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编号:10292927
四肢长骨爆炸伤的动物实验
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     作者:张进军 李兵仓 张良潮 陈志强 许川 刘鲁岳 刘江 孙忠良 阎卫东 谷春广 徐国鑫 孙伟

    单位:张进军(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第六研究室,重庆 400042);李兵仓(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第六研究室,重庆 400042);张良潮(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第六研究室,重庆 400042);陈志强(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第六研究室,重庆 400042);许川(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第六研究室,重庆 400042)

    关键词:爆炸伤;四肢;长骨;绵羊

    第三军医大学学报000409 提 要: 目的 观察某型导弹战斗部对四肢的致伤规律与 特点,为四肢爆炸伤的救治提供实验依据。方法 采用某型导弹战斗 部作为爆源,将绵羊45只呈扇形布放于距爆源不同距离处后引爆,致伤后进行病理解剖观察 。结果 在45只实验动物中,有23只(占51.1%)于导弹战斗部爆炸后速发 死亡;共有21只动物四肢长骨损伤,共有34处骨折,其中粉碎性骨折28处,占82.4%,且都 合并有其它部位的损伤。结论 在该现场试验中四肢长骨爆炸伤的发生 率高,局部组织毁损严重,骨折多为粉碎性骨折,且合并伤多而重,因此需加强对四 肢爆炸伤的早期救治,以降低死亡率和残废率。
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    中图法分类号:R642;R683.4 文献标识码:A

    文章编号:1000-5404(2000)04-0331-03

    On-spot test of blast injury to limbs in sheep

    ZHANG Jin-jun, LI Bin-cang, ZHANG Liang-chao, CHEN Zhi-qiang, XU Ch uang, LIU Lu-yue, LIU Jiang, SUN Zhong-liang, YAN Wei-dong, GU Chun-guan g, XU Guo-xin, SUN Wei

    (Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical Uniersity, Chongqing 400042,China)
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    Abstract: Objective To investigate the law and characteris tic of limb trauma caused by certain type of missile to provide basis for treati ng explosive limb trauma. Methods A total of 45 sheep were fix ed in a sector-shaped field around the missile at different distances. The woun ding effects of the missile were observed pathologically and anatonically after the explosion. Results Of the 45 sheep, 55.1% died immediately after injury. The morbidity of limb injury was 46.7%. The comminuted fracture a ccounted for 82.4% and the combined injury occurred more often. Conclus ion The ratio of limbs hit by fragments of the missile is high and the wound is serious by damaged. Meanwhile, the fracture is more comminuted and comb ined injury occurs more often. Thus the first aid should be enforced to decrease the death and disability rates.
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    Key words: explosive wound; limb; long bone; sheep▲

    随着科学技术在军事领域的广泛应用和飞速发展,各种精确制导的爆炸性武器逐步成为 现代战争舞台上的主角。在1991年的海湾战争和1999年的科索沃战争中,精确制导的爆炸 性武器被大量 使用,如巡航导弹、集束炸弹等[1]。四肢仍是现代战争中常见的受伤部位,四肢 伤伤员约占伤员总数的40%~70%,其中四肢长骨骨折的发生率约占30%~50%[2,3] ,所以四肢战伤的急救与早期外科处理是否得当,直接关系到伤员的生命和部队的归队率与 战斗力。为此,本研究采用某型导弹战斗部作为爆源,以现场试验的方式,对四肢爆炸伤的 特点进行了观察,以了解爆炸性武器对四肢的致伤规律,并为研究肢体爆炸伤的病理、病生 以及修复提供实验依据。

    1 材料与方法

    1.1 爆源
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    采用某部研制的某型导弹战斗部作为爆炸源,内装烈性炸药及预制破片。

    1.2 动物及布放

    东北地区绵羊45只,雌雄不拘,体重28~43 kg,测试伤前生理参数,包括体温、心率 、呼吸等。根据该导弹战斗部的装药量、破片密度、破片散射角等诸多物理参数设定动物的 布放距离,见表1。布放时动物先固定于致伤架上,然后呈扇形布放于距爆心不同距离处, 动物躯体右侧面朝向爆心,且动物之间互不重叠。

    1.3 试验方法

    将导弹战斗部置于距地面高3.4 m的特制钢架上,其质心距地面5 m,分别在距爆心35、 40、45 m处安置压力式传感器。待布放完毕后,所有人员撤离现场。用电引信启爆导弹战斗 部后,救护人员立即赶赴现场抢救,并观察伤情及伤后6、24及48 h生命体征的变化 。所有速发死亡和在观察过程中死亡的动物,均行尸检,其余存活动物于伤后72 h,颈动脉 放血活杀解剖。
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    2 结果

