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载人航天工程中人员意外伤害的中西医结合防治研究

岳茂兴  刘志国  张坚  李建忠  李斌  徐冰心  化楠  
【摘要】:目的载人航天工程是我国高科技领域最具影响力的里程碑工程之一。其人员意外伤害的防治是航天灾害医学的研究重点之一。本研究应用中西医结合防治理念,在基础研究和临床救治等方面进行综合性研究,为载人航天工程顺利进行提供了有效的医疗保障。方法:课题组首次采用采用基础实验与临床救治相结合,突出中西医结合、突出实用、突出防护、突出救治,提出防护救治预案和具体措施。(1)载人航天工程中人员意外伤害的中西药对其损伤的防治研究:火箭推进剂中毒发作较快,损伤持续时间长,采用中药和西药联合救治的方法, 即采用西药,如亚甲兰等进行急救,采用中药,如解毒固本、茶多酚,血必净等缓解慢性症状, 逆转损伤的病理性改变的综合防治方法以期达到最佳的救治效果。①采用“解毒固本汤”配合治疗有效果,能调理全身炎症反应,改善机体的免疫紊乱状态。为了进一步验证“解毒固本汤”对推进剂中毒患者及治疗腹腔感染合并全身炎性反应综合征的有效性和安全性,我们对其进行了动物实验和临床研究。②茶多酚抗氧化性血液系统损伤的研究。雄性 ICR 小鼠随机分为正常组、硝酸羟胺染毒组、茶多酚预防组、茶多酚治疗组,常规测量各组外周血细胞和生化指标。采用腹腔注射硝酸羟胺建立中毒模型,染毒后第7d,动物再次称重后活杀,行大体、光镜、电镜检查。③人参二醇对四氧化二氮染毒鼠α1-抗胰蛋白酶及血清酶学变化的影响。LACA 雄性小鼠,18-22g,共123只,按体重随机分成对照组、染毒组、染毒加人参二醇组。每小组41 只。对照组及染毒组对照组每只小鼠均给予腹腔注射生理盐水,人参二醇组小鼠给予每只腹腔注射人参二醇0.2ml,连续7日。按下列方法复制四氧化二氮(N204)致小鼠中毒模型:使用微量注射器定量抽取液态 N204,注入120L 染毒柜中,维持染毒柜内[N_2O_4]=30×10~(-6)g/m~3,染毒时间15min,造成小鼠中毒模型。中毒后15min、1h 分别腹腔内注射上述药物共二次。注射完毕后观察小鼠的表现和存活情况。7d 后取眼球静脉血血清,测定血清α1-抗胰蛋白酶及 ALT、CHE、 Cr、LDH、HBDH 水平。④血必净对新型火箭推进剂硝酸羟胺致肝脏及肺脏损伤具有明显的保护作用。ICR 雄性小鼠硝酸羟胺1/2LD_(50)染毒,每天一次,连续染毒3天,血必净3.75g/kg 进行腹腔注射治疗一周,染毒后第2、4、6、8天小鼠尾静脉取血煌焦油染色计数网织红细胞,第8 天处死小鼠观察脾脏、肺脏、肝脏的病理形态学。⑤角鲨烯对硝酸羟胺中毒小鼠网织红细胞计数和脾脏含铁血黄素沉积的影响。ICR 雄性小鼠硝酸羟胺1/2LD_(50)染毒,每天一次,连续染毒 3天,角鲨烯130mg/kg 灌胃给药治疗一周,染毒后第2、4、6、8天小鼠尾静脉取血煌焦油染色计数网织红细胞,第8天处死小鼠观察脾脏中含铁血黄素沉积。⑥联合应用山莨菪碱和地塞米松对 N204冲毒复合伤动物血气变化有显著改善作用。采用健康雄性 Wistar 大鼠分为:a 模型组:冲击伤加 N204染毒复合致伤;b 山莨菪碱组:伤后即刻、伤后15min、伤后2h 分别注射山莨菪碱3mg/kg,共三次;c 地塞米松组:伤后即刻、伤后15min、伤后2h 分别腹腔注射地塞米松10mg/kg 共三次。d 山莨菪碱联用地塞米松组:伤后即刻、伤后15min、伤后2h 分别注射山莨菪碱3mg/kg 及地塞米松10mg/kg,共三次。按上述方法复制重度冲毒复合模型。⑦高压氧(HBO)治疗对 N204染毒大鼠血气及存活率的影响。采用健康雄性 Wistar 大鼠,随机分为3组:正常对照组;N204染毒组;高压氧治疗组。常规复制 N204致大鼠中毒模型,10min 后将高压氧组大鼠放入俄罗斯伊尔德什二型单人可移动式高压氧舱内治疗,压力为0.2Mpa。时间为1h,大鼠出舱后1h 测定血气变化,观察各组大鼠的血气变化和存活率。⑧亚甲兰降低死亡率的研究。ICR 雄性小鼠,18~22g,硝酸羟胺不同剂量染毒,测定腹腔注射硝酸羟胺对小鼠的 LD50,制作硝酸羟胺急性中毒小鼠模型。染毒后,立即腹腔注射亚甲兰(9.091mg/kg),连续7 天观察小鼠的表现和存活情况。(2)建立了火箭推进剂冲毒复合伤动物模型并进行应用大体、光镜、电镜、免疫组化方法,对推进剂致伤动物模型肺、脑、心、肾等组织器官进行了研究。