张 良,张岫竹,张连阳,王正国
美军战术区战伤救治的变革
张 良1,张岫竹1,张连阳2,王正国1
在过去十余年内,世界范围内的战伤救治需求,推动了美军和北约相关国家战创伤紧急救治的理念、技术、装备和紧急处置原则等发生巨大变革。美军在伊拉克和阿富汗战场上的伤亡率明显降低,其主要原因可归结为院前、后送及紧急救治策略的革命性进步。研究者就这三方面进行了归纳和总结,以进一步加强对战伤紧急处置的认识和理解。
变革;战伤紧急救治;美军
自20世纪90年代以来,美军在伊拉克、阿富汗展开了一系列的军事行动,不仅造成大量人员伤亡,还给战伤紧急救治带来了深远影响,与此同时,对平时创伤救治的理念也产生了革命性影响。研究者立足于战伤紧急救治中战场救治、医疗后送、机动医疗队救治等方面,旨在进一步认识近20年来战伤救治与和平时期创伤救治的相互影响。
战场环境中正确救治是影响伤病员结局的关键因素,“黄金1 h”救治理念更多强调院前救治的重要性。战场环境借鉴非战时院前救治的指南经验,是最近20年军事医学院前救治革新的主要特征,其重大变化包括应用止血带和止血敷料、防治低体温。同时,从军事医学角度来看,过去20年战争中的战伤经验较之前而言,更具有实践意义。
1.1 止血带再审视 止血带的应用是在过去20年中,反复出现争议的紧急救治技术[1-4]。但随着对伊拉克和阿富汗战争中战伤救治经验的总结,及对可预防性死亡的大量分析与研究,美军和北约各国对止血带的应用已经基本达成了共识,并在战术战伤救治(tactical combat casualty care,TCCC)指南中被提高到“不可缺少”的地位。在2000年左右,“不能使用止血带”是美军战伤救治的理念,相应地,美军特种部队的随身急救包内并无配备止血带。在2001年阿富汗战事初始阶段,美军取消针对使用止血带的培训项目。但随着对潜在可预防性死亡研究的展开,2003年,美国陆军野战外科研究所开始对某些特定情况下使用止血带的有效性进行再评估,2004年,医学专家开始建议战场急救可用止血带[1]。2006年,止血带普遍用于战场紧急救治。
目前,止血带被多项研究证实具有“紧急救命”作用,尤其在因四肢战伤所致失血性休克的情况下[5,6]。Kragh等[7]研究发现,在过去10年内,战伤时止血带的使用率从4%上升至40%,对于单一肢体战伤而言,使用止血带可以使简明损伤程度评分(anbreviated injuryseverity,AIS)3分的存活率达到98%,4分达到76%,表明存活率与止血带的使用呈正相关,但如果肢体损伤接近近心端而不能使用肢体止血带,则战伤存活率明显下降。在过去10多年,美军在伊拉克战场上应用止血带至少挽救了1000~2000名士兵的生命。重新提倡应用止血带是近年来战术战伤救治的关键变革,止血带因此被认为是现代战伤救治必不可少的救命工具。
1.2 止血敷料发展 超过60%的潜在可预防的战伤死亡原因归结于失血性休克[8],因此,控制出血是有效减少战伤死亡的关键措施之一。第一代止血敷料利用干燥纤维蛋白为止血剂,最早使用这类敷料的是美军特种作战部队的医护兵,但是由于该类止血敷料未通过美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)认证而被收回。替代材料是冻干壳聚糖敷料及美国海军和海军陆战队研制的QuikClot敷料。Alam等[9]研究表明,该类止血材料对静脉性出血或动静脉复合出血都有很好的疗效。其潜在机制是此类矿物质为基底的敷料吸收了水分,使得血液中的凝血因子(蛋白)和细胞被浓缩,从而促进凝血过程[10]。第二代止血敷料出现在2007年左右,包括美国FDA批准上市的一系列止血因子[11-14]。到2008年,战斗纱布(combat gauze)被战术战伤救治委员会(Committee on Tactical Combat Casualty Care,CoTCCC)推荐在美军中广泛使用,并取代了上一代的止血敷料。
