为，低体温是院前预测整体死亡率的独立生理标志因素[12]。该研究回顾性分析了因战伤在医院治疗1年以上的2848例患者的资料，其中18%为低体温患者，结果显示低体温与Glasgow评分(GCS)、心动过速、低血压、低比容和酸中毒明显相关。如伤者暴露于寒冷环境，可发生寒战，并可通过传导、对流及辐射使体内热量丢失，失去调整核心体温的能力。如体温低于32℃，死亡率可达21%。如因战创伤所致，加之伤员出血等因素，在同样体温下，死亡率可达100%。2002年8月～2003年3月间，美国陆军第102前沿外科手术队被部署到阿富汗坎大哈机场执行救治任务，其间共为90名伤员施行手术112例次，包括枪伤(34%)、爆炸伤(8%)、机动车事故(14%)、刺伤(5%)和其他外伤(7%)。对这些患者的观察发现，如果转运前伤员暴露在寒冷环境下，可因低体温加重伤情[13]。此外，严重的创伤和休克也常与患者的体温异常相关。一项大样本研究对美国国家创伤资料库(National Trauma Data Bank，NTDB)2004年包含的400多个创伤中心的1.1亿例患者资料进行了分析，并探讨了温度与死亡率、创伤评分(injury severity score，ISS)、GCS及医院治疗效果的关系[14]。其中1 1026例患者体温＜35℃，802例＜32℃。对核心温度与死亡率的关系进行分析，结果显示，低于35℃时死亡率为25.5%，32℃时死亡率达39.0%，即温度越低，死亡率越高。但令人惊讶的是，有477名(59.5%)患者在温度32℃以下幸存下来，死亡率保持不变。据此认为低体温与高死亡率密切相关，低温可使创伤程度、酸中毒加重，ICU时间、呼吸机辅助时间延长。尽管在温度32℃以下，死亡率仍较高且保持不变，但患者却幸存下来，提示机体对体温生理调节有一定阈值，达到阈值后，机体很难再调节体温，而与创伤严重程度无关。

2.2 存在的争议 仍有少数学者反对把低体温作为创伤死亡的独立危险因素，他们认为低体温患者往往病情更严重，伴随的高死亡率是因为病情严重而不是因为低体温[15]。但也有专家质疑了这个观点，在Bukur等[16]的研究中，研究人员将伤者按严重程度分组，在各种程度的创伤分组中，再按照体温分组，评估伤者病情，发现低温组与非低温组的死亡率存在显著差异，从而间接地否定了高死亡率是因为病情严重而不是因为低体温的观点。

3 寒冷环境下低体温的防治

3.1 寒冷环境下低体温的预防 研究表明，在战创伤治疗早期，采取有效措施恢复体温是非常必要的，有助于改善战创伤的预后[12,17]。Moran等[18]研究了伊拉克防御部队官兵在1994～2001年间寒冷天气条件下的冻伤或冻疮等情况，共入选136名官兵，其中51%为中度低温下受伤，49%为周围血管冻伤(冻疮不足5%)。75%伤员受伤发生在寒冷月份，10%发生在春季，13%在秋季，2%发生在夏季。大多数病例(51%)在日常训练中受伤，15%在日常执勤中发生，34%发生在战斗行动如埋伏和视察敌情时。伊拉克防御部队的经验提示，通过命令和对战士及执行长官进行正确的教育，冻伤在大多数情况下是可以预防的。一项大样本研究囊括了1994～2002年全国创伤数据库中的所有患者，年龄18～55岁，包括低温组(3267例)和正常体温组(35 283例)，分层分析提示体温过低患者死亡率高于同样病情的体温正常患者，在控制了损伤程度和其他潜在的混杂因素后，低低温仍是独立的死亡危险因素(OR=1.19，95%CI 1.05～1.35)，证明低温对创伤患者没有明显的保护作用，且低温本身会导致创伤患者死亡率增加[15]。因此，对创伤患者应采取积极措施防治体温过低。

3.2 寒冷环境下低体温的治疗

3.2.1 常见的复温方法 应对低温的有害影响，一种最简单的方法是采取被动复温策略，如迅速将伤者从寒冷环境中撤离，在救护车上使用保温毯复温，并用毛毯覆盖，不应为了检查伤情而忽略因伤员暴露在外而导致的体温下降，因为一旦体温过低将无法轻易使之回升。但上述方法仅对中度低温有效，如果伤员体温调节机制已受损，该方法也无法发挥作用。目前美军已在伤员转运过程中采用低体温防治套件进行保温[19]。大多数侵入性复温方法因需特殊装备和训练，难以在院前阶段应用。侵入性复温方法的常见途径包括体心加温和体周复温，前者效果优于后者，还可通过复温装置进行气道加温、输液输血加温，采用覆盖法进行体表复温，或在急救和转运平台上安装强制通风复温系统等。此外，将绝缘加热包放置在伤者的头部、后背和腋窝，也是一种有效的保持体温方法。

