(一)火器伤概述

火器伤(firearm wound)是指由火药引爆或火药引爆的投射物所致的损伤，人体损伤多由枪、炮、火箭等用火药作动力的武器发射的投射物(枪弹丸、炮弹等)所致，包括弹丸伤和弹片伤。在战争期间，各种火器伤皆可遇到，火器伤的发生率高达82.9％～100％，在和平时期，由弹头或爆炸物所致损伤，常见于他杀、自杀和意外事件。对火器伤的研究，不仅是军事医学的重要课题，同时由于火器伤实际上是投射物动能急剧传递于致伤机体造成的创伤，且投射物传递的能量可以直接通过物理测试获取，因此，国内外又常通过火器伤研究阐述创伤中能量传递的过程。

火器是指以火药为动力的武器，如枪、炮、手榴弹、地雷、炸弹等。这类武器的研制正趋向增高弹丸或弹片的初速、扩大其杀伤范围。高速的弹丸、弹片等投射物击中人体后，形成不同于一般创伤的“创伤弹道”。投射物的前冲力能直接挤碎组织，形成原发伤道。同时，由于其能量大，在运动过程中还挤压周同组织，形成比原发伤道直径大数倍至数十倍的暂时性空腔，腔内呈负压，数毫秒后周围组织回缩，成为永久性伤道。此外，投射物运动中在组织内还可出现冲击波，或使受伤组织(如骨片)起继发性投射物作用，造成更广的损伤。因此，火器伤的局部病理改变可分为三个区域：①原发伤道，为一不规则腔隙，内有失活组织、异物、血液和血凝块等。②挫伤区，紧接原发伤道，2～3天后炎症明显，并发生组织坏死。坏死组织脱落后，原发伤道扩大而成继发伤道。③震荡区，围绕挫伤区，主要由于受侧冲力后血液循环发生障碍所致，可有充血、水肿、血栓形成等。按弹道的伤口情况区分：①只有入口而无出口者称盲管伤，有弹丸或弹片存留。②有入口和出口者称贯通伤。其中多数的出口大于入口；近距离射击者的入口可能大于出口；高速的弹珠射击者的入口和出口可能等大。③入口与出口相连成沟状者为切线伤。④反跳伤的出口与入口在同处。

(二)猪在火器伤研究中的应用

1．火器伤与环境

(1)高温、高湿环境下的火器伤：高湿环境下的肢体火器伤是一种特殊条件下的火器伤伤情，我国南部战区独特的高温、高湿气候条件极易造成慢性难愈性创面。

猪皮肤结构及创面愈合与人类相似，是研究高温高湿环境下战创伤创面的良好动物模型。曾东等选用8头西藏小型猪，应用KTY-08型瞬发纸质雷管的爆炸源模拟爆炸冲击波，制作猪的两侧臀部战创伤创面，将猪置于高温、高湿环境下制作成了高温、高湿环境下猪战创伤后创面的动物模型，该小型猪创伤创面模型创面面积大，未伤及骨组织，动物可长期存活。高温高湿环境有着与常温下不同的发展变化规律，比如高温、高湿环境下的组织变化快、坏死出现早，伤道细菌数可较常温下提前4小时到达感染临界值。王丽姿等通过研究高温、高湿环境家猪肢体火器伤动物模型，证实高温高湿环境有助于细菌繁殖和生长，降低家猪机体免疫力，发生感染时间提前，这其中的一个重要原因是在高温、高湿环境下家猪体温升高的幅度、时间均高于或提前于常温常湿环境。该研究为高温、高湿环境下的战创伤救治和护理提供理论依据。

高温、高湿环境下的火器伤，是否仍遵循传统的“彻底清创、开放引流”的原则或者还是遵循近几年提出的“有限清创、开放引流术”值得探讨，张敬良等用“五四”式手枪及7.62mm子弹枪击猪后肢，制作火器伤动物模型，应用该模型观察比较高温、高湿环境猪肢体火器伤有限清创、开放引流术与彻底清创、开放引流术的疗效。结果证实高温高湿环境肢体火器伤的初期外科处理，采取有限清创、开放引流的方法效果较好。如按传统的方法进行彻底清创、开放引流处理，其处理时限应趋向于在伤后4小时内进行。

(2)高原、高寒环境下的火器伤：对高原、高寒环境下的火器伤，殷作明等作了较为详细的研究，其研究的问题主要包括以下几个方而。

1)血浆电解质代谢：为了探讨高原、高寒环境下平战时肢体枪弹伤后血浆电解质代谢的特点，利用24头小型猪制作高原、高寒火器伤模型，应用该模型研究证实高原战时枪弹伤后3～5天机体有严重的低钙血症，6小时至1天和3天机体有严重的低镁血症，12小时后机体开始出现K⁺、Na⁺、Cl^-和P³⁺的逐渐降低，至伤后7天出现轻度的低钠血症。这提示在救治高原战时火器伤伤员时应注意及时补充钙、镁、钠等电解质。