1.3 止血钳夹的应用 美军约12%的战伤死亡发生在送达医疗机构之前。另一项对558例战伤死亡的研究发现,51%的潜在可预防死亡原因为失血性休克[15],其中21%为交界区域的出血(如颈部、腋部、腹股沟区)[16]。交界区出血较肢体出血而言,动脉为近心端更重要的血管,周围解剖结构更为复杂,且可能合并更严重的创伤。2008年,李斯特止血带(Lister's tourniquet)成功用于交界区的止血[17]。2010年,FDA批准使用专门针对交界部位的止血设备——战斗即用钳夹(combat ready clamp),2011年,CoTCCC在TCCC指南中推荐其用于交界区域止血[3]。
1.4 低体温预防 低体温的定义是核心体温低于35℃,发生率为6%[18],与伤员的病死率升高密切相关。其与复苏液体增加、凝血时间延长及其他凝血功能障碍密切相关,与创伤酸中毒的出现无关。美军Ⅰ、Ⅱ级阶梯中高度重视对低体温的预防。美军目前研制出一套低体温管理和预防装备(hypothermia prevention and management kit,HPMK)用于院前处置低体温[19],并且对于低体温的预防已纳入TCCC指南中。同时,美军展开了针对目标体温管理的培训,较之前明显减少了美军战伤低体温的发生。因此,时刻对伤员的低体温进行检测具有重要意义。
迅速的战术后送(tactical evacuation,TACEVAC)是战场上抢救战伤伤员并将其送至上级医疗机构的关键环节,包括医疗后送(medical evacuation,MEDEVAC)和伤员后送(casualty evacuation,CASEVAC)两类。其中依赖于空中力量(直升机为主)的战术后送速度更快,覆盖面积更广,且独立于地面转运系统。在到达Ⅱ级阶梯前,医疗后送途中强调了提前对严重战伤伤员实施“救命”处置,如损伤控制性复苏、气道管理及胸伤管理等,这是传统战伤后送或伤员后送未能覆盖的内容,相应地,医疗人员的部署也根据这一策略进行了修订。2006年,英军在阿富汗南部展开了医疗急救应急小组(medical emergency response team,MERT)[20],与医疗兵共同实施医疗后送,可以同时后送8付担架或25名伤员。MERT携带了4单位浓缩红细胞[O型Rh(-)]和4单位新鲜冰冻血浆,设有加温输液器,备有氨甲环酸(tranexamic acid, TXA),具备损伤控制复苏能力;可对伤员实施气管插管、环甲膜切开等处置;具备胸腔穿刺减压、胸腔闭式引流等能力。在伊拉克和阿富汗战争中,约6%伤员在后送途中接受输血治疗[21],并通过循证医学研究证实了早期使用血浆复苏可预防凝血功能障碍和酸中毒这一观点。此外,尽管美军具备战场及时获得浓缩红细胞和新鲜冰冻血浆战场的保障能力,但由于战场的特殊性,对于保障大量输血的能力却非常有限,加上血小板和冷沉淀难以保障,因此,在医疗后送过程中,携带相应血型的士兵在紧急情况下进行新鲜全血(fresh whole blood,FWB)输血复苏是美军近年来战伤救治的特殊经验,这一革新通过循证医学研究后提出了另一颠覆性的观念,即FWB比成分输血更有利于改善战伤伤员预后,从而进一步对平时的创伤复苏策略进行相应的修正。
另一突出的变革是对烧伤伤员的医疗后送策略。烧伤伤员通常需要专科治疗,而战场上展开的医疗小组暂不包括专业的烧伤科医师和设备,因此自2003年开始,美军将烧伤伤员直接送至本土专业烧伤医疗机构的管理模式成为现代军事医学战术后送的另一重要革新[22],同时根据医疗与后送一体化的原则,后送医疗小组由包括重症医学/创伤外科医师、护士、气道管理师及指挥官员组成。空中后送使得从位于德国兰斯登图尔的美军区域医疗中心(US Military Regional MedicalCenter at Landstuhl,LRMC)直接将伤员送至距离为8600 km的本土,通常仅需要12~13 h,从而成为烧伤后送的首选模式。
总结近年来战争经验,美军研究发现飞行医护人员的医学专业程度与重伤伤员的病死率下降明显相关。因此,执行医学后送较仅执行伤员后送更有利于降低战伤病死率。后送与医疗一体化,是近年来战术战伤救治的主要特征之一,后送时配备专业的医护人员或提高医疗兵的专业水平,是现代战伤后送的另一革命性经验。
机动医疗单元的前身是野战(战地)医院,现代战争的全球化,要求更为灵活机动的医疗救治机构执行战时院内救治任务。在近十余年的战伤救治中,“损伤控制”策略的深入、广泛实施,成为现代战伤救治的主要标志。“损伤控制”策略主要包括了“损伤控制手术”和“损伤控制复苏”,实施“损伤控制”策略可以在有限的医疗资源条件下获得最佳的预后。
