引用本文
夏晖, 郭楠楠, 赵云龙. 新型野战胸腔引流装置的设计及应用[J]. 武警医学, 2018,29(3): 264-266
XIA Hui, GUO Nannan, ZHAO Yunlong. Design and application of a new thoracic drainage device for battlefields[J]. Medical Journal of the Chinese People's Armed Police Forces, 2018,29(3): 264-266  
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新型野战胸腔引流装置的设计及应用
夏晖, 郭楠楠, 赵云龙
100048 北京,解放军总医院第一附属医院胸外科

作者简介:夏 晖,博士,副主任医师。

收稿日期: 2017-11-02
基金资助: 解放军总医院临床科研扶持基金304专项项目
摘要

目的 设计制备便携式新型胸腔引流装置,验证其在犬血气胸模型上的应用效果。方法 自行设计新型胸腔引流装置,包括引流管、管芯、固定板和折叠式引流袋四部分。建立犬血气胸模型,随机分为对照组和实验组( n=6),对照组采用传统胸腔闭式引流方式,实验组采用自行设计的引流装置,通过手术时间、引流量及引流管可承受的拉力等指标评价新型胸腔引流装置的引流效果,并观察引流装置的止血效果。结果 与对照组手术时间(10.1±2.2)min相比,实验组手术时间(3.9±1.1)min显著缩短( P<0.01);实验组术后0.5、1、2、4 h后引流量分别为(105±19)、(218±17)、(290±35)、(321±41)ml,与对照组相比各时间段均无统计学差异;实验组拉力承受能力与对照组相比明显增强( P<0.01)。结论 新型野战胸腔引流装置操作方便迅速,胸壁固定性好,便于携带,引流效果与传统闭式引流操作相当,止血效果好,在野战条件和临床中均可使用。

关键词: 创伤性血气胸; 战伤急救; 急救设备
中图分类号:R655.1
Design and application of a new thoracic drainage device for battlefields
XIA Hui, GUO Nannan, ZHAO Yunlong
Department of Thoracic-cardio Surgery, First Affiliated Hospital of Chinese PLA General Hospital
Abstract

Objective To design and develop a portable thoracic drainage device and evaluate its applicability on a canine hemopneumothorax model.Methods A new portable thoracic drainage device was designed, which was composed of the drainage tube, tube core, fixed board and folded drainage bag. Adult dogs were chosen to establish a canine hemopneumothorax model, which were randomly divided into the control group and experimental group ( n=6).The control group was treated with traditional closed drainage operation, while the experimental group was treated with the designed device. The drainage effect was compared between the two groups in terms of the duration of surgery, drainage volume and pulling force. Meanwhile, the hemostasis effect was determined.Results Compared with the control group, the duration of surgery in the experiment group was shortened significantly, while the bearing capacity against pulling force was increased obviously. However, the drainage volume showed no significant difference between the two groups. The device produced a confirmed hemostasis effect due to the introduction of chitosan.Conclusions The new thoracic drainage device for battlefields is user-friendly, fixable and portable, exhibits similar drainage effect to traditional closed drainage operation and shows hemostasis effect, which might be worthy of clinical application.

Keyword: traumatic hemopneumothorax; war wound emergency treatment; first-aid device

胸部创伤是战伤的常见类型, 伤员伤情严重, 血气胸在发生胸部创伤的伤员中发生率高达97.6%[1], 若处理不当或不及时极易造成死亡。胸腔闭式引流术可迅速恢复胸腔内负压并排除积血积气, 是治疗战伤血气胸的主要方法, 但目前的引流装置体积较大、操作复杂, 需在战地一线医院实施, 不适于现场急救, 可能延误救治的最佳时间。因此设计一种适用于野战条件下的新型胸腔闭式引流套装, 可克服传统胸腔引流装置用于战场紧急救治的困境, 有望提高伤员生存率。笔者针对现有胸腔闭式引流装置的缺点和胸部创伤的特点, 自行设计了一种新型“ 平战两用胸腔引流装置” (国家发明专利:ZL201310026219.4), 并建立犬血气胸模型, 进行了临床前应用研究及效果验证。

