骨髓腔输液在战伤救治中的应用及研究进展

郑 伟，赵 洁，阚 庭，孟文文陆军第80集团军医院，山东潍坊 60；解放军总医院第二医学中心，北京 00853

在当今局部战争中，失血性休克伤员死亡率达32.6% ～ 59.5%，是战争的第二大死因，也是战场环境下最常见的可预防死亡原因[1-2]。在战现场急救中，除了快速有效止血，快速建立静脉通路进行输血、补液也是挽回失血性休克伤员的重要措施。而伤员在休克状态下，周围循环衰竭、肢体损伤及外周静脉网塌陷常成为建立静脉通道的障碍，中心静脉通道的建立耗时较长，骨髓腔输液(intraosseous infusion，IO)的应用可以弥补以上缺陷，能够快速、大量输血、补液、用药，最快在10 ～ 30 s内建立有效的液体复苏通道，可确保“白金10分钟”急救理念的实现[3-4]。美国心脏协会(American Heart Association，AHA)、欧洲复苏委员会、国际复苏联络委员会在2005年成年人心肺复苏和心血管急救指南中指出：急救过程中，建立血管通路时应该尽早考虑使用骨髓腔内血管通路，建立骨髓腔内通道是抢救心搏骤停患者的标准方法之一[5]。2010年AHA心肺复苏指南再次指出：如果不能成功建立静脉通道，应尽早考虑建立骨髓腔内通道，且优先于气管内给药途径[6]。2015年指南又强调了在成年人不容易获得静脉输液通路的情况下IO通路的重要性[7]。2014年《新英格兰杂志》制作视频全面介绍了IO，并推荐积极合理使用此技术[8]。

1 战地骨髓腔输液原理及特点

骨髓腔输液也称为骨内输液，是一种在特殊情况下建立的紧急输液方法，利用长骨骨髓腔中丰富的血管网将药物和液体经骨髓腔输入血液循环[9]。人体骨髓腔中有很多高度分化的非塌陷静脉网，任何情况下都与体循环保持完整的连接，血流量相对恒定。骨髓腔内的非塌陷性微小静脉网可像海绵一样快速吸收灌注至其周围的液体，通过骨内静脉窦将其快速运转至体循环中被吸收利用[10]。

IO应用于战伤救治具有独特的战场优势：可选择穿刺部位多，即使在遭受四肢毁损伤后，由于防弹衣的保护，胸骨依然可以作为穿刺点；进攻作战多在夜间，在暗环境中，骨穿刺的操作成功率和易行性优于静脉输液；IO操作迅速简便，适用于单兵自救互救；IO禁忌证少，输注速度快，可应用药物范围广。

军事行动中遇到的创伤在环境、伤害严重程度和伤员数量方面与平民创伤不同，爆炸和枪击造成的伤害在战斗伤中占多数；并且战场环境可能会受到光线、天气条件或伤员所处位置的影响。因此，IO在战伤救治中的应用无论是器具选择还是操作流程均不同于平时的院前急救，对操作者的环境应变及掌控能力提出了更高的要求，物资供应及保障相对匮乏给操作者也带来更大的挑战。

2 骨髓腔输液在军内外的应用现状

2.1 外军应用情况 军事医学和民用医学之间历来有着深厚的渊源。IO技术最早应用于儿科危重患者的抢救。军方最早的使用是在第二次世界大战期间，美军战地医疗救治机构广泛使用IO挽救了4 000余名重伤士兵的性命，因此被美军视为一种救治危重伤员的标准措施[11]。遗憾的是，1968年Boyd等在芝加哥创建第一家急救医疗服务机构时，IO技术的成功经验未能从军队传播到地方，很多创伤外科医生并不熟悉军队IO技术。加之静脉输液方法的快速发展，IO一度销声匿迹。美军陆军外科研究所在20世纪90年代重新开展了IO技术在成年人救治中的应用评价。2003年《创伤-损伤感染与急救杂志》组织专家对液体复苏进行了深入讨论，并对IO技术进行了自其面世以来最全面、科学的总结：骨髓可看作永不塌陷的静脉，IO适应证包括野外、战场、技术受限及大量伤员等情况[12]。