3.1 损伤控制手术 损伤控制手术是平时创伤中心的成熟策略,主要用于临时处置威胁生命的损伤,之后进行重症医学监护和复苏,以保证其后确定性外科救治的实施。这种模式在严重腹部损伤伤员中可显著降低其病死率,该理念已被广泛接受[23-25]。与平时损伤控制手术相比,战时损伤控制性手术往往需要多个独立的外科专业小组,通过多次复苏来稳定生命体征,并需要直升机医疗后送或固定翼飞机全球后送,这一策略被称为“全球化的损伤控制策略”,战伤救治效果得以显著提升[26,27]。
3.2 损伤控制性复苏 损伤控制性复苏虽然可从转运即刻开始实施,但大部分损伤控制性复苏是由机动医疗机构来实施的,目的是预防由低体温、酸中毒、凝血障碍形成的“创伤死亡三角”的出现。大量输血原则是浓缩红细胞计数∶新鲜冰冻血浆计数∶血小板计数的比例为1∶1∶1[28]。另外还包括限制性晶体的使用及可允许性低血压。TXA是与损伤控制复苏相关的另一项标志性进步,Roberts 等[29,30]研究证实了TXA能够降低创伤伤员因失血导致的病死率,且对于伤员存活率是独立的影响因素。此外,血栓弹力图是对凝血功能和及时输血有效性评估的重要工具,相对于传统的凝血功能评价,如凝血酶原时间或活化部分凝血酶原时间,血栓弹力图可提供整个凝血过程的评估,因此血栓弹力图逐渐取代其他凝血功能判断指标,成为损伤控制性复苏疗效评估标准。
3.3 前沿外科医疗队(forward surgical team,FST)救治 “损伤控制策略”在美军伊拉克和阿富汗战伤救治中的成功应用,依赖于美军在战场上展开的FST[31,32],即将外科医师直接部署在战术前线,甚至接近交火地带,使得既往无法在战场上实施的外科紧急救治得以实现,其中包括腹部外科、血管外科、胸部外科等手术,甚至微创非侵入性外科操作等。随着FST进入战场核心区域,外科在现代战伤救治中发挥了前所未有的积极作用。同时,静脉全身麻醉设备的便携化和自动化针筒的使用,使得FST可轻松完成麻醉管理,更能实施疼痛管理,这成为近十多年来现代战场医疗救治的重大革命性进步[33,34]。总之,依赖于FST的“损伤控制”策略是现代战术战伤救治的最重要革命,在降低可预防死亡的发生和总体战伤病死率中发挥了重要作用,成为美军过去十多年战术战伤救治三大重要经验之一。
此外,不需要对骨伤进行确定性处置是近年来战伤救治的另一巨大变革。骨折的临时固定是在战场环境进行骨科损伤控制的核心要领,利用环状外支架固定是非常有效的措施。另一使得“损伤控制”成功实施的重要条件是暂时性创面封闭材料和理念的发展。在过去的20年内,负压封闭成为革命性进展之一,该技术的实施有助于更早地确定性关闭创面,减少敷料更换次数,减少感染等[35,36],适用于污染的肢体清创后管理、腹部伤口的暂时性封闭。此外,对于烧伤创面负压封闭在全球性空中后送过程中的安全性也获得了肯定。其他还包括肾脏替代治疗,虽然肾脏透析并不是一个新理念,但持续性肾脏替代治疗在战场环境中的使用却是2005年以来的重大革新之一[37,38]。
以美国创伤系统发展的经验来看,战场是创伤研究最理想的实验室[39]。战时和平时救治相互促进,战场救治既是平时创伤救治变革的动力来源,又是最佳的实践过程。在此前提下,有机统一的创伤救治系统成为了现代战伤救治取得巨大进步的基础,将运行良好、综合性强的平时创伤救治系统“移植”于战场环境中,使其转化为战伤救治能力,更是促进军事医学变革的巨大动力。尽管我国在近30年内未经历过现代战争,对现代战伤救治经验远不如美军丰富,但他山之石可以攻玉,借鉴、学习、整合及加强军事研究,都将是大大提高我军战伤救治能力的有效途径和手段。
[1]Kragh J F Jr, Walters T J, Baer D G, et al. Practical use of emergency tourniquets to stop bleeding in major limb trauma [J]. J Trauma, 2008, 64(2 Suppl): S38-S49. DOI: 10.1097/TA.0b013e31816086b1.