2)伤道组织血液灌注：良好的血液循环是组织细胞获得充足氧气和营养物资供应并排出代谢产物的必需保证。局部组织器官的缺血将会导致受累器官的损伤，其损伤程度与缺血时间长短相关，长时间的严重缺血或完全缺血将引起组织器官的梗死。通过猪肢体枪弹伤动物模型，监测伤道浅层组织的血流量与血流速率、测定伤道组织中血栓素A₂(TXA₂)、前列环素(PGI₂)含量，结果证实高原高寒战时枪弹伤组织发生的血液灌注障碍严重、血流恢复变慢。TXA，与PGI₂是一对调控血管壁紧张性和血管内血流量的重要体液因子，缺血缺氧可扰乱PGI₂／TXA₂的动态平衡，使微血管强烈收缩、微血管内血栓形成与栓塞。高原高寒战时环境猪肢体枪弹伤后全身血管发生强烈收缩和血小板聚集，血液处于高凝状态，易导致全身组织器官的缺血损伤、血栓形成和DIC等并发症。

3)炎症反应：炎症反应是机体的一种抗病反应，是对机体有利的，但是炎症反应中的某些利好因素，在一定条件下，可以向着各自相反的方向转化而成对机体有害的因素。通过猪高原高寒环境下火器伤模型，检测肿瘤坏死因子α(TNF-α)、向介素一1b(IL-1h)、白介素-4(IL-4)、白介素-10(IL-10)和一氧化氮(NO)等炎症介质和内毒素含量变化的规律，从而证实了高原环境条件下机体应激反应增强，当经受枪弹伤后，机体炎症反应强而持久，过度的炎症反应使机体的抵抗力下降，对感染的敏感性增加，易诱发脓毒血症。

4)物质代谢：利用猪肢体枪弹伤动物模型探讨高原高寒环境下肢体枪弹伤后机体糖、蛋白质、脂肪代谢的变化，证实高原战时枪弹伤后，机体糖代谢呈现高分解高酵解的特点，脂肪代谢呈现高分解高消耗的特点，蛋白质代谢呈现高分解低合成的特点。

5)伤道感染：现代战争中由高能量火器造成的创伤往往广泛而严重，防治感染在创伤救治中占有重要的地位，战创伤感染的发生取决于三个因素，病原微生物、机体防御功能和环境等因素。为了研究高原、高寒环境下火器伤伤道感染情况，将30头小型猪用标准实验枪在射距20m外由外向内分别致伤左右后肢肌肉丰满处(不造成骨折)，制作猪肢体枪弹伤模型，通过该模型探讨高原寒区平战时环境下枪弹伤后伤道感染的特点和规律，结果证实高原枪弹伤伤道细菌污染较平原地区轻；高原细菌的复活定植时间较平原地区晚3～9小时；高原伤道内细菌的繁殖速度较平原地区慢；伤道污染菌的内毒素毒力显著较平原地区低；感染时限延迟，引起感染的细菌临界数量提高。

6)酶活性：有机体的生命活动表现了它内部化学反应历程的有序性，这种有序性是受多方面因素调节的，一旦破坏了这种有序性，就会导致代谢紊乱，产生疾病，甚至死亡。酶活力受到调节和控制是区别于一般催化剂的重要特征。应用高原寒区猪肢体枪弹伤模型，观察对肌肉组织酶活性、物质消耗、肝酶谱和肾功能的影响，结果证实高原战时环境枪弹伤后机体组织酶活性储备能力降低，可代偿能力下降，长时间处于高耗能状态；肝酶谱和肾功能异常出现早、程度重、持续时间长。

7)呼吸循环：低海拔地区研究表明，严重创伤可以导致机体内环境的紊乱，从而影响循环和呼吸系统功能。李素芝等应用24头猪制作猪肢体枪弹伤动物模型，探讨高原肢体枪弹伤后动物循环呼吸系统的改变情况，结果证实高原肢体枪弹伤后，外周血管收缩强烈，心肌顺应性降低，心功能下降，发生严重的酸碱紊乱和低氧血症，程度较平原地区重，持续时间较平原地区长。