美军的一项回顾性队列研究显示，美军航空后送途中IO的使用率高，总体成功率88%[13]。英国军方对2006年8月- 2013年8月在阿富汗作战行动期间JTTR创伤登记处进行数据库搜索，查找此期间IO使用情况。其数据显示，IO可用于各种救命药物的输注，其迅速、易行且并发症发生率低，在抢救严重受伤的患者时至关重要[14]。另有英美军联合在阿富汗一所战地医院的研究探讨了IO在诱导麻醉中的作用[15]。在伊拉克和阿富汗战争期间甚至出现了同一伤员使用多处IO的做法，并取得较好的救治效果[16]。装载有神经气体解毒剂等药物的IO自动注射器的研制等使得IO的应用领域得以拓宽[17]。另外，近几年的美军战术战伤救治指南建议，在静脉通道不宜建立且需要复苏时，使用IO通道[18]。《战场医学》也对IO在战伤救治中的作用及地位给予肯定。至此，IO已被美英军队广泛认可并应用于战场中的液体治疗、疼痛控制甚至是生化武器的快速解毒。

2.2 我军应用情况 我军对IO的引进较晚，未在全军大规模使用，应用尚处于探索阶段。在各大演训中常见由国外引进的骨注射枪(bone injection gun，BIG)的使用，但应用效果相关文献报道较少。陆军军医大学特色医学中心研制的军医背囊及解放军总医院和陆军军医大学士官学校联合研制的军医背囊中配置的IO装置也是骨注射枪，但仅在模拟人或肢体模具上应用，尚无实际应用的数据。 陆军军医大学特色医学中心野战外科研究所曾在2004年自主研发了胸骨输液装置，并在动物和成年男性尸体上进行了技术性能实验，但没有实际运用的报道[19]。原济南军区总院急诊科张吉新等[20]2007年报道将IO应用于127例失血性休克病例的临床抢救，证明IO建立静脉通路的时间(2.4 min)大大优于传统静脉输液(11.8 min)。之后其对24只犬进行了IO和传统静脉输液的对照研究，分别在野战救护车内、直升飞机上和暗视野下进行输液，结果显示，IO组穿刺速度、成功率均优于传统静脉输液组[21]。武警总医院的王立祥和郑静晨[22]研发了骨髓腔穿刺驱动器，弥补了以往手动和电动骨髓腔穿刺器具的不足，成为快速建立骨髓腔内血管通路的好推手。解放军总医院第四医学中心(原解放军304医院)的何忠杰等[23-24]研发了弹射式一次性骨髓输液器并应用于临床研究，在38例实施心肺复苏的患者中使用，结果显示，建立输液通路成功率达到100%。目前，我军对IO的认可度较前提高，器具研发也逐渐崭露头角。自2018年起将该装置编入军事训练新大纲的休克及危重伤员救治章节，且逐步在各演训中使用。在IO的临床应用方面，已形成专家共识，也为其在战伤救护中的运用提供了一定的参考[25]。

3 骨髓腔输液应用于战伤救治的研究进展

3.1 骨髓腔输液工具 目前，骨髓腔输液的工具主要有半自动或全自动的骨内输液器(first access for shock and trauma，FAST)，现有升级版的FASTx、骨输液枪以及电钻式EZ-IO[26]。

美国陆军战斗医疗队目前接受的培训是运用胸骨IO装置(Fast1骨内输液系统)。然而，2016年美军马迪根陆军医疗中心进行的一项研究表明，EZ-IO骨内血管通路系统显示了独特的优势，包括易用性、重载能力和放置位置的多功能性[27]。EZ-IO是一种小型电池供电的钻头，带有15号终端针，有三种不同的长度(15 mm，25 mm和45 mm)，两个用于成年人，一个较短的用于儿童(体质量＜40 kg)。插入点位于胫骨结节的正下方和内侧，也可以在肱骨头部和桡骨处进行[28]。骨注射枪是一种冲击驱动装置，使用弹簧加载的注射器将骨内针射向胫骨的髓腔。在以色列国防军医疗队(IDFMC)中，BIG是唯一可用于IO的产品[29]。

上述IO装置操作简便，易于穿刺。我军在目前演训中使用较多的也是骨注射枪，通过国外进口获得。另外也有自行改良设计的弹射式IO装置，原理与骨注射枪近似。目前EZ-IO也在国内上市，使用较为便捷。

3.2 骨髓腔输液的液体种类 理论上，任何可以静脉输注的药物都可以通过IO通道注入，IO被视为静脉通道的安全可靠的替代方法。IO允许快速有效地中央给药，允许快速顺序诱导麻醉和氨甲环酸(TXA)的给药，以及快速补液和输注血液制品。但对于休克复苏过程中的血管活性药，每次给药后应使用10 ml 0.9%氯化钠注射液冲洗，避免药物在骨髓腔中滞留[30]。