[2]Kragh J F Jr, Walters T J, Baer D G, et al. Survival with emergency tourniquet use to stop bleeding in major limb trauma [J]. Ann Surg, 2009, 249(1): 1-7. DOI: 10.1097/ SLA.0b013e31818842ba.
[3]Blackbourne L H, Baer D G, Eastridge B J, et al. Military medical revolution: prehospital combat casualty care [J]. J Trauma Acute Care Surg, 2012, 73(6 Suppl 5): S372-S377. DOI: 10.1097/TA.0b013e3182755662.
[4]Kragh J F Jr, Dubick M A, Aden J K, et al. U.S. Military experience from 2001 to 2010 with extremity fasciotomy in war surgery [J]. Mil Med, 2016, 181(5): 463-468. DOI: 10.7205/MILMED-D-15-00058.
[5]Doyle G S, Taillac P P. Tourniquets: a review of current use with proposals for expanded prehospital use [J]. Prehosp Emerg Care, 2008, 12(2): 241-256. DOI: 10.1080/10903120801907570.
[6]Kue R C, Temin E S, Weiner S G, et al. Tourniquet use in a civilian emergency medical services setting: a descriptive analysis of the Boston EMS experience [J]. Prehosp Emerg Care, 2015, 19(3): 399-404. DOI: 10.3109/10903127.2014.995842.
[7]Kragh J F Jr, Dubick M A, Aden J K, et al. U.S. Military use of tourniquets from 2001 to 2010 [J]. Prehosp Emerg Care, 2015, 19(2): 184-190. DOI: 10.3109/10903127. 2014.964892.
[8]Eastridge B J, Mabry R L, Seguin P, et al. Death on the battlefield (2001-2011): implications for the future of combat casualty care [J]. J Trauma Acute Care Surg, 2012, 73(6 Suppl 5): S431-S437. DOI: 10.1097/TA.0b 013e3182755 dcc.
[9]Alam H B, Chen Z, Jaskille A, et al. Application of a zeolite hemostatic agent achieves 100% survival in a lethal model of complex groin injury in Swine [J]. J Trauma, 2004, 56(5): 974-983. DOI: 10.1097/01. TA.0000127763.90890.31.
[10]Alam H B, Uy G B, Miller D, et al. Comparative analysis of hemostatic agents in a swine model of lethal groin injury [J]. J Trauma, 2003, 54(6): 1077-1082. DOI: 10.1097/01. TA.0000068258.99048.70.
[11]Arnaud F, Teranishi K, Tomori T, et al. Comparison of 10 hemostatic dressings in a groin puncture model in swine [J]. J Vasc Surg, 2009, 50(3): 632-639. DOI: 10.1016/j.jvs.2009.06.010.
[12]Arnaud F, Parren˜o-Sadalan D, Tomori T, et al. Comparison of 10 hemostatic dressings in a groin transection model in swine [J]. J Trauma, 2009, 67(4): 848-855. DOI: 10.10.1097/TA.0b013e3181b2897f.
[13]Kheirabadi B S, Edens J W, Terrazas I B, et al. Comparison of new hemostatic granules/powders with currently deployed hemostatic products in a lethal model of extremity arterial hemorrhage in swine [J]. J Trauma, 2009, 66(2): 316-326. DOI: 10.1097/TA.0b013e31819634a1.
[14]Kheirabadi B S, Scherer M R, Estep J S, et al. Determination of ef fi cacy of new hemostatic dressings in a model of extremity arterial hemorrhage in swine [J]. J Trauma, 2009, 67(3): 450-459. DOI 10.1097/TA.0b013e3181ac0c99.