1 材料与方法
1.1 材料

传统胸腔引流装置(苏州伟康医疗器械有限公司, 一次性使用单腔胸腔引流装置, WK131-001), 自制新型胸腔引流装置(国家实用新型专利, ZL:201310026219.4), 壳聚糖医用敷料(人福医药集团), 明胶海绵(广州市快康医疗器械有限公司), 氰化高铁血红蛋白(Hb)检测试剂(上海桥杜生物科技有限公司), 纱布、无菌手术包等。

1.2 胸腔引流装置

1.2.1 设计理念 本装置的设计目的十分明确, 即在保证良好引流效果的前提下, 兼具安全、简便操作和方便携带的特点。具体设计理念为:(1)根据战时胸部创伤以开放伤为主的特点, 去除野战胸腔闭式引流管中的金属针芯, 缩小设备体积, 便于携带; (2)引流与固定一体化, 节省操作时间; (3)利用黏合材料封闭创口, 防止胸腔与大气交通; (4)替换常用水封闭式引流瓶为可折叠式引流带, 方便伤员运输。

1.2.2 装置组成 本装置由固定板、引流管、管芯及可折叠引流袋组成, 大小为270 mm× 212 mm× 55 mm, 重量为(360± 15)g, 结构如图1所示。其中固定板为硅胶材质, 包括凹陷和黏合部:凹陷部内衬医用止血敷料壳聚糖, 位于固定板中心部位, 其凹陷方向指向胸壁侧; 黏合部靠近胸壁侧附着医用黏合胶, 用于封闭创口。引流管为硅胶材质, 内有聚丙烯材质的管芯, 管壁上开有侧孔; 引流管穿过固定板凹陷部的中心, 其远端一侧呈弯折状, 弯折角度为75° , 末端与引流袋连接。引流袋为医用塑料材质, 可折叠, 容积为1000 ml, 标有刻度, 底部设有排放口。

图1 引流装置结构
A.引流管、固定板与管芯结构; B.折叠式引流袋; C.胸腔闭式引流套装

1.3 犬血气胸模型的建立

健康成年家犬12只(雌雄皆可, 体重15~20 kg, 由解放军总医院动物中心提供), 称重后肌内注射0.5 mg阿托品, 随后静脉注射3%戊巴比妥钠基础麻醉, 2%利多卡因局部麻醉, 犬呈左侧卧位, 右侧胸部备皮。常规消毒后, 经左侧腹股沟切开分离股静脉抽取犬静脉血350 ml, 注入右侧胸腔内, 随后注入空气200 ml, 建立单纯性犬血气胸模型。

1.4 引流装置效果评价

选取上述血气胸模型犬只, 随机平均分为对照组和实验组(n=6)。对照组采用传统胸腔引流装置行胸腔闭式引流术; 实验组选取自制的新型胸腔引流套装, 手术刀切开皮肤约1 cm, 用T形三棱手锥凿通胸壁部分肌肉, 通过扩张管进入胸腔, 建立临时开放性胸腔通道。将引流管快速插入胸腔同时拔除扩张管, 使引流装置的固定板与胸壁间距约为4 cm, 固定板的凹陷部与胸壁紧密贴合, 并通过黏合部完成封闭。记录引流手术时间和术后0.5、1、2、4 h的引流量; 拉力测试装置测定引流装置的抗拉力强度。

1.5 引流装置止血效果观察

上述实验动物引流4 h后, 开胸并刺破胸腔闭式引流管附近的肋间动静脉, 即形成开放性血气胸模型。模型动物仍分为对照和实验组, 对照组给予明胶海绵按压止血, 实验组则立即将引流装置按压于切口上, 以切口不再出血为止血标志, 记录止血时间。计时结束后, 剥离壳聚糖敷料和纱布, 称重, 与其初始重量比较即得出血量。随后将敷料放入氰化高铁Hb检测试剂中进行充分清洗, 收集清洗液于540 nm下测定吸光度。

1.6 统计学处理

应用SPSS 16.0统计软件, 计量数据以 x̅± s表示, 组间比较采用t检验, P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结 果
2.1 手术时间

手术时间从切开皮肤算起, 至引流管固定结束。与对照组手术时间(10.1± 2.2)min相比, 实验组时间显著缩短至(3.9± 1.1)min, 差异有统计学意义(P< 0.01)。战时胸外伤伤员多为开放性损伤, 本装置去除了引流管中的金属针芯, 省略了穿刺操作, 应用时可进一步节约手术时间。

