作者：李丹 李兵仓 雷德林 良潮 周树夏 王彦亮 白振西 王昭领 吴国萍
【关键词】 爆炸伤;
关键词: 爆炸伤;血管损伤;弹力纤维;血管平滑肌细胞
摘 要:目的 探讨在一种新的颌面颈部致伤模型的作用下，颈部大血管（颈总动脉）受爆炸伤后的病理变化. 方法 采用雷管置于面部咬肌上方10cm处引爆模拟爆炸冲击波，同时，颈部用五三式滑膛弹道枪致颈部切线伤或贯通伤模拟爆炸时破片致伤作用. 结果 致伤后距伤道中点1，3和5cm的颈总动脉均有不同程度的损伤.光镜下均可见血管内皮粗糙、血栓形成、中膜弹力纤维断裂以及中外膜大量炎细胞浸润.电镜下内皮细胞、平滑肌细胞的表现以变性坏死为主. 结论 颈总动脉间接火器性损伤后血栓形成以24h为高峰（P&<0.05）.在上述模型作用下，除距伤道1cm处的动脉内皮损伤较重外，其他距离的内皮细胞和中膜损伤程度均未发现明显差异.说明爆炸+破片复合伤（简称破-冲复合伤）的作用较单纯的破片损伤程度为重.另外，致伤后的内膜及中膜的断裂有使外膜疝出的趋势，为研究临床上间接性火器损伤所致的假性动脉瘤的形成机制提供了理论依据.
Keywords:blast trauma;blood vessels injury;elastic fibers;blood vessels smooth muscle cells
Abstract:AIM To research the pathological changes of common carotid artery caused by blast.METHODS The impact wave was simulated by detonator blast in the distance of10cm over masseter，and the edge or penetration injury of cervical skin and muscle was made by rifle to imitate seg-ments in blast.RESULTS The common carotid artery was injured in the distance of1，3，5cm from the middle of the wound track.The artery pathological changes could be found under microscope，including rough endothelia，thrombosis，elastic layer broken and inflammatory infiltration in the mid-dle and external layer of vessels.Under electric microscope，deterioration and necrosis were the main changes.CONCLUSION Thrombosis reaches extremity at24h after indirect firearm injury.The injury of endothelium in the dis-tance of1cm from the wound track is severer than the other distances in which there’s no apparent difference in injury ex-tent in the endothelium and middle layer，suggesting that the complicated effect of blast and segments is severer than single effect of segments.In addition，the breaking of internal and middle layer tends to form hernia of the external layer.This can be the theoretic evidence for the research of pseudoa-neurysm formation in clinic after indirect firearm wound.
0 引言
本实验以面颈部破-冲复合伤（颈部破片伤均为切线伤或贯通伤）模拟战时颈部大血管（颈总动脉）爆炸伤的病理变化.目前单纯爆炸或单纯高速投射物致伤机体时，国内外学者研究的比较多［1-3］ ，而对于颌面颈部在破-冲复合伤情况下的研究，尤其是对颈部大血管（颈总动脉、颈内外静脉）的间接损伤作用未见报道.为此，我们对颈总动脉的间接损伤进行了观察，为临床上处理颈部血管爆炸间接伤提供理论依据.
1 材料和方法
1.1 材料 选用四川地区成年犬30只，体质量12～15kg，iv3g・L-1 的戊巴比妥纳予以麻醉，用量为30mg・kg-1 ，同时气管内插管.
