王建民

破片殺傷是指導(dǎo)彈、炮彈、炸彈、手榴彈等爆炸性武器爆炸時，其內(nèi)部的炸藥將外殼撕裂成許多破片至殺傷目標(biāo)的過程。自然破片是在爆轟產(chǎn)物作用下，殼體膨脹、斷裂破碎而成，因此其殼體既充當(dāng)了容器又形成殺傷元素，破片的大小不均勻，形狀不規(guī)則，在空氣中飛行時速度衰減快，使榴彈的有效殺傷范圍有限。預(yù)制破片采用殼體刻槽、炸藥刻槽或增加內(nèi)襯等技術(shù)措施，使殼體局部強度減弱，控制爆炸時的破裂部位，從而形成破片，這類損傷的特點是形成的破片大小均勻，形狀基本規(guī)則。

現(xiàn)代戰(zhàn)傷的流行病學(xué)研究表明，隨著武器發(fā)展，以及打擊方式、打擊樣式的改變，爆炸傷已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中戰(zhàn)傷的主要類型。劉理禮等對近代12次戰(zhàn)爭的傷類統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)［1］，爆炸傷與彈片傷仍然是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要損傷因素，其中爆炸傷呈現(xiàn)出明顯的增加趨勢（表1）。

在爆炸傷的致傷因素中，破片與沖擊波是兩類主要的致傷因素，而其中破片的致傷半徑通常達(dá)到?jīng)_擊波的3倍以上，因此，破片傷的處理依然是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中戰(zhàn)傷救治的首要任務(wù)。

1 小破片傷的定義及其傷情特點

1.1 小質(zhì)量破片（小破片）意義 根據(jù)國軍標(biāo)（GJBz 20450-97）“小質(zhì)量鋼質(zhì)破片對人員的殺傷判據(jù)”［2］對于小破片的定義是，質(zhì)量＜0.45 g的破片為小質(zhì)量破片。

表1 不同戰(zhàn)爭時期不同傷型的發(fā)生率（%）

小質(zhì)量破片目前廣泛應(yīng)用于各類殺爆致傷的設(shè)計中，破片質(zhì)量多為0.15～0.25 g；在單兵榴彈的預(yù)制破片中，預(yù)制破片質(zhì)量甚至小至0.1 g。小破片的廣泛設(shè)計與應(yīng)用，增加了破片致傷的密集度，同時給現(xiàn)代戰(zhàn)傷救治帶來了復(fù)雜性。

1.2 小破片的傷情特點 與破片的類型、打擊速度、打擊部位以及個體的防護(hù)密切相關(guān)。爆炸性武器破片的初速多較大，在新型高爆彈藥戰(zhàn)斗部中，破片初速可達(dá)2000 m/s以上。超高速破片的產(chǎn)生，不僅增加局部的損傷效應(yīng)，還可導(dǎo)致嚴(yán)重的遠(yuǎn)達(dá)性損傷效應(yīng)，從而增加救治的復(fù)雜性與難度。同時，近距離范圍內(nèi)，也多為爆炸沖擊波的致傷區(qū)域，因此，近距離范圍內(nèi)的破片傷一方面毀傷較為嚴(yán)重，另一方面也常復(fù)合嚴(yán)重的沖擊傷，尤其是破片復(fù)合沖擊波損傷時，常導(dǎo)致肌肉軟組織的廣泛性撕裂與毀損。

在戰(zhàn)斗部爆炸威力不斷增大的同時，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，新型殼體材料的應(yīng)用也導(dǎo)致了生物損傷效應(yīng)的顯著變化。由于戰(zhàn)斗部攻堅任務(wù)的需求，鎢合金等高密度殼體材料的應(yīng)用，從而產(chǎn)生不同于普通破片的高密度破片傷。高密度破片通常穿透性能強，造成的組織毀傷范圍大。筆者的實驗研究發(fā)現(xiàn)，0.15 g的鋼質(zhì)球形破片，在900 m/s以下的速度時，已不能穿透實驗豬的胸腔；而0.07 g的鎢質(zhì)破片，在600 m/s左右的速度時，則可以穿入實驗動物的胸腔，造成胸主動脈的大出血致死。另一方面，由于戰(zhàn)斗部易燃效能的需求，易燃金屬稀土合金、鋯錫合金和海綿鋯等預(yù)制破片的應(yīng)用，在遇到有生目標(biāo)時也易產(chǎn)生較特殊的殺傷效應(yīng)。此外，由于伍德合金等材料具有遇阻力變形的特點，因而能提高破片的剩余能量利用率，可出現(xiàn)高效殺傷性的破片傷。

