擠壓傷和擠壓綜合征的發病及救治

靳風爍,梁培禾

(第三軍醫大學第三附屬醫院野戰外科研究所泌尿外科,重慶 400042)

1 擠壓綜合征相關概念

最早于 1881年報導了橫紋肌溶解癥(rhabdomyolysis,RM),擠壓綜合征(crush synd rome,CS)的歷史則可以追溯到1909年墨西拿地震及一戰期間,Bywater等在二戰時期首先進行了系統總結,當時發現空襲后建筑物砸傷者出現傷肢腫脹、循環障礙、醬油色尿和急性腎功能衰竭(acute renal failure,ARF),并證明尿內色素為肌紅蛋白(myoglobin,Mb),于1941年提出“擠壓綜合征”的概念,又稱 Bywater綜合征。CS常合并多器官功能損害,其中以ARF最具有代表性,較常見病因ARF更具特殊性和復雜性,二戰時期死亡率高達 90%～100%。目前統計,該征是地震后繼直接致死之后的第二位死因,1976年唐山地震死亡率為 20%～40%,1995年的日本阪神地震發生率為 13.7%,病死率為 13.4%,1999年土耳其Marmara地震住院患者中有12%發生腎損害,其中74.6%需要透析,病死率為 15.2%[1-3]。

CS是擠壓傷典型的并發癥,當傷處解除擠壓后可能發生的,以肌紅蛋白尿、高血鉀、高血磷、酸中毒及氮質血癥等為特點的 ARF為主的癥候群。近年有學者倡用“擠壓性ARF綜合征”,還有針對 ARF提出的新術語——急性腎損害(acute kidney injury,AKI)。有專家認為 AKI比ARF更加敏感,認為其能更準確地反映疾病本質,建議在災害擠壓損傷中使用這一概念[4]。

2 擠壓傷、CS的原因

擠壓傷和 CS可認為是同一疾病的不同發展階段。文獻顯示,RM導致 ARF的發生率為 20%～33%,約占 ARF的5%～10%,其中創傷性原因約占 30% ～40%[5]。CS的主要原因有:(1)創傷:肌肉豐富部位受壓或創傷,或血管損傷后缺血/再灌注,燒傷組織水腫的同時無彈性焦痂限制筋膜間室容積,昏迷等情況下身體自壓;(2)非創傷性 RM:中毒、病毒、細菌感染、遺傳性能量代謝相關酶缺乏、甲狀腺機能減退、多發性肌炎等等代謝或免疫性疾病,以及癲癇持續狀態等;(3)過量運動導致 RM(力竭性 RM):肌纖維收縮,循環量下降,細胞受損,代謝障礙,肌肉組織蓄熱高溫也增加代謝率和三磷酸腺苷(ATP)消耗,最終導致細胞崩解;(4)醫源性因素:包扎固定、止血帶及充氣性抗休克褲應用不當、肌肉注射高滲液體、微波照射等。血管硬化劑、他汀類降脂藥、咖啡因等亦可引起RM。

3 擠壓傷、CS的發病機制

目前研究初步勾勒出了擠壓傷及 CS的發病過程(圖1)。

圖1 擠壓傷、CS的發病機制

當發生擠壓傷后,創傷性失血和血管內成分滲出均可導致低血容量狀態;肌肉破壞還可釋放或刺激機體產生Mb、肌酸、肌酐、酸性代謝產物,及腎上腺素、去甲腎上腺素、加壓素、血管緊張素Ⅱ、血栓素、內皮素等血管活性物質,加之多種免疫細胞激活后釋放大量細胞因子,最終發展為全身性炎癥反應綜合征和多器官功能不全[3,6]。傷后血漿纖維蛋白原及血小板顯著升高,壞死組織釋放大量凝血活酶,血液呈高凝狀態;加之內皮細胞損傷、酸中毒導致血流動力學改變,機體出現微循環障礙,甚至發生彌散性血管內凝血(DIC)[3]。當傷肢解除壓力恢復血流后,除再灌注損傷外,還反而使有害因子大量入血,這也正是災害事故中很多傷員被埋壓時生命體征尚平穩,救出后反而發生死亡的原因。

3.2 擠壓傷對腎臟的影響 腎臟血流量高達400m l/(100g·m in),流經皮、髓質分別為 94%和 6%,缺血時外髓層血流減少最明顯。而腎小管上皮細胞物質轉運活躍,是腎臟內氧耗量最大的部位,高代謝率使腎小管對缺血低氧更加敏感。此外,腎小管結構、腎臟內分泌功能、管～球反饋等生理機制在 CS的發病過程中均有一定意義。