    2.1 现场动物伤亡情况

    在45只实验动物中,有23只于导弹战斗部爆炸后速发死亡,速发死亡率为51.1%,其中 有19只位于距爆心100 m以内处,占死亡动物总数的82.6%,见表1。45只实验动物有39只被 破片击中,共有106处破片伤,每只动物平均受破片伤2.7处,最多者有6处。破片伤占86.7% ,其中击中颅脑者8只(20.5%),颈部12只(30.8%),胸部18只(46.2%),腹部21只(53.8% ),四肢21只(53.8%)。45只实验动物都受到不同程度的冲击伤,主要累及全身空腔脏器 如鼓膜、肺以及胃肠等器官。所有部位的损伤均以右侧为主,这与动物的布放方向有关。

    表1 动物布放及伤亡情况

    Tab 1 The information about the number of died、 wound、 distributed sh eep
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    Distance from the missile(m)

    Group

    Total

    30

    40

    50

    70

    100

    130

    160

    200

    240

    The number of distributed sheep
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    2

    5

    5

    5

    5

    5

    6

    8

    4

    45

    The number of died sheep immediately

    2

    5
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    5

    3

    4

    2

    2

    0

    0

    23

    The number of wounded sheep in long bone

    2

    3

    4

    5
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    2

    2

    1

    2

    0

    21

    2.2 肢体损伤及合并伤情况

    在45只实验动物中共有21只动物四肢长骨损伤,共有34处骨折,其中股骨18处(52.9%) ,肱骨8处(23.5%),胫骨3处(8.82%),尺骨2处(5.9%),腓骨2处(5.9%),桡骨1处(2.9%) ,见表2。21只四肢长骨损伤动物都合并有其它部位的损伤,其中颅脑伤6只(12.2%),颈 部伤11只(22.4%),胸部伤18只(36.7%),腹部伤14只(28.5%)。除破片伤外,肢体爆炸伤还 常并发鼓膜、肺、胃肠道空腔脏器的冲击伤。表2 肢体长骨骨折情况
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    Tab 2 The information of fracture of long bone in sheep Position

    Fracture case

    %

    Forelimb

    11

    32.4

    Humerus

    8

    23.5

    Ulna and radius

    3
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    8.9

    Hindlimb

    23

    67.6

    Femur

    18

    52.9

    Tibia and fibula

    5

    14.7

    2.3 骨折类型

    在34处四肢骨折中,有28处为粉碎性骨折,占82.4%,其它为横断骨折、斜型骨折和裂 纹骨折等。这一骨折类型特点与战时统计资料相同[4]
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    2.4 病理解剖观察

    动物伤肢局部软组织毁损严重,肌间隙可见大量凝血块,肌组织大片坏死。伤口周围及 伤道深部有沙土、毛发等异物,周围血管断裂,周围大的神经因冲击而出现移位,并发生鞘 膜下出血、水肿等变化。长骨的骨折大多为粉碎性骨折,两断端间骨组织缺损,难以复位。

    2.5 伤前及伤后生命体征的变化

    实验动物伤前及伤后6、24、48 h体温、心率和呼吸的变化见表3。结果表明伤后存活动 物生命体征的变化主要是心率和呼吸的变化(伤后速发死亡和6 h以内死亡的动物未观察其生 命体征)。心率于伤后24 h内增快,以后逐渐减慢变平稳;呼吸于伤后6 h变慢,24 h后趋于 正常。表3 动物伤前、后生命体征的变化

    Tab 3 The changes of vital signs of sheep before
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    and afte r injury

    Post-injury (h)

    Parameters

    Pre-injury

    6

    24

    48

    BT(°C)

    39.5±0.38

    39.4±0.43

    39.4±0.45

    39.9± 0.53
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    HR(min-1)

    95.3±15.3

    100±11.8

    120±17.3

    102.8±12.6

    RR(/min-1)

    42.7±5.76

    31.5±5.21

    39.5±5.63*

    40.6±6.08

    BT:Body temperature;HR:Heart rate;RR:Respiratory rate;
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    *:P< 0.05,△:P< 0.01 vs pre -injury3 讨论

    在现代战争中,导弹尤其是精触制导的导弹已成为主要的武器。当导弹爆炸时,除产生 大量有效的杀伤性破片外,还有冲击波、爆轰波和高温等多种物理因素,所以爆炸伤是一种 集破片伤、冲击伤和烧伤等多种损伤于一体的复合伤,但主要是破片伤和冲击伤[4] 。本试验采用某型导弹战斗部作为爆炸源,内装烈性炸药及大量预制破片,具有较强的摧 毁力和杀伤力。试验结果表明,距爆心50 m以内的动物全部速发死亡,100 m以内的死亡率 也高达86.4%,以后随着距爆心距离的增加,速发死亡率逐渐降低,这与破片的分布密度、 破片的动能以及冲击波的致伤作用逐渐减弱有关。本试验破片伤的发生率为86.7%,其中四 肢伤占53.8%,破片伤最多者为6处。另据Spalding[5]报道,在1991年海湾战 争51名破片伤伤员中,平均每位伤员有9处伤口,最多者达45处。

