显微外科技术在模拟海战四肢创伤修复与重建的动物实验研究＊

程国良，郝向军，侯书健，刘亚平，孙乐天，王振军，张元信，赵 冰，苏国强，张 新，张 伟

根据历史及今后国际形势变化，国际联合集团及各国利益攸关，发生国际或地区性战争是不可避免的，海上战事是其中重要形式。战伤导致各种器官、组织损伤，经海水浸泡与救治的实验研究已有大量报道，尚未见应用显微外科技术在海战四肢创伤修复与重建实验研究的报道［1－3］。 实践证明，应用显微外科技术对四肢创伤的修复与重建临床效果明显优于常规外科手术，同样推理，海战时四肢创伤的伤员落水经救起应用显微外科技术及时进行修复与重建，可获得优于一般野战外科手术的临床效果，为减低死亡率与致残率具有重要的战术意义，也是海战后勤保障的一项新课题。

1 材料与方法

1.1 研究对象 健康杂种家犬24只，性别、犬龄不限，体重13～33 kg。分野战医院组及医院船组，每组犬12只。每只犬左（右）小腿均手术造成不全离断（伤）组及大部分离断（断）组，（以后简称伤组及断组）。伤后分别将犬伤肢浸泡自然的大海中各1、2、3 h，每时间组犬2只。

1.2 方法

1.2.1 建立模型 犬于实验晨禁食，按体重注射阿托品，10 min后按体重肌肉注射舒泰或速眠新Ⅱ及氯胺酮。麻醉后小腿剃毛至膝上1/3，皮肤消毒铺巾。伤组：于小腿中断切开1/2周胫皮肤，切断胫前肌，趾长及踇长伸肌腱，膝上外侧切断腓总神经，用线锯锯断胫腓骨，创面用纱布绷带包扎木条制动；断组：除以上致伤外，切开小腿2/3周胫皮肤，切断结扎胫前血管，创面扎止血带，使肢体远端血供中断，包扎制动。清醒后入犬笼，用绳索使犬笼形成30°倾斜状浸入海水中计时。专人观察防止溺水发生。达浸泡时间后吊起犬笼，医院船组用淡水冲洗再次麻醉，入手术室施行手术。野战医院组实验人员带犬笼返航，海上行驶及救护车后送各1 h达野战医院，经淡水冲洗再次麻醉入手术室施行手术。

1.2.2 研制圆形铁板及U形磁钢固定装置 救护艇与医院船虽设有手术室，但均不备配手术显微镜。为了便于在救护艇或医院船上开展显微外科手术，防止手术显微镜随舰船行驶及海浪颠簸而滑动或移动，课题组研制了手术显微镜固定装置，其原则与要求：手术显微镜为移动式，根据战事需要随时搬入医院舰船，不增加或占用舰船手术室内空间；手术显微镜的固定装置不破坏地板革，不对甲板造成损害；固定装置在平坦的甲板上就地固定牢靠，拆卸方便，便于携带。经与青岛磁钢材料有限责任公司技术人员共同探讨研究制作了圆形铁板U形磁钢固定装置：①制作厚3～4 mm直径为1000 mm圆形铁板一块，用双面胶与舰船甲板上的地板革平放粘牢；②为适应固定镇江YH－X－4A型手术显微镜的5个支脚，设计制作五块规格为150 mm×120 mm U形磁钢，采用铋铁磁组合并充磁，使中心磁达4000 GS，该磁力不影响舰船正常仪器功能。操作：把手术显微镜移至圆形铁板上的准确手术位置，用五个U形磁钢凹槽扣在手术显微镜的5个支脚上与圆形铁板牢牢吸住。需更动手术显微镜位置时，将U形磁钢做纵向倾斜，当磁力减少时拔出磁钢，再次移动手术显微镜按上述方法固定。手术结束按上述方法拔除5个磁钢，手术显微镜即可随意移动或撤离。实验证明：采用圆形铁板磁钢固定装置磁力强，舰船无论怎样摇晃，手术显微镜固定牢靠。它具有制作简单、携带拆卸方便、磁力固定牢固的优点。