Mb分子量只有血紅蛋白的 1/4,易濾過進入腎小管,并在酸性尿中形成管型阻塞小管。但有實驗顯示:管型最初形成是腎小球濾過率(GFR)下降導致壓力不足難以對小管內形成有效沖刷所致。腎小管細胞刷狀緣特異性位點結合Mb,進入細胞后可產生毒性作用,其中鐵釋放和自由基發揮中心作用。此外,Mb能誘導低密度脂蛋白氧化,引起腎血管收縮及小管損傷,激活腎素～血管緊張素系統、兒茶酚胺,并使對維持腎臟髓質氧供有明顯作用的一氧化氮合成減弱、清除增加等。

缺血導致細胞能量代謝障礙,ATP生成不足,骨架難以維持正常結構,極性改變,黏附分子表達下降,最終脫落。損傷還可使細胞內鈣升高,引起一系列生化改變,導致變性、凋亡及壞死。腎小管上皮細胞大量丟失后,原尿外漏,濃縮、重吸收功能喪失,進而影響管～球反饋機制并激活了腎素血管緊張素系統[7,8]。

上述這些因素形成連鎖變化,形如瀑布,一旦進入濺落階段,腎小管即出現不可逆損傷或功能障礙。這也是 ARF的救治原則中強調早期治療,并將腎小管功能的保護作為重點的原因所在。

3.3 擠壓傷和CS的病理生理變化 CS中,創傷應激使蛋白質分解增加。研究顯示,白細胞介素與肌肉分解代謝有關;代謝性酸中毒可引起Mb降解,產物通過糖皮質激素相關機制促使蛋白質分解。而組織破壞和創傷后高分解代謝產生的氮不能由腎臟正常排泄,潴留于血中產生中毒癥狀,即出現氮質血癥。

CS中,受傷組織釋放和機體代謝產生酸性產物由腎排出受阻,在體內堆積形成酸中毒,繼而引發高血鉀,影響糖酵解過程,還可使組織出現抗胰島素性,影響機體正常利用碳水化合物,血糖升高。高血鉀是最嚴重的電解質紊亂,原因除代謝酸中毒外,還有肌肉組織破壞釋放、腎臟排出受阻、輸入大量庫存血及含鉀抗生素等。其它的電解質紊亂還有高血磷低血鈣、水潴留及稀釋性低鈉血癥等。

從細胞水平看,發生代謝障礙時,直接影響維持細胞膜中性電位的“鈉泵”功能,使離子轉運失衡,細胞內水、鈉、氯增加,鉀則由細胞內滲出。膜電位的變化與腎損害程度和循環中有害性產物的濃度有關。當血漿尿素濃度升高到接近17mmol/L時,即會發生細胞分裂、增殖過程障礙,直接影響創傷修復。

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4 擠壓傷、CS的臨床表現與診斷

擠壓傷和 CS是同一疾病的不同發展階段,臨床診療中側重點有所差別。前者重點是受傷肢體局部表現,輔助檢查主要有監測血谷草轉氨酶、乳酸脫氫酶、肌酸磷酸激酶,測定尿 Mb,測定ICP,進行動脈搏動描記或血管造影、超聲監測肌肉厚度及血流等。在此基礎上及時采取措施,防止CS的發生。進入CS階段后,全身狀況即成為觀察重點,如根據心電圖推測血鉀情況,監測尿量及尿液性狀、水電解質平衡、氮質血癥等,以及由這些問題所導致的心血管、消化道、神經精神癥狀等。

未經治療的CS病程中不同時期死亡的原因有:(1)即時:主要是創傷直接致死;(2)初期:高血鉀、低血容量或休克;(3)晚期:腎衰、凝血功能障礙及出血、膿毒血癥。

5 擠壓傷、CS的治療和預防

近年 CS的救治水平不斷提高,但死亡率仍較高,因此,特別強調對擠壓傷者的早期救治,總的原則有如下幾點。

5.1 強調現場急救,妥善處理受傷部位 主要措施有補液、解除壓迫、鎮靜止痛、堿化尿液、患肢良好固定并嚴禁抬高或按摩熱敷。創傷嚴重者必要時可考慮截肢。同時應有效控制創傷后全身反應,保持良好的微循環和腎灌注,積極處置重要臟器的損傷。

5.2 補充循環容量,積極抗休克。

5.3 防止繼發感染 繼發感染是僅次于ARF的致死原因,在傷口污染、肌肉壞死時極易發生。傷口局部處理同時應及早應用有效的抗生素,根據腎功能情況調整藥量;注意預防破傷風和氣性壞疽[1]。

5.4 根據局部及全身情況,盡早行筋膜間隙切開減壓術,清除壞死組織,必要時截肢。但應指出,1995年阪神地震、1999年 Marmara地震和 2003年 Bingol地震的回顧性研究都顯示,筋膜腔切開與截肢比例升高、膿毒癥的發生率及死亡率相關,原因可能是災難環境下盲目進行筋膜腔切開減壓易導致感染,同時毛細血管壁彈性喪失,可出現難以控制的滲出或出血、凝血惡化等情況[2-4]。所以,筋膜腔切開術應果斷而慎重進行,如施行則應注意加強抗感染治療。