    本试验共有21只动物的四肢长骨受到不同程度的损伤,占全身各部位损伤的53.8% ,其 中在距爆心30 m处的2只动物,肢体被抛弃到距躯体6 m远处,且毁损严重。21只四肢受伤动 物共有34处骨折,其中28例为粉碎性骨折,占82.4%,且均伴有不同程度的骨组织缺失,造 成肢体爆炸性骨缺损,给后期的治疗带来极大的困难。四肢战伤是否能够有效得到早期的外 科治疗,不仅关系到伤员的生命,而且关系到部队的归队率和战斗力。因此,不论在理论还 是实践上,都应加强对四肢战伤的研究。
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    四肢爆炸伤除骨折以外,还伴有周围软组织损伤、周围血管和神经损伤,且毁损严 重。伤道周围及深部存有沙土、毛发等异物,易导致感染,同时合并有其他部位的损伤。本 试验21只肢体受伤动物中,合并颅脑伤6只(28.6%),胸部伤18只(85.6%),腹部伤14只(66.7 %),无1例是单纯肢体伤。由此可见,肢体爆炸伤不仅伤情严重,而且合并伤多,所以临床 救治不仅要及时,更要重视合并伤的处理。

    因本试验中所有肢体伤动物都合并有其它部位的损伤,所以动物伤后的病理生理变化比 较大,其中主要是心、肺功能的变化。因受现场条件的限制,我们只能监测伤后存活动物的 心率和呼吸的变化。心率于伤后24 h内增快,以后逐渐减慢变平稳;呼吸于伤后6 h变慢,2 4 h后趋于正常。

    冲击伤主要是由爆炸性武器爆炸时,瞬间产生大量高压气体并释放大量的热。高热的爆 炸产物(主要为高压气体)迅速向四周膨胀,并将能量传递给周围的空气介质,由此逐渐向四 周传递,而形成冲击波,其主要靶器官是鼓膜、肺以及胃肠等空腔脏器[6]。本试 验共有37只动物(占82.2%)的鼓膜受损,主要表现为鼓膜充血、穿孔、破裂等;肺受损的动 物共29只(占64.4%),主要表现为肺充血、出血、破裂等。四肢并非冲击伤的靶器官, 但在距爆心近距离处,可能也具有一定的致伤作用。
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    基金项目:全军“九五”指令性课题资助项目( 96L039)

    作者简介:张进军(1972-),男,山西省兴县人,硕士研究生 ,医师,主要从事肢体爆炸性骨缺损修复的实验研究。电话:(023)6875 7466

    作者单位:刘鲁岳(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第六研究室,重庆 400042)

    刘江(中国白城 兵器试验中心108信箱,吉林 白城 137001)

    孙忠良(中国白城 兵器试验中心108信箱,吉林 白城 137001)

    阎卫东(中国白城 兵器试验中心108信箱,吉林 白城 137001)

    谷春广(中国白城 兵器试验中心108信箱,吉林 白城 137001)
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    徐国鑫(中国白城 兵器试验中心108信箱,吉林 白城 137001)

    孙伟(中国白城 兵器试验中心108信箱,吉林 白城 137001)

    参考文献:

    [1] 李兵仓,杨志焕,王正国.爆炸性武器在现代战争中的应用及其致伤 机制[J].解放军医学情报,1996,10(5):251-253.

    [2] Jones R, Kissinger D, Golocovsky M. Bomb-related injuries[J].Mil it Med,1994,159(6):536-540.

    [3] Aboutanous M B, Baker M. Wartime civilian injuries: Epidemiology an d intervention strategies[J]. J Trauma,1997,43(4):719-726.
, 百拇医药
    [4] 黎 鳌,王正国,盛志勇,等 主编.现代战伤外科学[M].北京:人民军医 出版社,1998.949-955.

    [5] Spalding T J W, Stewart P M, Teclloch D N, et al. Penetra ting missi le injuries in the Gulf war 1991[J]. J R Army Med Corps,1992,138(2):129-133.

    [6] 刘荫秋,王正国,马玉媛.创伤弹道学[M].北京:人民军医出版社,1991.1 46-148.

    收稿日期:1999-08-25;修回日期:1999-12-28, 百拇医药