宋毅果,譚小云,蔡宏偉,金國榮,邱瑞桂
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眼外傷合并海水浸泡傷研究進展
宋毅果,譚小云,蔡宏偉,金國榮,邱瑞桂
[關鍵詞]眼外傷;海水浸泡傷
[作者單位]316000浙江舟山,解放軍第四一三醫(yī)院
開放性眼外傷合并海水浸泡傷在海戰(zhàn)中是一類非常特殊的疾病,國內(nèi)外公開文獻很少,傷后的救治理論基礎匱乏。我國海洋捕撈等作業(yè)活動快速增加,加上日益嚴峻的海洋安全問題,急需加強開放性眼外傷合并海水浸泡傷的基礎研究,為衛(wèi)勤保障提供準確的數(shù)據(jù)基礎。
根據(jù)流行病學調(diào)查,整個外傷數(shù)量中,頭頸部的外傷占25.37%~38.42%[1-2]。海上及登陸作戰(zhàn)區(qū)域局限,人員高度集中,眼部損傷比例高,且受傷后海水浸泡引起海水浸泡傷。由于海水溫度低、滲透壓高、含菌量大,傷口進入海水,可以加重傷情,并導致不良預后,而眼部的情況比較特殊,非常脆弱,受傷后易導致不可逆的功能喪失[3]。因此,這一類的傷員救治工作面臨重大挑戰(zhàn),如何開展早期治療,延長治療窗口期,恢復患眼視功能,維持外觀,是軍隊眼科工作者的一個重要課題。
開放性眼外傷是常見的致盲眼病之一。汪峰等[4]總結戰(zhàn)爭中眼部外傷在外傷中的比例,自一戰(zhàn)時的2%飆升至海灣戰(zhàn)爭中的13%,1993年波黑戰(zhàn)爭有10%的眼部外傷比例。李連洲[5]報道的開放性眼外傷占比為7.22%,其中角鞏膜穿孔傷為3.01%,眼內(nèi)異物為1.81%,眼球破裂傷為2.41%。朱雪菲等[6]報道2007年1月至2010年7月間收治的220例開放性眼外傷手術患者,包含221眼,其中眼球破裂傷占59.55%,眼球穿孔傷占30.45%,眼內(nèi)異物占10.00%。由此可見,無論在平時還是在戰(zhàn)時,開放性眼外傷發(fā)生率都比較高,有理由相信在海戰(zhàn)中,艦船潛艇上人員更為密集,更容易導致開放性眼外傷。
海水浸泡傷影響因素復雜。實驗證明,海水的電解質(zhì)含量高是導致海水浸泡傷的主要原因之一,海水可使局部組織產(chǎn)生低氧及高碳酸環(huán)境,誘發(fā)炎癥反應,損傷局部血管組織及細胞,導致局部微循環(huán)障礙,同時引發(fā)病理反應,如高滲性脫水、高凝、多發(fā)性微血栓形成,進而導致嚴重的內(nèi)環(huán)境紊亂、電解質(zhì)失衡、血流動力學異常。Shapior等[7]證明高滲液體(330~410 mOsM)可以導致外周血中單核細胞表達白細胞介素-8(IL-8)mRNA水平升高,調(diào)高蛋白質(zhì)IL-8的表達,IL-8和脂多糖使腫瘤壞死因子(TNF)的合成增加,TNF又促進了單核/巨噬細胞和中性白細胞產(chǎn)生超氧陰離子,引起氧化損傷。Fritsch等[8]研究認為低溫、酸中毒和凝血功能障礙是導致患者死亡的三大原因,被稱為死亡三聯(lián)征,死亡率高,救治困難。水的比熱是空氣的4倍,導熱系數(shù)是空氣的23倍。因此,同樣條件下,人體在水中單位時間內(nèi)喪失的熱量比空氣中多。低溫海水使末端循環(huán)血管收縮,促使小血管內(nèi)皮細胞(EC)破壞,組織的屏障功能下降,致使?jié)B透梯度和電解質(zhì)濃度無法保持,進而造成組織細胞膜損傷,引起局部組織缺血、缺氧、水腫和壞死。單因素方差分析結果表明,低溫低氧具有協(xié)同作用[9]。低溫可以導致血腦屏障的破壞。黃海波等[10]的研究發(fā)現(xiàn),深低溫組Occludin的mRNA水平顯著低于體外循環(huán)組,也就是說深低溫(16~20℃)可以引起血管內(nèi)皮細胞蛋白質(zhì)表達的異常,從而引起血管通透性的改變。低溫通過各種途徑引起瀑布效益,加大了組織的損傷,最終在組織水平導致血管系統(tǒng)的損害,導致循環(huán)障礙,血栓形成。同時,海水中細菌種類豐富,個體微小,數(shù)量巨大,隨洋流循環(huán)遷徙,在海洋能量代謝中起著重要作用,因此大大增加了機體開放性創(chuàng)傷感染的風險。