3.3 骨髓腔输液穿刺部位选择及护理 军事医务人员在胫骨近端输液方面取得了重大成功，使得胫骨近端成为战伤救治IO的首选穿刺部位[31]。为安全起见，IO的穿刺部位需具有以下特征：骨质相对较薄，骨髓腔较大，表面平坦，且骨性标志明显。IO可用的穿刺部位有胫骨近端、胫骨远端、股骨远端、胸骨、肱骨近端、髂前上棘、髂后上棘、桡骨远端、锁骨等。其中胫骨近端、胫骨远端及肱骨近端最为符合上述特征。胫骨近端穿刺部位位于胫骨结节下方2 cm，骨平面中部内侧1 ～ 2 cm处；胫骨远端穿刺部位位于骨平面中部，内踝上方2 cm处；肱骨近端穿刺部位位于朝向喙突的较大结节内，穿刺时手臂应弯曲并内旋，避免损伤肱二头肌肌腱。胸骨虽被使用，但其骨髓腔相对较薄，可致穿刺针到达主动脉、心脏的风险[24]。另外胸骨穿刺还可对心肺复苏产生一定干扰，对气道管理的伤员有针头脱落的风险等。因此，穿刺位点的选择应综合考虑各方面因素，以简便易行、不影响抢救为原则。

多项研究表明，IO穿刺应在无菌条件下进行，避免引起骨髓炎或蜂窝织炎。在无禁忌证条件下，可使用2%乙醇洗必泰进行消毒[32-36]。IO穿刺成功的标志可通过以下几方面来确认：进入骨髓腔时因突然失去阻力而产生的落空感，针头在无支撑情况下可以保持直立，使用注射器可抽取到骨髓或血液，注射2 ml 0.9%氯化钠注射液不出现皮下肿胀，液体滴入顺畅无阻力。为确保IO通道避免因复苏或疏忽导致的移位，即使针可自行站立，也应固定穿刺针及管道，可使用制造商提供的特有固定胶带。

3.4 骨髓腔输液的压力与速度 骨髓腔内压力约为35/25 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，且骨髓针增加了骨腔和血管系统之间的流动阻力，因此IO需要使用压力袋来提高液体输注压力及流速[37]。在加压条件下，IO的输液速度可达原来的几倍。当压力袋充气至300 mmHg时，胫骨或肱骨的流速可达150 ml/min[38-39]。有报道显示，在阿富汗战场上救治的多名伤员中，IO输液均是在使用压力袋(300 mmHg)下进行的[40]。但在心脏骤停或同侧股静脉接受静脉输液时，由于流速竞争的作用，可使胫骨通路流速降低20倍[41]。国内报道，IO加压最快可达50 ～ 125 ml/min，速度均能够完全满足快速扩容需要[42]。

3.5 骨髓腔输液的禁忌证与并发症 在骨折的部位进行IO，可引起液体外渗而导致IO无效，被视为IO的绝对禁忌证。成骨不全、严重骨质疏松、骨髓炎以及穿刺部位发生蜂窝组织炎被视为IO相对禁忌证[43]。此外，应避免在同一骨上反复进行IO尝试，以免发生潜在的漏液风险。

尽管IO的并发症不常见，但仍有报告。皮下和骨膜下液肿：因输液外渗和浸润而引起局部蜂窝组织炎和皮下脓肿的发生率为0.7%。液体外渗严重者还可导致骨筋膜室综合征。在穿刺部位正确的情况下，重力输注与300 mmHg压力输注的外渗率无显著差异[44]。骨髓炎：在几十年的IO治疗统计中，骨髓炎的发生率未超过1%[45]。Rosetti报告的4 270例IO中，仅27例发生骨髓炎，占0.6%。骨折：罕见，偶有报告。其他：胸骨穿破伴发纵隔炎、骨髓损伤、误入关节内、局部皮肤感染、骨针松动、骨针断裂、脓毒症以及潜在脂肪栓塞等，这些都与长时间使用IO通路有关[46-47]。因此，IO使用限制于几小时内，最长不超过24 h，并应尽快建立其他静脉通路。

4 结语

尽管IO在战伤救治中的地位不可否认，但目前其仅是高收入国家战创伤救治的标准做法[48]。我军并没有在全军列装，仅在大型演训中使用。从卫生经济学角度来看，IO成本较高，使用器具多为国外研发进口，平均每套在1 000 ～ 4 000元，使其推广受到一定限制。尽管IO并发症极为少见，禁忌证范围也很小，但仍存在一定发生率和禁忌人群，使其应用受到一定阻碍[49]。另外，我军未形成战地IO标准化操作流程，也未进行大规模的IO操作培训，进一步限制了该项技术在军内的推广。 在更先进的补液装置出现前，IO仍是当前战场救护液体复苏中不可或缺的重要措施。目前，我军对IO在战伤救治中的应用价值及接受度有所提高，期待有自主研发的更为先进和经济的IO工具出现，有更为科学、规范的技术方案指引，以提高我军战伤救治技术水平，促进战场急救中快速液体复苏的实现。