劉海洋 張曉菊 白春學(xué)

1河南省人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，鄭州450000；2復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院上海市呼吸病研究所200032

在戰(zhàn)爭時期，爆炸引起的人體損傷多見于核爆炸、炸彈等武器爆炸。而在和平年代，隨著社會的發(fā)展以及生產(chǎn)力的提高，瓦斯、煤氣、煙花爆竹以及交通意外等引起的爆炸事件呈逐年上升的趨勢。醫(yī)務(wù)工作者越來越多地面臨照護在爆炸中受傷的患者，但是對此類患者診斷、治療和管理方面的認知存在著嚴重不足。在診治過程中，對爆炸沖擊傷的分類不準確和誤診漏診是非常引人關(guān)注的問題。同時，由于其損傷的復(fù)雜性和有限的爆炸沖擊傷臨床數(shù)據(jù)，使爆炸沖擊傷的病因?qū)W研究具有重大的挑戰(zhàn)。因此，本文針對肺爆炸沖擊傷的發(fā)病及處理方法進行全面的介紹。

1 肺爆炸沖擊傷

爆炸是一個以熱能、動能和高壓沖擊波的形式迅速釋放大量能量的過程，由于壓力和溫度的急劇上升，與周圍空氣形成一種高壓和高速的波，被稱為沖擊波。由沖擊波直接或間接作用于機體而造成的損傷被稱為沖擊傷，F(xiàn)riedlander曲線直觀地顯示了在開放環(huán)境中，沖擊波壓力隨著時間推移的變化，其最大壓力稱為峰值或爆炸超壓，爆炸超壓和正壓是造成沖擊傷的主要原因[1-2]。

沖擊傷按發(fā)病機制與時間的不同，通常被分為4個種類。(1)原發(fā)性沖擊傷：由爆炸沖擊波的超壓和負壓直接作用于機體所致的損傷，主要造成含氣器官的損傷，如肺、胃腸道和鼓膜；(2)第二類沖擊傷：沖擊波所引發(fā)的彈片、玻璃碎片、碎石及其他飛濺物所導(dǎo)致的機體損傷；(3)第三類沖擊傷：沖擊波使傷員軀體產(chǎn)生位移，并導(dǎo)致其與周圍物體接觸而造成的鈍性創(chuàng)傷；(4)第四類沖擊傷：由爆炸直接引起的其他損害，如燒傷、化學(xué)暴露、吸入性顆粒及精神因素等所導(dǎo)致的機體損傷[3]。近些年也有許多學(xué)者細分出了第五類，第五類沖擊傷指由爆炸造成的環(huán)境污染而引起的不良后果，如輻射、細菌暴露等。原發(fā)性沖擊傷是五類沖擊傷中病因最復(fù)雜且機制尚未明確的一種，因此作為本綜述的闡述重點。

20世紀50年代，Schardin首次描述了3種可能引起肺臟損傷的能量形式：剝落效應(yīng)、內(nèi)爆效應(yīng)及慣性，通過這3種形式形成的能量往往集中在機體有氣液界面的地方。由于肺泡中充滿空氣，僅有一層上皮細胞和脆弱的血管結(jié)構(gòu)，所以肺臟極易受到損傷，導(dǎo)致肺爆炸沖擊傷[4]。2002年，Ho通過一個簡單的模型描述了在肺爆炸沖擊傷中剝落、內(nèi)爆及慣性的作用過程。最初，沖擊波在機體空氣-組織界面處對組織進行剪切和破裂，稱為剝落，表現(xiàn)為完整的肺泡破壞。隨后，通過沖擊波的慣性效應(yīng)，將肺泡從根部分離出來。最后，當胸部壓力重新平衡并由于過度膨脹而引起額外的撕裂時，可以觀察到內(nèi)爆效應(yīng)[5-6]。資料顯示，17%～47%的爆炸死亡患者可發(fā)現(xiàn)肺爆炸沖擊傷的證據(jù)，44%的住院患者和71%的重癥患者伴有肺爆炸沖擊傷。肺爆炸沖擊傷的特點是傷情變化快、死亡率高、傷情復(fù)雜、累及多個重要臟器，是原發(fā)性沖擊傷患者最常見的死亡原因[6]。

2 肺爆炸沖擊傷的病理生理學(xué)

當爆炸發(fā)生時，沖擊波會立即造成肺泡結(jié)構(gòu)、毛細血管壁和肺泡內(nèi)間隙的破壞，沖擊波超壓同時對血管外流體施加壓力，使其進入肺泡腔，引起肺水腫和肺泡出血[7-8]。爆炸暴露后機體即使立即出現(xiàn)了肺沖擊傷，但是肺損傷導(dǎo)致的進行性血管滲漏和炎癥反應(yīng)往往超過12～24 h才會出現(xiàn)，這與活性氧的積累與內(nèi)源性抗氧化劑之間的不平衡導(dǎo)致的炎癥延遲效應(yīng)有關(guān)[9]。研究表明，炎癥反應(yīng)可受N-乙酰半胱氨酸等外源性抗氧化劑的影響[10]。