2．火器伤的感染研究  在现代战争及民用炸药的使用中，爆炸伤是造成人员死亡和残疾的重要原因之一，爆炸伤是冲击伤、挤压伤、烧伤等多种损伤的综合伤，受伤局部组织损毁污染严重，伤情复杂，创面易发生感染。创伤感染与组织中细菌的量和细菌的种类密切相关。张华欣等用猪制作兰州地理环境下的爆炸伤模型并对该环境下爆炸伤的细菌培养和菌群进行分析，实验结果证实在兰州地理环境下爆炸伤的清创时间可适当延长，可在伤后16小时内进行清创。早期宜应用喹诺酮类、三代头孢菌素抗生素。

枪弹贯通伤自身特点，入口狭小，出口较大常伴局部组织缺损及皮肤撕裂伤，弹道腔深而宽，伤道表面伴有重度烧伤，不易清创，极易感染，对周围组织器官波及范围较大，是伤口愈合缓慢的一类创伤。孙荣刚等将约克夏猪用95式步枪射击致双后肢贯通伤，观察封闭负压引流(vacuum sealing drainage，VSD)对猪肢体枪弹软组织贯通伤初期治疗的效果，证实VSD可降低枪弹软组织贯通伤细菌数量、延缓感染时间、促进肉芽组织生长及局部血流量、减少创周组织水肿及降低血管通透性，这为临床枪弹伤早期救治提供理论依据。陈克明等分别用猪制作枪伤和爆炸性全层腹壁缺损动物模型，通过模型研究证实VSD处理早期枪伤可起到抗感染、解压和促进愈合作用，并使坏死组织和未失活组织之间的界限易于辨认，对于爆炸伤导致的全层腹壁缺损能缩短治疗时间，有效控制创面及腹腔感染，减少了换药次数。

腹部火器伤具有感染率高、MODS发生率高的特点，肠道是机体最大的细菌及毒素储库，是MODS的始动器官，刘江伟等应用42头长白仔猪用手枪距猪侧腹壁30cm处瞄准射击点，从右侧腹壁垂直射入，左侧对应位置射出弹头，建立猪腹部火器伤肠管穿透伤模型，通过该模型观察腹部火器伤肠穿孔后猪体温变化和伤后细菌学的定量、定性分析，实验结果证实腹部火器伤肠穿孔后细菌繁殖快、容易入血，体温升高明显，处理应尽早合理地清创和使用广谱抗生素。

3．火器伤的远达效应  现代战争中，随着子弹致伤能量的增加及防护水平的提高，四肢枪弹伤在战伤中的比率逐渐提高，四肢枪弹伤除原发伤道外，还会引起远隔器官的损害，主要是由枪弹伤的远达效应和机体应激反应所致，远达效应指高速投射物导致的与原发伤道无直接解剖学联系的远隔部位脏器的损伤，远达效应的发生主要与冲击压力波的直接作用、冲击压力波的血流扰动、神经体液因子三方面有关，其主要表现为器官的出血。近年来对远达效应的研究已引起各国学者的高度重视。

远达效应可以发生于全身多个脏器，包括心、肺、肝、肾、脊髓等脏器，而枪击身体不同部位如下肢、颅脑、腹部、脊髓等均可导致肺部的远达效应损伤，为了研究四肢贯穿伤对肺脏的远达效应，王勇等分别对猪采用高速弹射击，建立猪后肢枪弹损伤模型，进而探讨猪后肢枪弹伤所致肺远达效应损伤的CT特征及发生机制，实验结果证实猪后肢枪弹伤所致肺远达效应是在致伤物动能、应激反应及神经体液因素等多种条件作用下的损伤，肺远达效应损伤伤情程度与枪弹伤伤情相一致。肺部远达效应损伤的64排螺旋容积CT(VCT)检查证实，肺部表现主要为片状高密度影，病理提示为炎性渗出或出血，血管内皮损伤及应激反应参与了远达效应致肺损伤的形成过程。刘大维等建立了三角破片致长白猪右后肢外侧股二头肌损伤模型，用该模型探讨了猪后肢高速三角破片伤致肺损伤的伤情特点，实验结果也证实肺是猪后肢高速三角破片伤时远达效应的主要靶器官，提示治疗原发伤的同时，应注意保护肺功能。

王玮等应用国产5.80mm弹道枪，造成猪右脑贯通伤，探讨了高原颅脑枪弹伤肺部远达效应的CT及HRCT表现及其病理基础，实验结果证实高原颅脑枪弹伤远达效应肺损伤以血流扰动波所致的出血、渗出为主；损伤可诱发高原肺水肿；CT检查可发现出血渗出所致的实变、不张，以肺外带多见；HRCT可在早期发现肺小叶水平变化。