2.2 引流效果

手术进行顺利, 实验过程中无动物死亡。实验组与对照组术后0.5、1、2、4 h的引流量如表1所示, 两组引流量无统计学差异, 提示新型引流装置不会影响血气胸引流效果。

表1 血气胸犬模型的引流量(ml; x̅± s; n=6)
2.3 抗拉力强度

对照组的抗拉力强度为(6.01± 0.5)kg, 实验组为(13.1± 1.1)kg, 实验组显著优于对照组(P< 0.01)。

2.4 止血效果

实验组止血时间显著缩短, 其止血效果优于明胶海绵(P< 0.05)。除止血时间外, 通过剥离止血敷料称重及吸光度检测分析, 引流装置中的壳聚糖可快速止血, 并降低出血量(P< 0.05, 表2)。

表2 出血时间和出血量结果( x̅± s; n=6)
3 讨 论

胸部创伤发生率高、伤情重、病死率高, 约25%的战场死亡由胸部创伤直接引起, 仅次于颅脑外伤; 而另有25%的死亡也与胸部创伤间接相关[2, 3]。战场严重胸部创伤以火器穿透伤为主, 血气胸在发生胸部创伤的伤员中发生率高达97.6%[4]。创伤性血气胸一旦发生, 需立即处理, 否则会导致或加重伤员呼吸、循环等重要脏器生理功能紊乱, 直接引起死亡; 但若处理恰当及时, 可迅速缓解危及生命的病理生理改变, 为伤员争取后送的时间, 提高生存概率。胸腔闭式引流术是胸部外伤处理中最常用的操作, 可迅速恢复胸腔内负压并排除积血积气, 有效治疗战伤血气胸, 数据显示约85%的创伤性血气胸患者可通过胸腔闭式引流治愈[5, 6]。但闭式引流术需专业医师操作完成, 且现有胸腔引流装置体积大、操作费时, 不适用于战场急救, 需将伤病员转移至医院才能展开救治, 导致救治时间延迟, 错过最佳抢救时机。 因此本研究针对战场急救特点, 设计了简单便携的胸腔引流装置。

该装置由固定板、引流管、管芯、引流袋四部分组成, 体积小、重量轻, 便于携带, 与传统大体积的引流设备相比, 非常适合野战条件下严重胸外伤的急救和随后伤员的后送。针对战时胸外伤伤员多为开放伤的特点, 在引流装置中去除了穿刺针芯, 省略了穿刺操作, 装置可直接与胸壁结合, 大大缩短了操作时间, 简化了操作步骤, 不需专业医师也可迅速完成胸腔引流。引流装置的固定板部分由黏合部和凹陷部组成, 凹陷部可与胸壁紧密贴合, 并附着具有抗菌止血功能的敷料壳聚糖, 在完成引流的同时兼具止血效果, 并可预防伤员转移过程中伤口出现感染[7]; 黏合部具有很强的黏合能力, 不需缝针即可实现引流装置的快速有效固定和封闭, 进一步缩短了手术时间, 且可承受更大的牵引力, 减轻了伤员因缝针造成的不适。引流管上设有侧孔, 可防止黏稠状或絮状引流物堵塞引流管, 保证了引流的顺利进行, 动物实验证明引流效果好, 与现有引流装置相比无统计学差异。引流袋为折叠式, 并设有抗反流装置, 使用方便, 可随意放置而不出现反流、漏气等现象, 方便伤员的运送和转移。

卫勤保障是部队战斗力的生命线, 而现代卫勤保障是以士兵为中心的现场自救互救保障方式[8]。如何在短时间内迅速控制严重伤情, 为伤员运送转移争取时间是现代卫勤保障研究需解决的问题。本研究针对战场中最常见的胸外伤, 设计了具有自主知识产权的新型便携式野战胸腔引流装置, 结果表明该装置操作简便, 便于携带, 易于固定, 引流效果优良, 具有一定的抗菌止血效果, 有利于胸外伤伤员的转运后送及恢复, 符合卫勤装备建设需求, 在野战条件和临床中均适用, 具有一定的推广价值。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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