胸部火器傷致傷參數對家兔實驗模型的影響

　　第四軍醫大學學報2000年第21卷第5期

郭建軍　劉維永　劉蔭秋　蔡建輝　李兵倉　李曙光　王大田　張良潮

　　摘　要： 目的　探討不同致傷參數對家兔胸部火器傷模型建立的影響及致死原因.方法　分別 用3個檔次速度﹝V₁=（350±20） m^．s^-1；V₂=400～500 m^．s^-1 ；V₃=700～800 m^．s^-1﹞造成家兔右下胸穿透傷(n=28)，每種傷型又分模型組與救治組.結果　①V₂和V₃彈片傷組，無論救治與否，死 亡率均為100%；V₁為槍彈傷組，致傷模型組與救治組死亡率分別為:83%和50%.②各 組致傷瞬間動脈壓、靜脈壓、氣道壓均驟然上升，分別高達傷前3.5，9.0和8.0倍，動脈血氧飽和度降低，二氧化碳儲留及混合性酸中毒. ③大體解剖見有肋骨骨折、肋間動脈破裂、右下肺傷道週圍肺挫傷和胸腔積血，積血量3組分別為32.5，26.5和17.5 mL.結論　V₁槍彈傷適合于家兔胸部火器傷救治研究的實驗模型；V₂和V₃彈片傷傷情重，出血速度快，均在傷後 1 h內死亡，屬致死性胸部火器傷模型.並提示用家兔制造彈片傷救治研究的實驗模型非常 困難.致傷速度的選擇應根據動物種屬和耐量來定.

　　關鍵詞：胸部創傷；火器傷；動物模型

　　0　引言

　　近代戰爭彈片傷發生率遠較槍彈傷高，我們在前一階段槍彈傷研究基礎上，與第三軍醫大學外科研究所合作，又進行了家兔彈片傷建模的實驗研究.

　　1　材料和方法

　　1.1　材料　健康家兔28只，雌雄不限.體質量（2.5±0.25） kg，隨機分組 ，彈片傷原擬按發射速度分成中速(700～800 m?s^-1，模型組與救治組各4只兔)，次中速(400～500 m ?s^-1，模型組與 救治組各4只兔)和低速(＜400 m?s^-1)3組.在預備實驗中發現速度＜400 m?s^-1組彈片出膛後飛行軌蹟 不穩，著彈點偏離較大(＞10 mm)，無法準確命中目標，因而將低速(＜400 m?s^-1)組 改用 槍彈傷﹝V₁=（350±20） m?s^-1，模型組與救治組各6只兔﹞作為對照.致傷 類別和參數見Tab 1.

　　1.2　方法　家兔致傷前應用30 g?L^-1戊巴比妥鈉30 mg?kg^-1 iv麻醉，無菌條件下分別經右頸總動脈和右頸外靜脈插管、氣管插管接四道生理儀，固定于致傷架上，置測速網靶，致傷點為右胸第4肋間鎖骨中線外1 cm，致傷後救治採用縫閉胸壁傷口，穿刺排氣，靜脈輸液及正性變力藥物 應用，並按傷前5 min, 致傷瞬間, 傷後5，30 min，1，6和12 h取樣檢測以下指標，死亡者立即解剖，存活者72 h活殺，進行屍檢觀察.