1.2.3 手术 皮肤经生理盐水冲洗，擦干常规碘附消毒，铺单，严格清创，切除皮缘约2 mm及部分污染筋膜及肌肉组织，再次用碘附及3%O2H2创面消毒，大量生理盐水冲洗。胫骨断端缩短各5 mm，用4孔钛钢板螺丝钉或2.5 mm或3.0 mm骨圆针髓腔内固定及骨断端钢丝十字交叉内固定以防分离。3－0无创伤尼龙单线kessle缝合各肌腱，镜下9－0无创尼龙单线无张力下缝合腓总神经4～6针，垂直褥式缝合皮肤，再次碘附消毒伤口皮肤，缝合固定术毕。断组的手术除同上述操作外，胫前动脉在手术显微镜下9－0无创尼龙单线缝合8针并记录肢体温缺血时间。

1.2.4 检测项目 ①海水温度及实验动物；②海水培养与药敏试验；③肢体着地情况；④肢体X线摄片；⑤腓总神经电生理检测；⑥肌腱超声检查；⑦组织学观察。

2 结 果

2.1 海水温度与实验动物 本实验分两个阶段实施。第一阶段属夏季，海水平均温度为25℃，实验动物经不同时间海水浸泡捞起，实施相关手术。术中抗生素静脉滴注，1只犬并发肺炎肺水肿死亡，其余11只犬均成活；第二阶段属秋季，海水平均温度为18℃，实验动物经海水浸泡实施相关手术，术后并发肺炎肺水肿死亡7只，其中2只狗海水浸泡温度为16℃术后均死亡。以上说明海水温度偏低，创伤后犬经海水浸泡死亡率明显增高。

2.2 海水培养与药敏实验 为防青岛近海因污染而影响开放性创伤动物实验，故本实验均选距青岛沿岸15 km海区实施，海水培养详见表1。从表1中可以看出培养出的细菌均为毒力较低的G－杆菌，对健康者不致病，对大部分抗生素敏感。

表1 海水培养

2.3 肢体着地情况 术后第2周开始记录犬伤肢着地情况，伤（断）肢自术后第5周有11只犬出现少许着地现象，随着时间延长，肢体着地情况渐渐好转，至第10周后除6、7号犬因骨不连外，伤肢均大部或完全着地。肢体着地与骨内固定、肌腱修复及神经再生有关，与实验分组、海水浸泡时间及是否吻合血管虽有一定影响，但无明显区别。

2.4 X线摄片检查 实验犬术后第 8、12、16周对伤肢做X线摄片检查同时做电生理及肌腱超声检查。本实验第一阶段因采用4孔钢板内固定，6只犬肢体出现异常活动而截肢，第二阶段改用骨圆针髓内及钢丝十字交叉内固定，得到截然不同的效果。结果显示，凡内固定牢固者，骨连接过程与人体大致相似，与实验分组、海水浸泡时间及是否吻合血管虽有一定影响，但无明显区别。

2.5 电生理检测 实验犬电生理检测受不少因素影响：①麻醉欠佳犬躁动；②因腓总神经较细，探测电极的位置移动差异；③室内温度。故电生理检测结果难以获得准确的数据。凡受上述三因素影响较小的犬电生理检测基本反映了腓总神经再生的电生理变化：潜伏期由长到短，波幅由低到高的现象。电生理检测与实验分组及海水浸泡时间虽有一定影响，但无明显区别。