在模拟战场条件下，动物模型应用上述方法均可有效预防体温过低。一项根据2006年10月2日颁布的创伤临床实践指南(CPG)进行的研究(数据来源于美国部队指挥外科研究所)，对CPG在创伤低温并发症治疗和预防中的应用效果进行了评估，结果表明，CPG可降低低温的发生率，其中标准的羊毛毯在转运中最为常用[20]。Allen[19]等研究了3种采用化学或电力驱动的主动低温预防产品，包括低体温预防处置包(HPMK)、即用即热加温包、Bair Hugger升温装置，以及5种被动预防低体温产品，包括羊毛毯、太空毯、Blizzard毯、裹尸袋和热水袋，结果表明主动预防产品的效果优于被动预防方法，其中HPMK的效果最好，可保持较高的温度120min。该研究结果还表明，主动预防装置在应用6h后均不会达到44℃的高温(该温度会损伤人体组织)。最好的被动预防低温的方法是热水袋和Blizzard毯，可维持较高的温度，并持续120min。因此所有的主动预防方法和大部分被动预防方法均优于羊毛毯。在接近室温的情况下，除HPMK有效外，热水袋和Blizzard毯也和其他主动预防方法一样有效。当然，首先要确保伤员与地面或担架隔离，因为身体可通过传导丢失热量；还要注意头和脚的保暖，这些部位可丢失身体的大部分热量；应注意静脉滴入室温液体会使体温迅速降低，因此，静脉输液要加温，温度至少为37.8℃，低体温患者则应加温到40.0～42.2℃之间。

3.2.2 血液制品的应用 致死性三联征包括体温过低、代谢性酸中毒和凝血障碍，其中任何一个因素未得到有效救治即可导致死亡[21]。严重创伤引起的凝血障碍使控制出血变得复杂，增加了战创伤患者的死亡率。休克促进早期凝血途径启动，由受损组织释放血栓样物质，同时激活抗凝系统，而凝血障碍与接下来的治疗如酸中毒、低体温和血液稀释等又密切相关[22]。为了纠正凝血障碍，避免灾难性和致死性弥散性血管内凝血(DIC)的发生，必须立即治疗低温。治疗凝血障碍的方法有输注重组激活因子Ⅶ(rFⅦa)或新鲜全血，此外，氨甲环酸(TXA)治疗可降低住院30d以上伤者的死亡率。Repine等[23]对2004～2005年在巴格达驻扎医院收治的战创伤患者的用血情况进行研究后认为，给低体温伤员输注温度为20～24℃的新鲜全血有一定优点，主张在低温环境下采用全血输注。但美国陆军的调查结果表明，伊拉克战争前4年内，野战医院共进行了6000U的全血输血，截至2008年12月，在伊拉克和阿富汗战场已有20多名伤员因全血输血而感染肝炎[24]。因此，美国陆军军医署颁布命令规定仅在无其他血源的紧急情况下才能使用新鲜全血输血。

3.2.3 控制性低温 损害控制性复苏是野战医院院前救治的标准方法，基本策略是低压、低容量、延迟、低温，强调专业人员的“超前加强，前伸配置，突出急救”，医护人员为阵地救治提供高级创伤生命支持。呼吸、循环支持技术前伸是美军在海湾战争中战伤救治的最大创新和突破，其中的低温与寒冷环境的低温不同，是一种主动的控制性低温，是采用低于常温的液体复苏，目的是延长救治的“黄金时间”，为大出血的伤员赢得更多的时间进行最后确定性的止血和复苏治疗。

低温也是一种治疗方法[25]。Casas等[26]在克利夫兰临床基地(CCF)研究了体外循环/体外膜肺氧合(CPB/ECMO)系统用于低温环境创伤救治转运中的可行性，采用猪为实验动物模拟前线战场伤员，建立致命性大血管出血模型，并在CCF的辅助下，在深低温条件下修补大血管，送至ICU，监测是否存活、对神经系统的影响、对认知功能的影响、器官损害及3周后的并发症等。结果显示，83%的实验动物存活，与以前报道的常规装置的应用效果类似。对神经系统的影响、脏器功能失调和并发症发生率与标准装置的报道无统计学差异。因此认为CPB/ECMO系统可通过深低温而用于大血管致命性损伤的修复，尤其对于在恶劣环境中的伤员转运是较好的选择。

综上所述，目前寒冷环境下战创伤的治疗和预防措施尚不完善，今后应进一步阐明寒冷环境对机体损伤的分子机制，研究与寒冷损伤密切相关细胞因子，并深入探索相应的防治方法。

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International research status of war trauma rescue and treatment in cold region

WANG Hui-shan, HAN Jin-song
Department of Cardiovascular Surgery, General Hospital of Shenyang Command, Shenyang 110016, China This work was supported by the Military Equipment Development Project in 2013 (ASY13J001)

When an injury occurs in an armed combat in the cold region, low temperature may impact greatly on metabolism and other vital functions, including the nervous, motor, cardiovascular, respiratory, and urinary system, thus low temperature often aggravates existing trauma, leading to a high mortality rate if rapid and appropriate treatment is not provided. Hypothermia is known as an independent risk factor of fatality following combat trauma, therefore, proactive preventive measures are needed to reduce the mortality rate. After summarizing the basic research on battlefield environments and progress in the prevention and treatment of trauma, it is concluded that current treatment and preventive measures for combat trauma in cold regions are inadequate. Future molecular biological studies are needed to elucidate the mechanisms and relevant cellular factors underlying body injury caused by cold environment, in order to look for future strategy to prevent and treat war injuries occurring in cold regions.

military medicine; wounds and injuries; cold climate; body temperature

R826

A

0577-7402(2014)05-0369-05

10.11855/j.issn.0577-7402.2014.05.08

2013年军队装备研制项目重大项目(ASY13J001)

110016 沈阳 沈阳军区总医院心血管外科(王辉山、韩劲松)

2013-12-13；

2013-12-25)

熊晓然)