1.2 致伤条件及致伤参数的检测 破片致伤模型采用瑞典模型，弹丸由五三式滑膛弹道枪发射，钢珠重为1.03g，直径为6.63mm，药量1.2g，射距6m，平均射速1148m・s-1 ，平均撞击速度780m・s-1 .测速仪为南京理工大学生产的HG202A-Ⅱ型，云路电子测试仪.犬麻醉后侧卧位，颈部垫高.雷管置于咬肌正上方，距咬肌中点10cm，平行于面部.雷管含药量为1.3g，其中RDX0.9g，DDNP0.4g，爆速:6726m・s-1 ，爆压33.7GPa，爆热:5.439MJ・kg-1 ，爆温:4000K.颈部弹着点从致伤侧胸头肌前缘通向后缘，位于胸头肌中上1/3处，距犬下颌角6～8cm，平均7cm.伤道均为切线伤或贯通伤，伤道长轴方向垂直于致伤侧胸头肌长轴.枪击同时引爆雷管.颈总动脉壁压力波测试采用南京理工大学生产的100kg压阻式传感器.致伤前将传感器放置于颈总动脉壁旁边，并将传感器感应端朝向爆源及弹着点方向.
1.3 实验分组及处理因素 本实验分为5组:伤后即时、6h，24h，72h，7d组，每组各6只动物.致伤前切取动物非致伤侧的颈部血管作为正常血管观察对照.伤后距伤道中点（弹道深部边缘）1，3和5cm处各切取一小段颈总动脉，40g・L-1 多聚甲醛固定，石蜡包埋，切片，HE并行，Weigert弹力纤维染色，光镜观察.同时取材行锇酸染色，透射电镜观察.致伤后6h所有动物给予常规清创.术后每日im青霉素160万单位预防感染.
2 结果
2.1 致伤参数 破片击中组织后局部吸收的能量为（321.8±32.7）J，雷管引爆瞬时，局部所受压力随距爆源距离增加而迅速减小，颈总动脉所受最大冲击波压力峰值平均226.6kPa，作用时间平均112μs.
2.2 大体观察 颈部皮肤、肌肉形成切线伤或贯通伤，胸头肌部分断裂.伤道周围皮肤充血，并有较多散在出血点，距爆源最近的中心区皮肤肌肉有燎毛和烧伤现象.伤道内皮下广泛淤血，伤道表浅区色泽暗，切开时出血不明显，伤道周围0.5cm以内，肌肉组织呈烂泥状.紧邻伤道的小血管颜色黑红，有血栓，不出血.在30只动物中有24只直接造成颈外静脉断裂，形成伤道活动性出血.颈部伤道距颈鞘约1cm，大体观察未见颈鞘内结构明显改变.
2.3 光镜观察 对致伤后的颈总动脉的组织结构改 变进行光镜观察，表现如下:①内膜:内皮粗糙，单个血管内皮细胞向腔内抬起，内皮细胞脱落，造成内皮下裸露以及内弹力膜的水肿、断裂和与中膜联系松懈（Fig1）;②血管腔内可见到血细胞，红细胞的附壁及血栓的形成（Fig2）;③中膜出现弹力纤维的绞绕、相互松解形成裂隙甚至有大片的断裂，形成血管壁中的空腔，中膜平滑肌也出现肿胀、空泡性变等改变（Fig3）;④外膜有炎细胞浸润，颈总动脉的滋养血管淤血或有血栓形成.时间较长的还有纤维细胞的增多.
2.3.1 伤后不同时间颈总动脉病理改变的分析 按照血细胞聚集和附壁的程度，我们对致伤后不同时间犬颈总动脉内血栓形成程度进行比较，并用Fried-man秩检验进行统计分析，结果显示24h血栓形成的程度与伤后即刻有显著差异（P&<0.05，Tab1）.
表1 致伤后不同时刻血栓形成程度 略
同样方法对致伤后不同时间与中膜弹力纤维断裂和内皮损伤程度之间的关系进行分析，未发现有显著差异.
2.3.2 距伤道不同距离的颈总动脉病理改变分析 对距伤道1，3和5cm的颈总动脉进行光镜观察，比较距伤道的不同距离与血栓形成、中膜弹力纤维断裂和内皮损伤程度之间差异，结果表明距伤道中心底边1cm处颈总动脉损伤程度比其他距离明显较重（Friedman秩检验，P&<0.05）.而其他项目的比较均未见差异.