表1　兔胸火器傷的致傷參數

　　tab 1　Parameters of projectile in rabbit's firearm thoracic wound

　　2　結果

　　2．1　循環及呼吸變化　動脈壓3個組于致傷瞬間1 ms內迅速上升，上升幅度1 .8～3.5倍，旋即下降後有個短暫回升，隨後又逐步下降，經輸液及正性壓力藥物應用後，槍彈傷救治組動脈壓可回升（Fig 1），彈片傷兩組無論是否救治，血壓均呈進行性下降直至死亡.腔靜脈壓 在 致傷瞬間迅速上升，幅度3～9倍，隨後很快下降，並低于傷前水平.僅槍彈傷組經救治後靜 脈壓可恢復到正常水平(Fig 2).心率在致傷即刻下降，槍彈傷救治組中存活者心率可恢復 正常，槍彈傷模型組及兩彈片傷組無論是否救治，致傷後心率均逐步降低，直至死亡.氣道壓 力在致傷瞬間2 ms內迅速上升6～8倍隨後下降，但高于傷前，槍彈傷長期存活者可逐漸恢復，模型組及兩彈片傷組逐步下降直至死亡(Fig 3).呼吸頻率在致傷後有1～2個呼吸暫停， 隨後表現為淺快，繼而逐步降低、槍彈傷救治組長期存活者可恢復正常，槍彈傷模型組及兩彈片傷組致傷後呼吸頻率均逐漸降低直至死亡(Fig 4).血氣變化主要表現為混合性酸中毒，p H值降低，病理分流增加(a/AO₂↓).在槍彈傷組，PaO₂及SaO₂下降明顯，而彈片傷組由于存 活時間較短，表現為PaO₂降低，右SaO₂在正常範圍內.槍彈傷組存活者可以逐步改善， 彈片傷組救治效果不明顯.

　　2.2　存活情況與死亡率　低速槍彈傷模型組和救治組死亡率分別為83%和50%，兩彈片傷模型 組與救治組死亡率均為100%，低速槍彈傷模型組75%于6 h內死亡，平均存活時間為4 h，經 救 治平均存活時間延長至12 h以上；兩彈片傷組100%死于1 h內，其中60%死于傷後30 min，平均存活時間小于45 min，救治與否存活時間無明顯差別.

圖1　兔胸腔傷頸總動脈壓變化

　　fig 1　Carotid artery pressure in firearm wound of thoracic cavity in rabbits

圖2　兔胸腔傷上腔靜脈壓變化

　　fig 2　Jugular vein pressure in firearm wound of thoracic cavity in rabbits

圖3　兔胸腔傷氣道壓變化

　　fig 3　Main airway pressure in firearm wound of thoracic cavity in rabbits

圖4　兔胸腔傷呼吸頻率變化

　　fig 4　Respiratory rate in firearm wound of thoracic cavity in rabbits

　　2.3　傷道變化　①槍彈傷組:胸壁入口、出口直徑分別為5 mm和9 mm左右，前肋多為單根粉碎性 骨折，肋骨缺失小于3 mm，出口1～2根肋骨粉碎性骨折，肋骨缺失可達5 mm，胸腔失血量12 ～ 23(平均17.5) mL.傷側肺為穿透傷，週邊挫傷區半徑3 mm左右，有出血、不張，對側肺組織 短時間內無明顯改變. 個別(4/12)子彈靠近肺淺部位穿過，可見肺組織小片狀撕裂、脫落約3 mm×2 mm×1 mm（Fig 5）. ②彈片傷組:中速、次中速彈片傷胸壁入口均大于出口，直徑分別 為12 mm/5 mm和15 mm/5 mm，前肋均有2根或2根以上粉碎性骨折，肋骨缺失可達8和5 mm ，出口 大多為單根肋骨骨折(12/16)，肋骨缺失小于3 mm.胸腔出血分別為24～50 mL和17～38 mL ，平 均為32.5 mL和26.5 mL.右下肺為穿透傷，挫傷區半徑分別達7和5 mm左右，傷側肺實質有出血 及不張，無明顯肺水腫、肺淺表撕裂及缺失較重，可達15 mm×6 mm×3 mm和13 mm×5 mm× 2 mm，對側肺無明顯變化（Fig 6）.

圖5　V₁組兔傷後6 h肺

　　fig 5　Wounded 6 h lung in rabbits of group V₁

圖6　V₃組兔傷後30 min肺

　　fig 6　Wounded 30 min lung in rabbits of group V₃

　　3　討論

　　3.1　實驗模型建立和有關致傷參數　胸部火器傷傷情復雜，死亡率高，因而建立穩定的致傷 模型，特別是小動物實驗模型難度較大^﹝1﹞.我們在制造家兔右下胸槍彈傷可救治 模型基礎上^﹝2﹞，擬進一步制造家兔右下胸部彈片傷模型，分別選用了V₁＜400 m?s^-1，V ₂=40 0～500 m?s^-1，V₃=700～800 m?s^-1致傷. 在預備實驗中發現低速(V ＜400 m?s^-1)彈片由于飛行穩定性較差，射擊偏差太大，對于胸廓較小的家兔，無法達到精確制造因救傷情動物模型的要求，故以一組低速槍彈傷做對比研究.結果各組都能精確命中設定目標，造成了胸腔穿透傷，著彈點準確，傷道穩定，並呈現了胸部火器傷的病理生理改變.傷道均避開了心髒大血管(包括肺門血管)，動物死亡率都很高，彈片傷組V＞400 m?s^-1者，無論是否搶救，16只兔均于傷後1 h 內死亡，大多30 m in內甚至10 min內即死亡，顯然傷情過于嚴重.本組槍彈傷致傷後的死亡率為83%，經早期 救 治死亡率下降到50%，符合戰時火器傷救治研究的要求^﹝3﹞.也提示應用彈片致傷制造符合救治研究的動物模型，必須改換大動物.