目前眼部外傷合并海水浸泡傷的研究較少。范欽華等[11]使用爆竹制造灰兔眼部的爆炸傷,采用刀子切割導致穿通傷,使用海水灌注的方法,形成海水浸泡傷,比較在1、3、5、7、10、14 d的變化,發(fā)現(xiàn)組織學層面改變差異明顯,光鏡下實驗組組織病理學改變明顯重于生理鹽水對照組。電鏡下可以看到實驗組上皮細胞胞質(zhì)空泡性改變,核染色質(zhì)減少,細胞之間的微絨毛狀突起和橋粒減少,甚至局部消失,胞膜斷裂,細胞核固縮,提示海水加重了角膜的損傷。陳穗樺等[12]采用爆竹爆破的方式讓灰兔角膜受到損傷,實驗眼海水浸泡半小時,傷后3 d實驗眼上皮細胞缺如,對照眼出現(xiàn)單層上皮細胞,9 d時對照眼上皮細胞基本恢復,實驗眼仍舊部分缺如,角膜緣及基質(zhì)層炎性細胞浸潤嚴重,透明度和角膜厚度方面差異有統(tǒng)計學意義。其他的實驗證明,海水浸泡可以導致角膜上皮的愈合減緩,實驗中,研究者將六月齡灰兔角膜緣內(nèi)眼表上皮徹底刮除,將實驗眼海水浸泡半小時,對照眼使用生理鹽水,結果顯示,實驗眼隨著時間的增加,損傷加重,10 d后角膜緣出現(xiàn)大量的新生血管長入,角膜上皮染色陽性,且重于對照組,光學顯微鏡下可以見實驗眼上皮細胞愈合明顯慢于對照組,實驗組損傷后10 d角膜厚度與自身傷前及與對照組相比均有顯著增厚[13]。彭秀軍等[14]發(fā)現(xiàn),大鼠晶狀體隨著海水浸泡時間的延長,晶狀體中電解質(zhì)的濃度,如鈉(Na)、鈣(Ca)、鎂(Mg)等離子濃度逐漸升高,而鉀(K)離子的濃度呈相反走向。在海水浸泡30 min后縫合傷口觀察1周組的電解質(zhì)濃度基本恢復正常。隨著海水浸泡時間的延長至30min時晶狀體明顯變混濁,晶狀體上皮細胞出現(xiàn)損毀,并且很快蔓延至皮質(zhì)層,出現(xiàn)細胞的變性和凋零,可以明顯看到電解質(zhì)濃度變化可以導致晶狀體組織的損傷。而大鼠晶狀體Na+-K+-ATP酶mRNA的表達,呈現(xiàn)先高后低的態(tài)勢,最終出現(xiàn)失代償性的改變,隨時間的延長逐步降低,在海水浸泡30 min縫合傷口觀察1周組的終末檢驗結果顯示,A1及A2亞單位的表達高于對照組,A3亞單位的表達基本一致,因此認為在海水浸泡導致的晶狀體損傷模型中,Na+-K+-ATP酶亞單位的表達隨時間變化有不同變化[15]。范欽華等[16]發(fā)現(xiàn),模型眼在造模后第l、2、3天房水中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的含量慢慢下降,分別是190.338 ng/L、156.107 ng/L、117.018 ng/L,與對照眼相比差異有統(tǒng)計學意義。第1天TNF-α含量最高。TNF-α是炎癥反應中一個重要細胞因子,可以來源于各種免疫細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、表皮細胞和激活的單核巨噬細胞,廣泛參與炎癥反應。爆炸導致的兔角膜穿通傷合并海水浸泡與單純的角膜穿通傷相比較,TNF-α含量明顯高于后者,說明海水浸泡可以導致炎癥加劇,在病理改變中占據(jù)重要作用,也提示TNF-α參與這一病理改變并發(fā)揮重要作用。左晶等[17]在實驗中也觀察到了單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)有類似的變化,爆炸導致的兔角膜穿通傷合并海水浸泡后早期房水MCP-l含量明顯高于對照眼,提示MCP-1參與這一病理改變并發(fā)揮重要作用。炎性細胞因子白細胞介素6(IL-6)同樣發(fā)生了這種變化[18]。IL-6來源廣泛,包括了活化的T淋巴細胞、單核-吞噬細胞、B細胞、內(nèi)皮細胞等,廣泛參與炎癥反應、免疫調(diào)節(jié),以及抑制腫瘤細胞等。實驗中IL-6含量在實驗首日達到峰值,隨時間延長而下降,但是前3 d與對照組比較均有顯著差異。顯示了海水浸泡對于眼部的刺激作用。綜上所述,開放性眼外傷合并海水浸泡傷的損傷機制包含了種類非常多的炎癥反應,有大量炎癥細胞因子參與,值得進一步深入研究。孫琰等[3]在研究兔眼球爆裂傷時發(fā)現(xiàn),爆炸傷后同時暴露于海水,角膜組織超微結構損傷比暴露于空氣中者損傷發(fā)生早,且組織損傷也比較重,角膜爆炸傷合并海水浸泡半小時就發(fā)生明顯改變,隨海水浸泡的延長,一旦超過1 h,它的病理改變就不可逆轉。因此在出現(xiàn)眼外傷的時候,對合并海水浸泡的眼球破裂傷,最好在0.5 h內(nèi)進行清創(chuàng)縫合裂傷,超過一定時限,眼球無保留價值,反而應及時摘除,以避免交叉感染性眼炎和預防感染。
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(本文編輯:莫琳芳)
(收稿日期:2015-07-20)
[基金項目]2014全軍醫(yī)學科技青年培育項目(14QNP062)
[中圖分類號]R826.62
[文獻標識碼]A[DOI]10.3969/j.issn.1009-0754.2016.01.036