胸部枪弹伤为严重的创伤，由于常常并发血气胸、呼吸衰竭、循环衰竭，存活率很低。在救治伤员时，临床医师因病情危重极力挽救生命和处理局部伤口，而容易忽视其他脏器的损伤。但是，由于胸部枪弹伤后，血流冲击波导致眼组织结构改变，血管阻力增大，流速减慢，视网膜缺血缺氧，神经纤维层水肿，功能受到影响。一般情况下，这些损伤都较轻微，早期处理得当，可以完全恢复，不至于对视功能造成永久性损害，但有时损伤较重，成为胸部枪弹伤的严重并发症，甚至造成永久性视功能丧失。韩非等用10头猪制作胸部枪弹伤，胸部枪弹伤后部分眼的二维超声显像有显著改变，视网膜中央动脉血流速度低、阻力大；高频二维超声和彩色多普勒血流成像技术为胸部枪弹伤后早期眼组织变化提供准确的参考依据，对提高临床救治水平、防治眼部并发症具有重要价值。

4．火器伤的治疗研究  严重创伤导致的失血性休克及复苏会快速引发“致死三联征”，即低体温、酸中毒和凝血障碍。损伤控制性外科(damage control surgery，DCS)改变了严重创伤患者一定要在首次进行确定性手术的理念，更注重创伤后的生命救护和控制病理生理改变，避免严重创伤情况下“致死三联征”协同作用导致的生理上不可逆的损伤，为患者复温或充分复苏后再次行确定性手术赢得时间和机会。随着DCS理念被广为接受，越来越多的严重腹部创伤患者开始接受暂时陛腹腔关闭(temporary abdominal closure，TAC)技术以预防和治疗腹内高压(intra-abdominal hypertension，IAH)和腹腔间隙综合征(abdominal compartment syndrome，ACS)。乔治等应用20头贵州小型猪制作了腹部开放伤合并腹内高压动物模型，观察新型暂时性腹腔关闭装置对小型猪腹部开放伤并腹内高压模型病理生理影响，实验结果证实新型暂时性腹腔关闭装置操作便捷，便于急救状态下应用，在腹部开放伤并腹内高压动物模型中能有效预防腹内压升高，改善腹腔灌注压、血流动力学及动脉血气等指标，降低死亡率，具有良好的临床应用前景。

李幼生等对32头猪腹部枪伤及放血后建立肠袢多处伤及失血性休克模型，比较重度腹部枪伤伴失血性休克行损伤控制手术与传统一期手术对全身炎症反应的影响，实验结果证实损伤控制手术较传统手术的手术时间短、输液量少，能更快纠正酸中毒、凝血障碍和低体温，避免进一步加重休克复苏后的再灌注损伤和炎症反应、维护多脏器功能。

胸部火器伤属严重创伤，死亡率较高，致使大量伤者死于现场或运送途中。其早期死亡原因主要为失血性休克及呼吸衰竭。由于模型建立困难，对此类创伤的研究尚不充分，何建春等用国产制式77式手枪，口径7.62mm，初速度300～320m／s，射距1m，对10头小型猪致伤，利用64层螺旋CT容积扫描及重建技术探讨猪胸部枪弹伤后胸部影像学表现，结合解剖结果加以分析，为胸部枪弹伤的早期、全面救治提供参考依据，实验结果证实64层螺旋CT不但能清晰显示胸部枪弹伤后血气胸程度，而且能较好地显示枪弹所致肺组织损伤及肋间动脉、胸廓内动脉损伤等易被忽视的致死性损伤，为降低此类患者的死亡率，提高临床救治水平起到重要作用。

组织创伤、伤口暴露、伤口疼痛、机体抵抗力弱等因素容易导致伤员伤后的一系列病理生理变化更快、更急、更重，伤情更为复杂和严重，从而增加了战创伤死亡率、并发症和致残率，为此，研制适合野战伤口的密闭性复合性多功能敷料是非常必要的。蔡文智等利用猪制作了创伤伤口动物模型，探讨密闭性多功能敷料(由虎帐、儿茶、两面针、鸡矢腾等草药制成)对火器伤创口的作用，结果显示使用密闭性多功能敷料护理伤口能够抑制动物持续高热，减轻损伤后的应激反应。

气雾型伤口急救保护剂携带方便，操作简单，非医务人员也会使用，且形成的保护剂膜有透气性、强度高、韧性好，便于伤员搬运或后送，便于以后的清创处理，是一种战创伤创而火线救护和平时创面院前急救的良好止血材料。孙鸿涛等应用切割伤法建立猪臀部凹陷性创面、侧面创面、膝关节处创面等三种模型，进而探讨伤口急救保护剂对猪肢体创伤创面的止血效果，实验结果证实伤口急救保护剂止血速度快，止血效果满意，对创面软组织损伤轻，可透气，是一种良好的止血材料。