　　3．2　胸部火器傷傷情譜　胸部火器傷從總體而言必然有一個從輕傷到重傷，直到無法救治 的傷情譜(spectrum)，這和受傷動物大小、創傷類型、投射物傳遞給機體的動能都有關系，其中動物種類和投射物速度可能是主要決定因素. 本組2組彈片傷傳遞給家兔的能量分別為（67±5） J和（38±6） J，均造成致死性損傷，這種能量或速度造成人體右下肺穿透傷可能不至于死亡，因為人體對創傷的耐量遠較兔大，所以討論量效關系或研究制造胸部火器傷動物模型時，必須把致傷動物的種屬和(或)機體耐量(tolerance)一並考慮.即研究不同動物 致傷模型，應選擇相應合適的致傷能量和速度. 劉蔭秋等^﹝1﹞指出“在創傷彈道學的實驗研究中，由于所研究的內容不同，致傷模型的確立也往往不盡相同，有時甚至會存在較大的差異性”.本組實驗彈片傷兩個組均符合胸部火器傷致傷模型基本條件，但是不論是否救治，實驗動物于傷後0.5～1 h死亡，不適合做創傷救治研究動物模型，而適合作為一種嚴重的致死性胸部火器傷研究模型.

　　3．3　高能與致傷效應　槍彈致傷力主要是因為具有動能， v₁槍彈傷組傳遞給家兔能量為（4 9±3） J，即從能量看：V₂＜V₁＜V₃，為何V₂致傷力反而大于V₁，這可能由于彈片質量輕，出膛後在增大的偏航角飛行擊中機體，入口處擊斷2或2根以上肋骨，提示擊中目標時所遇阻力比V₁的槍彈大，因而進入體內必然進一步加大偏航角，甚至出現翻滾.最近王正國提 出創傷程度除與能量和速度有關外，還取決于被擊中部位的解剖與組織特性，特別和彈丸在創道致傷方式，在行程中有無翻滾有關^﹝4﹞，同我們觀察結果一致.

　　基金項目：全軍“九五”指令課題資助項目（96L046)

　　作者簡介：郭建軍（1971-），男（漢族），遼寧省葫蘆島市人．博士生（導師劉維永）．

　　郭建軍（第四軍醫大學西京醫院心血管外科中心，陝西　西安　710033)

　　劉維永（第四軍醫大學西京醫院心血管外科中心，陝西　西安　710033)

　　劉蔭秋（第三軍醫大學野戰外科研究所)

　　蔡建輝（第四軍醫大學西京醫院心血管外科中心，陝西　西安　710033)

　　李兵倉（第三軍醫大學野戰外科研究所)

　　李曙光（第三軍醫大學野戰外科研究所)

　　王大田（第三軍醫大學野戰外科研究所)

　　張良潮（第三軍醫大學野戰外科研究所）

　　參考文獻：

　　﹝1﹞劉蔭秋，王正國，馬玉媛. 創傷彈道學﹝M﹞. 北京:人民軍醫出版社，1991：27-30.

　　﹝2﹞ 郭建軍，劉維永，蔡建輝.家兔胸部火器傷實驗模型建立及早期死亡原因探討 ﹝J﹞.中國胸心血管外科臨床雜志，1998；5(2):73-75.

　　﹝3﹞ BarHEB EA著，羅寧譯. 胸部創傷學﹝M﹞.北京:解放軍出版社，1986：36-38.

　　﹝4﹞ 王正國. 槍彈致傷力和致傷機制的再認識﹝J﹞.中華創傷雜志，1998；14（5 ）：263-265.