肺內(nèi)出血時，激活炎癥白細胞，使其從外周血遷移到損傷區(qū)域。在損傷區(qū)域，蛋白水解酶和氧自由基的釋放加重肺損傷。在損傷后3 h內(nèi)即出現(xiàn)白細胞積累，接下來的12～24 h內(nèi)上皮細胞受到損傷，內(nèi)皮細胞的損傷往往發(fā)生在損傷后24～56 h內(nèi)，最終會形成肺水腫[1]。肺微血管內(nèi)皮損傷導(dǎo)致通透性增高及炎性細胞浸潤是伴發(fā)ARDS的特征性表現(xiàn)。組織病理顯示，在最初的12 h內(nèi)，可觀察到明顯的血管周圍水腫和廣泛的肺泡出血，隨后上皮細胞出現(xiàn)損傷并脫離基底膜[11]。

當沖擊波進入肺內(nèi)時，沖擊力破壞了毛細血管壁的內(nèi)皮，可能導(dǎo)致外傷性支氣管靜脈或肺泡靜脈瘺，迫使空氣進入毛細血管形成空氣栓塞，這是爆炸暴露后患者早期死亡原因之一。如果空氣栓子到達冠狀動脈，或形成腦血管栓塞，則可能導(dǎo)致心電圖異常。在進行動物實驗時，對象暴露于爆炸后30 min內(nèi)，循環(huán)中已經(jīng)能夠發(fā)現(xiàn)氣泡的存在[12]。

肺爆炸沖擊傷時出現(xiàn)的低氧血癥可由多種機制引起，包括：(1)通氣與血流灌注不相符；(2)肺中可用于氣體交換的表面積減少；(3)由于沖擊波產(chǎn)生的剝落力造成周圍肺泡和肺血管損傷所導(dǎo)致的氣胸。在動物模型和病例系列報道中，低氧血癥也可能與第二、三、四類沖擊傷有關(guān)[13]。

3 肺爆炸沖擊傷的臨床表現(xiàn)

在最初的爆炸中存活下來的患者通常具有良好的預(yù)后，存活率為60%～97%，且大多數(shù)患者無癥狀。肺爆炸沖擊傷的臨床診斷需要綜合發(fā)生背景、臨床癥狀和影像學(xué)表現(xiàn)。呼吸困難、咳嗽和低氧血癥是肺沖擊傷的典型臨床表現(xiàn)，也被稱為肺沖擊傷綜合征[2]。該類型患者咳嗽最初表現(xiàn)為干咳，隨著時間的推移，泡沫痰逐漸增多，最后出現(xiàn)咯血。由于沖擊波導(dǎo)致的肺內(nèi)壓力變化，也可造成胸膜撕裂，從而導(dǎo)致氣胸、血胸、縱隔氣腫或皮下氣腫等[1]。經(jīng)初步的體格檢查可以發(fā)現(xiàn)，肺爆炸沖擊傷患者有呼吸急促、發(fā)紺等癥狀，胸部叩診呈濁音，雙肺呼吸音減弱，可聞及廣泛性干啰音。

低氧血癥的程度由氧合指數(shù)來確定。Pizov等[13]把胸片表現(xiàn)、氧合指數(shù)和有無支氣管胸膜瘺結(jié)合起來用以對肺爆炸沖擊傷的嚴重程度進行分層，便于指導(dǎo)進一步治療及預(yù)測預(yù)后。(1)輕度：氧合指數(shù)＞200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)，且胸片表現(xiàn)局部浸潤影，無支氣管胸膜瘺表現(xiàn)；(2)中度：60 mm Hg≤氧合指數(shù)≤200 mm Hg，且胸片表現(xiàn)雙側(cè)或單側(cè)肺浸潤影，伴或不伴支氣管胸膜瘺表現(xiàn)；(3)重度：氧合指數(shù)＜60 mm Hg，且胸片表現(xiàn)為大片肺浸潤影，伴有支氣管胸膜瘺表現(xiàn)。

