高寒环境犬肢体爆炸伤后病理变化和感染特征研究

　　作者：沈开金，吉善和，刘正祥，张培谊，李新宇，雷 权，吴顺久　许 晴      作者单位：1.兰州军区乌鲁木齐总医院急诊科，新疆 乌鲁木齐 830000;2.兰州军区乌鲁木齐总医院检验科，新疆 乌鲁木齐 830000;3.兰州军区乌鲁木齐总医院病理科，新疆 乌鲁木齐 830000;4.兰州军区乌鲁木齐总医院医务部，新疆 乌鲁木齐 830000

　　【摘要】 目的：观察高寒环境下杂种犬肢体爆炸伤早期伤口病理变化特点，创伤区感染特征，为高寒区战伤早期救治的方案建立提供依据。方法：建立高寒环境杂种犬肢体爆炸伤模型，犬雷管炸伤肢体后,分别于伤后即刻、4、6、8、12、24、48、72、96小时切取伤道深部软组织，行实验病理学分析其变化特点;伤道深部组织、外周静脉血细菌培养，并行伤道局部细菌定量检测，分析其与病理变化的关系。结果：高寒环境杂种犬肢体爆炸伤后，24小时伤口组织炎性改变明显、感染，伤道组织培养有细菌生长，细菌数量为(3.7±0.16)×105cfu/g。结论：高寒环境高湿度条件下伤口感染期为伤后24小时，研究结果为早期救治和预后判断提供了理论依据。

　　【关键词】 爆炸伤;肢体;病理;感染

　　Abstract: Objective To observe the early pathological changes and infection characteristics of canine limbs following explosive injury in cold environment,and to provide basis for the early treatment of war wound.Methods The model of dogs limbs exploded in cold environment was established.Deep soft tissue of wound was adopted immediately after explosion，and at 4,6,8,12,24,48,72,96 hours respectively.The experimental pathological changes were researched;deep wound tissue and vein bleed were cultured;the quantitative bacteria was detected;the relationships between pathological changes and bacteria quantitative detection were analyzed.Results After explosion,the wound inflammation changed significantly within 4 hours;tissue culture showed bacterial growth,wounds infection;the bacterial number was(3.7±0.16)×105cfu/g.Conclusion In cold environment with high humidity,the wounds are infected during a period of 24 hours.The result of the research would provide a theoretical basis for treatment and early prognosis of war wound.

　　Key words:limbs;explosion;pathology;infection

　　高寒地区战创伤机体损害除受致伤因素影响外，还与创伤机体本身，低气温、湿度和雪地环境等因素有关。造成创伤机体反应、病理生理变化不一，导致创伤区和全身炎症反应不同，救治时需要采取相应的临床处理方式。目前对一般环境下战创伤有了较深入的研究[1]，但高寒地区战创伤机制研究少见。本文是在高寒高湿条件下，对犬肢体爆炸伤后伤道作病理研究和细菌定性定量检测，分析伤道发生感染的时限，旨在为高寒区战创伤早期救治方案提供依据。

　　材料与方法

　　1. 实验动物

　　北方健康杂种犬12只(雌雄不拘)，体重(20±2.4)kg，由乌鲁木齐军区总医院实验动物科提供。

　　2. 实验模型及致伤条件

　　建立高寒环境肢体战创伤的动物实验模型。选择高寒雪地环境用温度湿度仪监测各采样时间点的空气温度及相对湿度。爆炸装置爆炸源为军用8号铜壳雷管，内装0.43g雷贡,1.02g黑索金(RDX);柱装式，长44mm,外径6.8mm;雷管爆速6500m/s，爆压33.7GPa，爆热5060J/kg，爆温4000℃。军用雷管由新疆军区装备部提供并由专业人员爆破。杂种犬在3%戊巴比妥钠(30mg/kg)腹腔麻醉下固定, 爆炸装置固定单侧后肢肌肉丰满处，局部脱毛备皮。脱毛面积约20cm×15cm，铜制雷管下垫5cm×5cm×0.5cm纸板，用普通医用胶布缠绕在狗后肢肌肉丰满处实施爆破;伤后不清创、立即包扎创面。局部与全身不应用抗菌素，饲养于军用冬帐篷内观察5天，篷内外实地实验环境气温-13℃～-20℃，湿度70%～90%，篷外风力4～5级，篷内不作空气消毒。