[15]Eastridge B J, Hardin M, Cantrell J, et al. Died of wounds on the battle fi eld: causation and implications for improving combat casualty care [J]. J Trauma, 2011, 71(1 Suppl): S4-S8. DOI: 10.1097/TA.0b013e318221147b.
[16]Spinella P C, Perkins J G, Grathwohl K W, et al. Warm fresh whole blood is independently associated with improved survival for patients with combat-related traumatic injuries [J]. J Trauma, 2009, 66(4 Suppl): S69-S76. DOI: 10.1097/TA.0b013e31819d85fb.
[17]Blackbourne L H, Mabry R, Sebesta J, et al. Joseph Lister, noncompressible arterial hemorrhage, and the next generation of "tourniquets"? [J]. US Army Med Dep J, 2008: 56-59.
[18]Wade C E, Salinas J, Eastridge B J, et al. Admission hypoor hyperthermia and survival after trauma in civilian and military environments [J]. Int J Emerg Med, 2011, 4(1): 35. DOI: 10.1186/1865-1380-4-35.
[19]Allen P B, Salyer S W, Dubick M A, et al. Preventing hypothermia: comparison of current devices used by the US Army in an in vitro warmed fluid model [J]. J Trauma, 2010, 69(Suppl 1): S154-S161. DOI: 10.1097/ TA.0b013e3181e45ba5.
[20]McLeod J, Hodgetts T, Mahoney P. Combat "Category A" calls: evaluating the pre-hospital timelines in a military trauma system [J]. J R Army Med Corps, 2007, 153(4): 266-268. DOI: 10.1136/jramc-153-04-09.
[21]Morrison J J, Dubose J J, Rasmussen T E, et al. Military application of tranexamic acid in trauma emergency resuscitation (MATTERs) study [J]. Arch Surg, 2012, 147(2): 113-119. DOI: 10.1001/archsurg.2011.287.
[22]Renz E M, Cancio L C, Barillo D J, et al. Long range transport of war-related burn casualties [J]. J Trauma,2008, 64(2 Suppl): S136-S144, discussion S144-S145. DOI: 10.1097/TA.0b013e31816086c9.
[23]Mitchell T A, Lauer C L, Aden J K, et al. Short-term outcomes and complications of damage control and definitive laparotomy in deployed combat environments: 2002 to 2011 [J]. Mil Med, 2016, 181(3): 277-282. DOI: 10.7205/MILMED-D-14-00726.
[24]Haider A H, Piper L C, Zogg C K, et al. Military-tocivilian translation of battlefield innovations in operative trauma care [J]. Surgery, 2015, 158(6): 1686-1695. DOI: 10.1016/j.surg.2015.06.026.
[25]Roberts D J, Ball C G, Feliciano D V, et al. History of the innovation of damage control for management of trauma patients: 1902-2016 [J/OL]. Ann Surg, 2016 [2016-08-10]. https://www.researchgate.net/publication/303555721_ History_of_the_Innovation_of_Damage_Control_for_ Management_of_Trauma_Patients_1902-2016. Jun 17. [http://www.jenonline.org/article/S0099-1767(15)00322-0/abstract. [published online ahead of print Jan 17, 2016]. DOI: 10.1097/SLA.0000000000001803.
[26]De Waele J J, Vermassen F E. Coagulopathy, hypothermia and acidosis in trauma patients: the rationale for damage control surgery [J]. Acta Chir Belg, 2002, 102(5): 313-316. DOI: 10.1080/00015458.2002.11679322.
[27]Blackbourne L H. Combat damage control surgery [J]. Crit Care Med, 2008, 36(7 Suppl): S304-S310. DOI: 10.1097/ CCM.0b013e31817e2854.
[28]Pidcoke H F, Aden J K, Mora A G, et al. Ten-year analysis of transfusion in Operation Iraqi Freedom and Operation Enduring Freedom: increased plasma and platelet use correlates with improved survival [J]. J Trauma Acute Care Surg, 2012, 73(6 Suppl 5): S445-S452. DOI: 10.1097/ TA.0b013e3182754796.