2.4 透射电镜观察 电镜下可见血管内皮细胞肿胀，部分内皮细胞脱落.内皮细胞内溶酶体增多，吞饮小泡增多.在变性严重的平滑肌细胞中，甚至出现溶酶体膜的高度折叠，电镜下形成髓鞘样形态（Fig4）.中膜内平滑肌细胞线粒体肿胀，甚至出现空泡化（Fig5）.
3 讨论
爆炸发生后，爆点周围形成了压缩波，多个压缩波的重叠就形成冲击波，并同时产生飞片［4］ ，所以爆炸性武器主要的致伤因素为爆炸形成的冲击波和高速破片，如距离爆点较近，还可伴有烧伤.本实验采用雷管引爆，同时复合以钢珠弹模拟高速破片，基本符合爆炸伤产生的要素，在这种条件下，可以导致血管的火器性间接性损伤.当爆炸物破片或高速投射物击中组织时，由于大量能量以压力波和冲击波的形式传递给组织，形成瞬时空腔效应，在伤后数十毫秒内空腔反复扩大缩小，造成远离伤道区组织的震荡损伤［5］ .因此伤道周围的血管，虽未被直接击中，也可能受到损伤.但由于血管弹性，除非投射物直接击中血管，单纯爆炸产生的冲击波和破片穿过组织时产生的压力波一般不会导致血管直接完全断裂.本实验证实了这一点.
以往对火器性血管伤的研究多集中在投射物对血管的致伤方面，且多停留在单纯定性观察描述的水平，缺少量化分析.我们在实验过程中，通过对血管不同成分病变程度进行分级，一定程度上对致伤后的病理改变进行了量化.通过统计分析发现在伤后局部动脉内血栓形成迅速增加，到24h达到高峰，随后缓慢下降.伤后初期机体高度应激，血液也呈高凝状态，创伤急性期过后，一方面机体逐渐恢复至正常平衡状态，另一方面血管内皮的损伤也逐渐进行修复，内源性凝血的倾向不断予以纠正.在枪弹致血管损伤时，距伤道越近，血管损伤越明显［6］ .本实验中，除观察到距伤道1cm处内皮损伤较其他距离严重外，其他距离的内皮损伤的程度和中膜损伤程度间均未发现明显差异.这主要是由于在模拟爆炸伤条件下，血管损伤的范围远较枪弹伤广泛，伤情也更复杂.所以在1，3和5cm内的血管内、中膜损伤都很严重，没有显著差异.而内皮损伤的一个重要因素是致伤瞬间血流量的急剧增加，这可能是导致距伤道1cm处内皮损伤较重的一个原因.
除了上述特点外，其基本病变与一般枪弹伤所至血管损伤病变相似.局部受损血管内部可见到内皮细胞的损伤、剥脱，内皮下裸露，内弹力膜断裂，并为弹力纤维染色法所证实.在72h组及7d组中还可见到损伤处的血管中膜外膜局部炎细胞浸润.在一般枪弹伤中，血管损伤程度在各时间组也无明显区别［7］ ，这与我们观察的结果相符.电镜下见血管内皮细胞出现核固缩、边集等变性改变，平滑肌内线粒体肿胀.这些也都与一般枪弹伤所至血管损伤相类似.
此外，在血管损伤中，多达17%临床病例在损伤后期伴有动静脉瘘或动脉瘤［8］ .本实验中有内膜及中膜平滑肌严重断裂并可见红细胞嵌入，但外膜健在.我们可以推测由于大血管的压力较高，故在这样的病例中有可能将血管外膜逐渐膨出而继发形成假性动脉瘤，为临床战伤救治颈部间接损伤时的继发性假性动脉瘤提供了理论依据.
结论:爆炸伤所至血管间接损伤接近于一般枪弹所致血管间接损伤，但损伤范围更广泛，损伤程度更严重.提示在处理爆炸性血管伤时，对血管损伤严重程度的判定不仅要视其周围破片伤道的位置，更重要还要考虑爆源的位置及其影响，从而做出正确的判断.
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