　　3. 伤道区标本采集、细菌培养鉴定、伤道局部细菌定量检测

　　分别对炸伤部位深1cm处组织，于伤后即刻、4、8、12、24、48、72、96小时留取标本1.5cm×1cm×1cm组织。常规病理标本处理：分别经10%中性甲醛固定，常规石蜡包埋、制片，切片厚度4μm，普通苏木精伊红染色(HE)，光学显微镜观察。分取组织0.1cm×0.1cm×0.1cm，3.75%戊二醛固定作电镜制样样本，醋酸铅铀双重染色，日本JME1010电镜观察。其中细菌学定量检测参考文献[2]进行，伤后即刻、4、8、12、24、48、72小时以无菌手术器械采取炸伤部位深约1cm处肌肉组织，称重后无菌手术剪剪碎，加入无菌生理盐水1ml，并进行10、102、103、104、105倍比稀释，将各种稀释液分别接种于血平板及中国兰平板，每块平板0.1ml, 37℃孵育24小时，常温下再放置24小时。然后计算出各种稀释液菌落数，求出每克组织的菌落形成单位，即每克组织的细菌含量。于伤后即刻、12、24、72小时采外周静脉血行细菌培养，并行定性定量分析。

　　4. 统计学处理

　　所有数据统计学处理，计数资料由以±s表示，行t检验。

　　结 果

　　1. 肉眼观察

　　伤肢炸伤范围约4.0～6.0cm×5.0～10.0cm，深度为1.5～4.0cm，表皮破裂，肌肉外翻，渗血明显。2小时后伤口发红、水肿;4小时伤口周围出现水泡;8小时伤口血痂冻结，伤口周围水肿明显，出现血性水泡;12小时伤口周围变为紫褐色，表面结硬痂;24小时伤口硬痂下周围组织变脆，痂下周边组织坏死、渗出(图1);48小时伤口创面形成黑色干痂，切开组织可见脓性分泌物(图2);72小时创面干硬，切开组织可见脓性分泌物;96小时伤口干痂下周围组织脆性增加，局部有脓肿形成。

　　2. 镜下观察

　　伤后即刻伤口肌肉组织肌细胞肿胀，部分肌组织横纹消失(图3);4小时肌组织间毛细血管扩张，间质水肿，并有散在炎细胞浸润(图4);12小时肌组织空泡变性，水肿明显，毛细血管扩张充血，并有红细胞、大量炎性细胞浸润(图5);24小时伤口周围肌组织间可见全层蜂窝织炎性改变(图6);48小时肌组织间大量嗜中性粒细胞浸润，肌组织间并有成堆脓细胞堆集，组织坏死(图7);96小时坏死区可见大量脓细胞堆积，脓肿形成(图8)。

　　3. 伤后伤口细菌定量测定，细菌定性鉴定(表1、2)

　　细菌数量随炸伤后伤口暴露时间延长而增加，24小时为(3.7±0.16)×105cfu/g，伤口出现感染现象。

　　图1 伤后24小时大体观察创面痂下周边组织坏死、渗出 图2 伤后48小时：创面干硬，切开组组织出现脓点，可见脓性分泌物 图3 伤后即刻肌细胞肿胀(HE ×200) 图4 伤后4小时：间质水肿，并有散在炎细胞浸润(HE ×200)图5 伤后12小时：肌组织水肿、变性，可见到血栓形成，毛细血管增生(HE ×200) 图6 伤后24小时：肌组织间可见全层蜂织炎性改变(HE ×200) 图7 伤后48小时 肌组织间大量嗜中性粒细胞浸润，有坏死形成(HE ×200) 图8 伤后72小时：坏死区可见大量脓细胞堆积，脓肿形成(HE ×200)表1 伤后伤口细菌定量测定表2 伤后伤口、血液细菌鉴定