小破片雖然覆蓋面廣、密度高，但同時在空氣中衰減也快，因此，更大范圍內(nèi)的致傷有可能是通過低能小破片的方式對人員造成殺傷效應(yīng)，這類破片大多數(shù)可被頭盔、防彈衣所防護(hù)，因而需要手術(shù)治療的傷員中以多發(fā)性四肢小破片傷占多數(shù)。

2 小破片傷的創(chuàng)傷彈道特點

一般投射物對機(jī)體的致傷，主要取決于兩種作用力：一是前沖力，它使投射物沿彈軸前進(jìn)，直接破壞組織，造成貫通傷和（或）非貫通傷，并形成永久傷道，是直接撕裂性損傷的主要致傷因素；此外，在高速投射物撞擊體表的瞬間，在前沖力的作用下，可產(chǎn)生強大的沖擊波，加重對機(jī)體組織的損傷。二是側(cè)沖力，它與傷道垂直并主要以壓力波的形式向傷道四周擴(kuò)散。在側(cè)沖力的強大壓力波作用下，形成脈動性瞬時空腔，可造成四周軟組織和骨組織的損傷。

小破片的創(chuàng)傷彈道學(xué)特點符合一般創(chuàng)傷彈道學(xué)的基本規(guī)律，但也有其自身的特點，主要表現(xiàn)是：（1）瞬時空腔效應(yīng)不明顯。瞬時空腔的形成是高速投射物致傷的一個最重要的特點。在投射物高速穿過機(jī)體組織的過程中，傷道周圍彈性軟組織在壓力（高達(dá)10 MPa以上）作用下向外擴(kuò)展，可形成比投射物本身直徑大10～30倍的空腔，但僅持續(xù)數(shù)毫秒。瞬時空腔既是高速飛行的投射物穿過機(jī)體組織后，組織內(nèi)部發(fā)生的一種變化迅速的物理現(xiàn)象，又是造成組織器官嚴(yán)重創(chuàng)傷的一個重要原因。瞬時空腔不僅在體積上遠(yuǎn)大于投射物本身，而且具有急劇脹縮的脈動性周期?？涨婚_始形成時，空腔內(nèi)壓力值最大，當(dāng)瞬時空腔膨脹至最大時，壓力值降至最小，甚至達(dá)負(fù)壓值。瞬時空腔的周期性脹縮，既可產(chǎn)生強大的壓力波在機(jī)體內(nèi)傳播，引起鄰近及遠(yuǎn)隔部位組織器官的損傷，又可通過空腔內(nèi)的負(fù)壓吸吮作用，導(dǎo)致傷道嚴(yán)重污染。小破片由于體積小，與生物組織的接觸面小，因此撞擊時遇到的阻力小，對生物組織產(chǎn)生的切割力大，產(chǎn)生的側(cè)沖力小，因此形成的瞬時空腔小，遠(yuǎn)隔部位的損傷與局部的傷口污染程度均可能較小。（2）傷道入口多大于出口。劉蔭秋等對0.44 g的鋼球、圓柱、方形及三角形破片致傷生物研究表明，小破片致傷時，傷道入口多大于出口，且速度愈快、差別愈大。速度達(dá)到1300 m/s時，入口面積比出口大十幾倍或更多。不同速度破片致傷時的傷道形狀呈入口逐漸增大的變化規(guī)律。低速破片撞擊時，傷道呈圓柱狀；中速撞擊時，傷道似葫蘆狀；高速撞擊時則呈淺而寬的倒喇叭狀；高速撞擊時的倒喇叭狀形成是因為高速鋼球穿入組織時，由于組織內(nèi)的阻力大而驟然減速，大量的能量釋放在入口部較短的距離上，則造成淺而寬的傷道。（3）非貫通傷多。非貫通傷是指僅有入口、沒有出口的一種傷道類型。小破片由于在組織內(nèi)能量衰減快，穿透能力弱，因此容易停留在組織內(nèi)，造成非貫通傷。（4）復(fù)雜傷道多。傷道的復(fù)雜性是投射物致傷的一個重要特征。高速彈丸所致傷道的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在兩方面，一是投射物傷道損傷組織多，體現(xiàn)在組織損傷的類型復(fù)雜；二是組織損傷的深度在傷道周圍呈鋸齒狀交錯，體現(xiàn)在組織損傷的范圍復(fù)雜。小破片所致傷道不僅同樣具有上述的傷道復(fù)雜性，還具有其自身的復(fù)雜性特征。主要體現(xiàn)在傷道的徑路復(fù)雜。小破片在組織內(nèi)能量衰減較快，遇密度不同組織時易發(fā)生彈道方向的變化，因此容易造成復(fù)雜傷道。