[29]Roberts I, Shakur H, Coats T, et al. The CRASH-2 trial: a randomised controlled trial and economic evaluation of the effects of tranexamic acid on death, vascular occlusive events and transfusion requirement in bleeding trauma patients [J]. Health Technol Assess, 2013, 17(10): 1-79. DOI: 10.3310/hta17100.
[30]Strosberg D S, Nguyen M C, Mostafavifar L, et al. Development of a prehospital tranexamic acid administration protocol [J]. Prehosp Emerg Care, 2016 , 20(4): 462-466. DOI: 10.3109/10903127.2015.1128033.
[31]Allen C J, Straker R J, Murray C R, et al. Recent advances in forward surgical team training at the U.S. Army Trauma Training Department [J]. Mil Med, 2016, 181(6): 553-559. DOI: 10.7205/MILMED-D-15-00084.
[32]Counihan T C, Danielson P D. The 912th forward surgical team in Operation New Dawn: employment of the forward surgical team during troop withdrawal under combat conditions [J]. Mil Med, 2012, 177(11): 1267-1271. DOI: 10.7205/MILMED-D-12-00137.
[33]Allcock E, Spencer E, Frazer R, et al. Continuous transversus abdominis place (TAP) block catheters in a combat surgical environment [J]. Pain Med, 2010, 11(9): 1426-1429. DOI: 10.1111/j.1526-4637.2010.00894.x.
[34]Stojadinovic A, Auton A, Peoples G E, et al. Responding to challenges in modern combat casualty care: innovative use of advanced regional anesthesia [J]. Pain Med, 2006, 7(4): 330-338. DOI: 10.1111/j.1526-4637.2006.00171.x.
[35]Petkar K S, Dhanraj P, Kingsly P M, et al. A prospective randomized controlled trial comparing negative pressure dressing and conventional dressing methods on split thickness skin grafts in burned patients [J]. Burns, 2011, 37(6): 925-929. DOI: 10.1016/j.burns.2011.05.013.
[36]Hinck D, Franke A, Gatzka F. Use of vacuum-assisted closure negative pressure wound therapy in combat-related injuries--literature review [J]. Mil Med, 2010, 175(3): 173-181. DOI: 10.7205/MILMED-D-09-00075.
[37]Chung K K, Juncos L A, Wolf S E, et al. Continuous renal replacement therapy improves survival in severely burned military casualtieswithrenal failure [J]. J Trauma, 2008, 64(2 Suppl): S179-S185. DOI: 10.1097/ TA.0b013e3181608676.
[38]Chung K K, Lundy J B, Matson J R, et al. Continuous venovenous hemo fi ltration in severely burned patients with acute kidney injury: a cohort study [J]. Crit Care, 2009, 13(3): R62. DOI: 10.1186/cc7801.
[39]Bohannon J. The war in Afghanistan. War as a laboratory for trauma research [J]. Science, 2011 Mar, 331(6022): 1261-1263. DOI: 10.1126/science.331.6022.1261.
(2016-08-17收稿 2016-12-10修回)
(本文编辑 付 辉)
Evolution of combat casualty care in Armed Forces of the U.S. tactical area
ZHANG Liang1, ZHANG Xiuzhu1, ZHANG Lianyang2, and WANG Zhengguo1. 1. The Fourth Laboratory, Institute of Surgery Research, 2. Trauma Center, Daping Hospital of the Third Military Medical University, Chinese People's Liberation Army, Chongqing 400042, China
ZHANG Lianyang, E-mail: dpzhangly@163.com
Over recent decades, combat casualty care demands around the world have necessitated the evolution of concepts, technologies, equipment and emergency care principles of combat casualty care in the United States and North Atlantic Treaty Organization military forces. US military casualty rates during the compaigns in Iraq and Afghanistan decreased significantly, which can be attributed to advances in prehospital acute care, the medical care provided during evacuation and the emergency care strategies applied in the special combat environment. The author focused on the summarization of three components to further enhance the understanding of modern combat casualty care.
evolution; combat casualty care; Armed Forces of the U.S.
R826
10.13919/j.issn.2095-6274.2017.08.001
全军重大专项课题(AWS15J004)
400042 重庆,第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所:1. 野战外科研究所第四研究室,2. 全军战创伤中心
张连阳,E-mail: dpzhangly@163.com