　　讨 论

　　爆炸伤是复合因素作用火器损伤，损伤范围广，伤道复杂。本组研究结果显示在-20℃～-13℃气温，湿度70%～90%野外自然环境下爆炸伤，伤后8小时伤口合并冻伤。病理观察显示24小时伤区深部组织微血管内血栓形成，毛细血管显著增生，大量炎性细胞浸润;48小时伤口周围肌组织间可见全层蜂窝织炎性改变。在高寒区环境因素创伤基础上，犬肢体爆炸伤导致全身炎症反应过度，机体的生理功能受到明显抑制，更易引起局部组织、肢体的冻伤，导致组织细胞形态结构和功能损伤进一步改变。高寒区犬肢体爆炸创伤后合并再冻伤，对机体影响加重了对伤肢的损害。伤区12～24小时即变性坏死，提示早期及时救治显得尤为重要。

　　战伤感染是战伤后的常见并发症，火器伤由于组织损伤广泛，创面更易感染。战伤后脓毒症是引起多脏器功能障碍的主要原因[3]，早期伤情判定及防治战伤感染是战伤救治中的重要环节。 创伤区细菌定量监测对预测战伤创面感染、指导清创、判断伤情是一个客观指标，本研究表明，创伤后各阶段感染的菌种不一，前12小时为草绿色链球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌;24～72小时取样培养为凝固酶阴性葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和液化沙雷氏菌;72小时后培养新增产气夹膜梭菌。细菌的生长繁殖与区域性环境温度、湿度等有着密切关系[4]。高寒区战创伤后细菌繁殖速度，与气侯寒冷、高湿和爆炸区局部血流较慢有关。本组研究显示，24～72小时血培养有粪肠球菌，表皮葡萄球菌，大肠埃希菌生长，与机体伤后肠源性细菌移位有关。研究表明，以组织病理结果作为感染的指标，相关研究显示，平原地区常温常湿组织感染时间为伤后12小时，细菌数为(5.495±3.31)×105cfu/g;而高温高湿环境为8小时，细菌数量(3.94±3.88)×105cfu/g[5];另有研究报道干燥地区创伤细菌数量达(5.64±0.20)×106cfu/g才能出现感染[6]。本组结果显示，在高寒高湿环境下伤口感染期为24小时，细菌数量为(3.7±0.16)×105cfu/g 。在临床实际工作中，对于高寒环境下非火器伤致的伤口处理，常视伤后局部伤口的具体情况而定，对伤后的清创时间可予适当延长。本研究结果显示，伤后12小时伤口内及血液培养均有致病菌，研究表明，无论是在何种气侯条件下，火器伤的早期外科处理仍应坚持“早期清创、延期缝合”的原则，故高寒区肢体火器伤应在伤12小时以内创造条件实施清创。

　　肢体爆炸伤后如得不到及时清创，可出现伤口感染[7，8];在高寒环境如得不到及时保暖，可致肢体创冻复合伤，将给后续治疗带来更大困难，产生的不良后果更严重，导致肢体伤残。因此，在爆炸伤后及时做好伤口的处理和局部的防寒工作，尽早给予有效医疗干预就显得尤为重要，突出表明“快速反应，立体救护”战创伤救治的重要性。

　　【参考文献】

　　[1]黎鳌,盛志勇,王正国.现代创伤学[M].北京:人民军区出版社,1998.10-11.

　　[2]叶应妩,王毓三,申子喻，等.全国临床检验操作规程[M].第3版.南京:东南大学出版社,2006.750-752.

　　[3]蒋建新.基因多态性与脓毒症易感性研究[J].中华创伤杂志，2005，21(1)：45-49.

　　[4]陈建常，严耘，史振满,等.寒冷干燥环境下枪弹伤细菌种类分析[J].中国现代医学杂志,2003，13(4)：20-22.

　　[5]赵东升,裴国献,魏宽海,等.高温高湿环境犬肢体火器伤细菌学定量观察[J].第一军医大学学报,2001,21(1):8-9.

　　[6]彭俊华,齐心亮,张华欣,等.干燥环境下爆炸伤的细菌学变化分析[J].甘肃科学学报，2008,20(1)：59-61.

　　[7]Murray CK,Roop SA,Hospenthal DR,et al.Bacteriology of war wounds at the time of injury[J].Mil Med,2006,171(9):826-829.

　　[8]雷明全,李恩平.高原火器伤感染特点及其防治的研究[J].中华创伤杂志,1996,12(1):57-58.