2.6 肌腱超声 实验犬肌腱缝合处超声结果显示，术后8周除2只犬肌腱缝合处有轻度粘连外，全部实验犬肌腱均获得腱性连接，16只犬肌腱缝合处平均滑动度为（7.3±1.2） mm；第 16 周时肌腱缝合处均无粘连现象，滑动度为（12.0±1.4）mm。 本实验犬肌腱缝合后超声结果令人鼓舞；术后在犬舍自然饲养，任其自由走动与跳跃，使肌腱缝合处经常不断地滑动，达到防止粘连的效果［4］。

2.7 组织学检测 远端肌肉：肌纤维有不同程度萎缩，肌外膜细胞增生密集，肌纤维结缔组织及脂肪细胞增生。14号犬远端肌肉已为正常骨骼肌；远端肌腱有致密的纤维结缔组织，局部可见增生的成纤维细胞聚集，炎性细胞浸润，间质毛细血管增生，内皮细胞肿胀；远端神经纤维增粗。轴突及施万细胞增生，髓鞘减少为近端26.34%。

3 讨 论

娴熟的显微外科技术是本课题重要的技术保障，肢体完全离断实施再植在技术上没有困难。文献看到不少海水浸泡动物实验研究均在室内用人工海水浸泡，不符合实战要求。因为战伤肢体离断与人分离落海，人被救起，而在战时情况下不可能派潜水员下海去打捞肢体，即使打捞上来肢体缺血已超时；另一方面断肢沉入海底，随海浪而漂走，甚至被不同鱼种吞噬。本实验为了体验在舰船上开展显微外科手术，采用大部离断止血带完全阻断肢体血供为模型浸泡，在4～5级风浪的救护艇上实施显微外科手术，均在缺血时间内重建血液循环，接近实战。

本课题的动物实验研究结果显示，犬肢体断伤后经不同时间海水浸泡，采用野战医院或医院舰船实施救治，应用显微外科技术进行修复与重建，术后犬肢体着地时间、骨连接、神经电生理、肌腱超声、组织学检测及肢体功能恢复均与人体大致相似，笔者认为，海战时在舰船上实施显微外科手术是可行和有效的。

实验中终因经验不足，某些意外情况发生及气候原因导致不少动物死亡。其中因风浪过大，动物呛咳导致溺水死亡2只，麻醉意外死亡2只，海水温度偏低并发肺炎肺水肿死亡8只。第一阶段海区海水平均温度25℃，12只狗经海水浸泡并发肺炎肺水肿仅死亡1只；第二阶段，海水平均温度为18℃，12只狗经海水浸泡并发肺炎肺水肿死亡7只，其中2只狗在16℃海水中浸泡术后均死亡。说明海水温度偏低，创伤后狗经海水浸泡死亡率明显增高。相同推理：海战落水伤员在海水温度偏低的海区或季节，浸泡时间延长则死亡率增高。为此，应采取积极有效措施尽快救起落水伤员，及时就地实施救治为首选。发生海战时，对落水伤员进行快速及时救治是海上后勤保障的重要任务。医院船或救护艇上对危及伤员生命及重要器官、组织损伤的伤员及时就地实施救治具有无可比拟的优点。

采用圆形铁板加U形磁钢固定手术显微镜，可以克服手术显微镜在波动的舰船上滑动或移动，它具有制作简单、固定可靠、拆卸携带方便，是海战卫勤保障的一项重要技术革新内容，具有重要的战术意义及推广应用价值。

［1］卢秋辉，赖西南，李 辉，等.战伤合并海水浸泡生存时间及死亡率的实验研究［J］.解放军医学杂志，2005，30（3）：268.

［2］马建国，张志凌，曾国庆.66例海水浸泡后开放性骨折治疗体会［J］.中华航海医学杂志，2006，13（6）：377.

［3］何远翔，王育红，段蕴铀，等.海水浸泡伤动物模型的建立［J］.创伤外科杂志，2003（5）：354.

［4］张 新，崔连奇，何 英，等.海水浸泡犬离断肢体再植修复术后的肌腱超声观察［J］.中国超声医学杂志，2013，29（5）：464－466.