5.5 保護腎臟功能 補堿可糾正代謝性酸中毒,降低血清鉀,并堿化尿液,但需注意調整補堿量,避免發生堿中毒。適當補充血容量后應用利尿劑,例如 20%甘露醇,在每小時尿量超過 20m l時靜脈滴注,1～2g/(kg·h),速度為 5g/h,有利尿、擴容、增加腎血流量、降低 ICP,保護傷肢等作用。呋塞米、利尿酸鈉等均可使用;但發病初期應當盡量避免使用可能導致尿酸性化的髓袢利尿劑。如利尿作用不明顯,不應盲目加大利尿劑用量,而應采取積極措施尋找病因,對癥處理并加強支持療法,必要時進行透析治療[9]。

早期解除腎血管痙攣對腎功能的保護非常必要。可使用山莨菪堿、罌粟堿、小劑量多巴胺[2μg/(kg·min)]、芐胺唑啉等藥物。但有多中心大型隨機對照(RCT)臨床試驗顯示,多巴胺不能預防AKI的發生或改善其病程及病死率,也不能減少患者的透析比率。普魯卡因腎周封閉有助于緩解腎血管痙攣、改善腎血流灌注。

補充 ATP可直接給細胞供能,啟動線粒體的能量代謝,增加 ATP合成,有助于腎臟功能保護及恢復,可使用能量合劑、ATP-MgCl2等藥物。此外,使用鈣離子拮抗劑、具有抗氧化作用的藥物(如 20%甘露醇、丹參、β2七葉皂甙鈉等)均可減輕腎損傷。

5.6 積極處理水、電解質酸堿平衡紊亂 電解質紊亂中高血鉀最為兇險,應盡快進行拮抗高鉀效應及降鉀治療,主要措施有靜脈輸入葡萄糖酸鈣、胰島素 +葡萄糖、快速滴入碳酸氫鈉(NaHCO3)、口服離子交換樹脂等,嚴重者應立即進行透析。此外,還應注意高磷、高/低鈣、高鈉、低鈉等情況。糾正酸中毒可使用 NaHCO3溶液、三羥甲基氨基甲烷、乳酸鈉等藥物。補液則應根據腎功能狀態遵循“量出為入,寧略少勿多”的原則,有條件者進行中心靜脈壓的監測[2,3,9]。

5.7 人工腎臟替代治療 CS提倡及早進行人工腎臟替代治療,迅速清除體內代謝產物,減少并發癥,以免腎功能發生不可逆改變,高血鉀等嚴重的水電解質紊亂情況更是進行此項治療的絕對指征。目前提出“預防透析”的概念,可以減輕ARF所引起的全身組織器官損傷,降低并發癥和死亡率;對于高分解狀態的患者,只要診斷ARF,尿量短期內不能迅速增加,無明顯禁忌證,即可進行透析。當然,如有嚴重低血壓休克、出血傾向、心功能不全,或極度衰弱等情況下,則應暫緩此治療。人工腎臟替代治療有腹膜透析及間歇性血液透析、連續性腎臟替代治療等多種方式,應根據具體情況加以選擇。連續性腎替代療法克服了傳統透析的缺陷,更好地解決了去除炎癥因子、血流動力學不穩定、靜脈營養補充等問題,在搶救 CS中具有獨特的優勢;當然,氨基酸、維生素、一些藥物的丟失等是其不足之處[1,3,10,11]。

5.8 營養支持治療 擠壓傷及 CS患者組織分解代謝旺盛,機體多有營養不良,會影響組織損傷后修復,降低機體免疫反應,因此,更應強調熱量和營養的補充。創傷后能量需求可增加 100%～200%,蛋白質分解是葡萄糖的主要來源,因此常見嚴重蛋白質分解導致的負氮平衡,還可發生糖耐量降低和胰島素抵抗、脂肪分解障礙等,進行營養支持治療時應予注意。常用營養補充途徑有胃腸道和靜脈,氮/熱比為 1∶150～200kcal(630～840kJ),碳水化合物和脂肪為 6∶4或 5∶5,脂肪提供的熱量不應超過 60%和 2.5g/kg。

5.9 其他治療 擠壓傷發生后還可通過高壓氧治療改善組織血供,減少滲出,降低組織壓,解除低氧 ～組織水腫的惡性循環。中醫辨證施治可改善患者全身和局部情況,治則以活血化瘀為主。此外,還有一些前沿治療,包括炎癥因子的單克隆抗體、生長因子、干細胞、生物人工腎等,多處于初步研究階段,臨床應用尚少。

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