3 小破片傷的效應(yīng)評估

小破片傷的評估包括殺傷效應(yīng)評估與損傷效應(yīng)評估兩方面，殺傷效應(yīng)評估體現(xiàn)小破片對人體作用后，人員失去執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)能力的水平，它是為武器的設(shè)計提供依據(jù)的一種評估。損傷效應(yīng)評估是體現(xiàn)小破片傷對人員生命體征的威脅程度，是為戰(zhàn)傷救治提供依據(jù)的一種評估。

3.1 小破片的殺傷效應(yīng)評估 我國目前仍使用的8 kg/m殺傷標(biāo)準(zhǔn)。也就是說一個投射物具有8 kg/m的動能就認(rèn)為具有殺傷能力，常用的具體方法采用的松木版穿透能力的評估方法。雖然該評估方法長期來被各國采用，但它也存在一些局限性，主要表現(xiàn)在：（1）對生物體的不同部位而言，傷情差別很大。如命中要害部位，損傷主要臟器，雖不足8～10 kg/m動能，也能致重度的損傷；相反，命中非要害部位，即使上述2倍的動能，也不一定造成嚴(yán)重?fù)p傷。（2）由于命中部位不同的傷情差異，單一殺傷能力的動能標(biāo)準(zhǔn)是不存在的。也就是說不存在一個明顯的殺傷不殺傷的能量界限，即在這個界限以上具有殺傷能力，在這個界限以下就不具有殺傷能力。（3）由于投射物的種類很多，形狀各異，質(zhì)量不一，即使動能相同，其他殺傷因素也不會相同，因此其殺傷能力也不會存在差異。

由于動能殺傷標(biāo)準(zhǔn)與客觀實際情況的不相符性，因此，國內(nèi)外學(xué)者提出了單個破片殺傷效應(yīng)的概率評估方法［3］，即建立破片參數(shù)（如質(zhì)量、速度等）與命中人體條件下殺傷概率的關(guān)系來表征單個破片殺傷威力的方式。其中以條件性概率法評估投射物殺傷效應(yīng)的方法得到了最為廣泛的認(rèn)可。該評估方法中包括了失能概率P（I/H）與致死概率P（L/H）的評估，其中H為命中概率，I為失能概率，L為致死概率。P（L/H）的計算相對簡單，死亡與非死亡通常以傷后50 min為界。就個體而言，該事件為0或1；就群體而言，P（L/H）即為死亡個體占群體的百分比。但對于失能概率P（I/H）的計算，則要復(fù)雜得多。顧名思義，所謂失能，即指戰(zhàn)斗人員喪失執(zhí)行某項特定戰(zhàn)斗任務(wù)的能力。因此，失能概率P（I/H）的計算不僅與投射物的致傷程度、損傷部位有關(guān)，而且與戰(zhàn)斗人員執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)的類型有關(guān)。這些任務(wù)包括了進(jìn)攻、防御、后勤以及預(yù)備等，根據(jù)不同的戰(zhàn)斗任務(wù)，所需要觀察的時間從傷后30 s到傷后5 d不等。對于個體的失能概率，其失能評估的數(shù)學(xué)模型為；P（I/H）=1-exp［-a（mv3/2-b）n］。其中，m 為投射物的質(zhì)量，v為投射物的撞擊速度，a為執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)的類型，b為傷后時間，n為投射物致傷的頭、頸、胸、腹、四肢等解剖部位。