空氣栓塞是一種繼發(fā)于肺爆炸沖擊傷的嚴重并發(fā)癥，可引起腦卒中、心肌梗死、腸梗死、脊髓梗死等終末器官損傷，從而導(dǎo)致高死亡率。當發(fā)生肺沖擊傷或肺氣壓傷時，剝落力可破壞支氣管血管樹，造成肺泡靜脈瘺、支氣管靜脈瘺，空氣栓子經(jīng)肺泡靜脈瘺或支氣管靜脈瘺進入循環(huán)血液。失血性休克也可使空氣進入動脈系統(tǒng)，導(dǎo)致動脈空氣栓塞[14]。動脈空氣栓塞發(fā)生時，患者可能會出現(xiàn)意識混亂、精神狀態(tài)改變、視力障礙或?qū)μ弁锤兄陆档劝Y狀。此外，視網(wǎng)膜動脈中出現(xiàn)空氣、舌苔發(fā)白或皮膚出現(xiàn)網(wǎng)狀青斑可作為動脈空氣栓塞早期預(yù)警標志[14-15]。

4 肺爆炸沖擊傷的影像學(xué)表現(xiàn)

肺爆炸沖擊傷的影像資料主要來源于胸片。胸片不僅能夠快速識別和定位沖擊傷的不透明碎片，在鑒別第三、四類沖擊傷方面也有主要作用。如果有明顯的其他實質(zhì)性損傷，或胸片正常但呼吸系統(tǒng)癥狀惡化時，首選胸部CT檢查[16]。

肺爆炸沖擊傷典型的胸片表現(xiàn)為雙肺蝴蝶樣浸潤影[17]。(1)原發(fā)性沖擊傷：胸部CT表現(xiàn)為支氣管血管周圍毛玻璃和實性密度影；(2)第二類沖擊傷：CT可見植入碎片材料、胸壁損傷、肺挫傷；(3)第三類沖擊傷：影像上主要為胸壁損傷、肺挫傷及脊柱骨折表現(xiàn)；(4)第四類沖擊傷：由于吸入性損傷，胸部CT可表現(xiàn)為氣道損傷和肺纖維化的征象。肺挫傷的影像特征作為第二、三類沖擊傷的主要表現(xiàn)，肺挫傷在胸片上表現(xiàn)為雙肺斑片狀滲出影，挫傷的邊界模糊，沒有明確的解剖邊界，如斜裂、水平裂。胸部CT對肺挫傷的診斷和評價要優(yōu)于胸片，主要表現(xiàn)為新月形磨玻璃和實變影。胸膜下膨出是輕微肺挫傷的顯著特征[18]。

5 肺爆炸沖擊傷的治療與管理

所有的爆炸傷患者均應(yīng)首先接受高級創(chuàng)傷生命支持，待患者生命體征穩(wěn)定后，著重評價原發(fā)性沖擊傷導(dǎo)致的肺損傷。

肺爆炸沖擊傷的治療管理策略主要是支持通氣和胸腔閉式引流。由于氣胸、血胸等創(chuàng)傷相關(guān)損傷，患者肺順應(yīng)性差，適當引流是減少正壓通氣的需要。正壓通氣可加重現(xiàn)有的肺氣壓傷，增加氣胸或支氣管胸膜瘺的空氣栓塞風(fēng)險。當需要正壓通氣時，應(yīng)采取措施減輕相關(guān)風(fēng)險，包括允許一定程度低氧血癥 (Sp O2＞90%)、潮氣量降至5～7 ml/kg及允許高碳酸血癥，但是不能用于有神經(jīng)系統(tǒng)損傷的患者。氧合指數(shù)＞200 mm Hg是患者可以脫離呼吸機的指標之一[2，17]。當傳統(tǒng)的機械通氣方式無法維持足夠的氧合時，可以使用高頻射流通氣等替代方案和吸入一氧化氮等輔助手段進行搶救治療[13，17]。

動脈空氣栓塞作為肺爆炸沖擊傷的并發(fā)癥，極度威脅患者生命。高壓氧治療是動脈空氣栓塞最有效的方法。如果沒有高壓氧艙，患者應(yīng)采取左側(cè)臥位，頭朝下，防止空氣進入冠狀動脈和腦血管[14，19]。體外膜肺氧合應(yīng)用應(yīng)特別謹慎，既往有報道描述了患者因需要全身抗凝導(dǎo)致肺出血而死亡的情況[13]。

Hirshberg等[20]對肺爆炸沖擊傷幸存者進行了為期1年的隨訪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各項檢查均正常，肺臟相關(guān)疾病的發(fā)病率也很低，提示肺爆炸沖擊傷的遠期預(yù)后良好。

6 展望

隨著社會生產(chǎn)、交通意外等突發(fā)爆炸事件數(shù)量的增加，地方衛(wèi)生系統(tǒng)必須做好應(yīng)對與爆炸相關(guān)機體損傷的準備。急診醫(yī)學(xué)、外科、骨科和麻醉學(xué)的醫(yī)師、護士和最有可能是沖擊傷患者的第一接觸者迫切需要深入了解爆炸沖擊傷特有的診斷和管理問題。未來在探索發(fā)病機制和建立動物模型等基礎(chǔ)科學(xué)研究方面，仍需要我們共同努力。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突