3.2 小破片的損傷效應(yīng)評估 對于破片損傷嚴(yán)重度的評估［4］，常用簡明損傷定級法（abreviated injury scale，AIS），以及在AIS基礎(chǔ)上派生的損傷嚴(yán)重度評分（injury severity score，ISS）。 AIS 評分對每一損傷條目給一個特定的六位數(shù)編碼再加一個嚴(yán)重度評分（共七位數(shù)），記為小數(shù)形式。AIS編碼的含義如下：首位數(shù)表示身體區(qū)域；第二位數(shù)表示解剖結(jié)構(gòu)的類別；三、四位數(shù)表示具體的解剖結(jié)構(gòu)或在體表損傷時具體的損傷性質(zhì)；第五、六位數(shù)表示解剖結(jié)構(gòu)的損傷程度，小數(shù)點后面的數(shù)字為AIS評分。例如腹部皮膚撕脫傷NFS伴脾臟中度撕裂傷長度3 cm，評分為“510800.1、544224.3”。

4 小破片傷的救治原則

高速小破片傷由于具有傷口與傷區(qū)多、傷口小、非貫通傷多等特點，其救治一方面要遵循火器傷救治的一般規(guī)律，同時，也要注重小破片傷本身的損傷特點。

對于小破片傷，手術(shù)清創(chuàng)仍然是首要選擇［5，6］。但清創(chuàng)的原則與傳統(tǒng)清創(chuàng)有所差異。傳統(tǒng)的清創(chuàng)手術(shù)要求早期完全開放傷道，沖洗并清除各種異物，切除因損傷而失活或壞死的肌肉組織，開放引流3～5 d后延期縫合傷口。其處理原則的理論依據(jù)是基于瞬時空腔脈動不僅對傷道組織產(chǎn)生巨大的撕裂、挫傷作用，造成傷道內(nèi)嚴(yán)重污染，還嚴(yán)重破壞其周圍組織的微循環(huán)，導(dǎo)致組織缺血壞死，因而傷道內(nèi)組織大多需要切除。對于壞死肌肉組織的判斷主要采用 “4C”法，即顏色 （colour）：暗紅色；韌性（consistence）：觸之軟泥樣；收縮性（contractility）：夾之無收縮；血供（capillary）：切開不出血。支持較大范圍組織切除的另一個重要原因是火器傷傷道內(nèi)組織污染的嚴(yán)重性。雖然彈片和可見的衣物碎片不難清除，泥土等污物也可通過大量沖洗去除，但一些細(xì)小不可見的異物可呈放射狀分散進(jìn)入組織深處，成為潛在的感染灶。切除有活力但污染嚴(yán)重的組織的確有助于感染的控制，但這種一個世紀(jì)前無抗生素時代建立的方法現(xiàn)在受到了越來越多的質(zhì)疑。切除過多肌肉或創(chuàng)緣將造成較大的組織缺損，有時不得不以轉(zhuǎn)移皮瓣或植皮覆蓋，這也必將影響后期的功能康復(fù)。

對于小破片傷的處理，Bowyer曾做過較細(xì)致的研究［7，8］，他采用 0.2 g 的鋼柱，以 500 m/s 的速度打擊豬后肢，失活組織邊界在不同時間組中均接近1 mm，不同時間組并沒有明顯的臨床區(qū)別。受傷后皮膚表面菌群在類別和數(shù)量上與受傷之前均無明顯改變；傷道內(nèi)細(xì)菌學(xué)檢查表明，12個傷道樣本中只有2個產(chǎn)生陽性培養(yǎng)結(jié)果，其中1只在傷后1 h取樣，在接近動物傷口表面及傷口深處有非致病性葡萄球菌及糞鏈球菌呈少量混合生長。1只傷后6 h取樣，動物傷口表面有少量混合生長的非致病性葡萄球菌。所有厭氧菌培養(yǎng)均為陰性。以上結(jié)果表明，小破片傷傷道周圍組織失活區(qū)域較局限，大多數(shù)情況下無須外科處理；同時這些傷口感染概率也較低，因此，大部分小破片傷在無感染情況下無須外科處理，而可以自行恢復(fù)，因而現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的多發(fā)小破片傷適宜保守治療。

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