①模型制作:冲击伤致伤方法:将动物置于 BST-Ⅰ型生物激波管内,所有动物均右侧向激波发生中心,距爆心25米,无保护,动物全身接受冲击波,以471.5kPa 冲击波瞬时冲击致伤,驱动压力4.0MPa。②染毒方法:将动物置于120L 由解放军军事医学科学院提供的染毒柜内,利用微量注射器注入液态 UDMH 和(或)N_2O_4,染毒柜内备循环水浴加热装置及微型电扇,以保证推进剂充分蒸发及均匀分布,保持染毒柜中[UDMH]的浓度及[N_2O_4]的浓度,室内温度保持在15℃。实验人员需戴 MFT-3型半面罩式火箭推进剂防毒面具。重度冲毒复合伤模型制作方法:冲毒复合伤组在动物冲击伤后相继吸入 UDMH 和(或)N_2O_4,造成重度冲毒复合伤模型。③血气分析:在不同时相,动物称重,苯巴比妥钠腹腔注射麻醉,右颈总动脉插管,抽取血样,进行血气分析。血气分析仪:日本 HATACHI2000型。④血液动力学监测:动物称重,麻醉,固定,右颈总动脉插管,直至室,全身肝素化,动脉插管连接 RM-6200C 四道生理记录仪监测血液动力学指标。稳定30分钟后,测定基础值,缝合固定动脉插管。将动物置于 BST-Ⅰ型生物激波管,以 471.5KPA 冲击波冲击致伤后,利用微量注射器注入液态 N_2O_4,将动物造成重度冲毒复合模型。到相应时相后,动脉插管再次与压力传感器连接,连续监测血液动力学指标。记录伤前、伤后 30分钟、3、6、12、15、18h 等时相点数据。以伤前正常值作为基础值,进行前后对照比和同时相组间比。⑤分子病理学:到相应时相后,动物再次称重后断头活杀,行大体、光镜、电镜检查。并取肺组织后,入10%缓冲福尔马林液固定,石蜡包埋制片,H·E 染色,光镜检查。并进行免疫组织化学染色。试剂:鼠抗 c-fos 为 SANTA CRUZ 公司产品,Bio-羊抗鼠 IgG 为 Vector Laboraties 产品,辣根过氧化物酶标记的抗生蛋白链菌素(HRP-SA)为美国 Zymed 公司产品。主要实验步骤:参考梁英杰等方法进行。实验同时设置一抗对照及白片对照,阳性结果为棕黄色,胞核复染呈浅蓝色。(3)载人航天工程中人员意外伤害中西医结合临床救治方案的建立:通过实地调查研究及查阅大量资料,并结合亲身参加的实验研究和对事故伤员的救治过程,多次召开有关专家的讨论会,基本分析载人航天工程中人员可能出现的各类伤病及其伤情特点,建立了最有代表性的飞船推进剂致伤模型,逐步建立载人航天工程中人员意外伤害中西医结合临床救治方案。(4)载人航天工程中人员意外事故救治专用流动便携式 ICU 病房的建立:对干现场急救来说,时间就是生命。传统的急救观念往往使得处于生死之际的伤员丧失了最宝贵的几分钟、十几分钟“救命的黄金时间”。因此提倡和实施现代救护的新概念和技能势在必行,创建流动便携式 ICU 病房是实现这一目标重要的步骤。我们在我国载人航天首飞航天员主着陆场的医疗保障及救护中,创新地把一个高质量的 ICU 病房前移至草原上、沙漠里、医疗救护直升机内、医疗救护车内,建立了流动的便携式 ICU 病房,确保意外情况下航天员的安全, 达到了“快速反应,立体救护”的目的。该危重病现场急救新模式,对降低重大灾害事故和局部战争中伤员的伤残率和死亡率也具有重要的现实意义。结果:主要创新点:(1)基本阐明载人航天工程中人员可能出现的各类伤病及其伤情特点,成功建立了最有代表性的飞船推进剂致伤模型,阐明其致伤的血气、血液动力学及病理学变化规律,发现其致伤后的远期效应明显, 可导致肺纤维化、恶性肿瘤等:并验证了应用解毒固本汤、茶多酚、人参二醇、血必清等中药进行治疗,能调理全身炎症反应、改善机体的免疫紊乱状态、抗氧化损伤和保护机体器官系统功能等作用。(2)多次参加航天卫勤保障任务,采用中西医结合综合疗法救治137例液体火箭推进剂中毒及106例爆炸伤伤员,并提出爆炸复合伤的中西医结合救治预案和医学救援24条应对原则。(3)首创“流动便携式 ICU 加强医疗病房”,将中西医结合的理念应用于航天工程人员这一特殊群体的生命支持和监测过程中,体现了中西医结合疗法“辨证施治”的优势,确保此类伤病员的成功施救,并为灾害事故中伤员现场救治提供了新模式和新理论。(4)主编航天员医疗保障及救护系列专著3部,填补国内在这一领域的空白.参加“神舟号”载人航天医疗救护装备的改造工作,在研制空降兵便携式急救包及制式急救箱的过程中,采用中西医结合理念,发挥了我国中医药的功效,很好地保证了航天员及参试人员的身体健康。结论:由于载人航天工程是一项高风险性的活动,意外伤害很难避免。但其致伤的研究远远滞后于其应用。长期以来,国内针对此类伤的救治研究较少,缺乏系统性,现有的治疗手段仍带有一定的盲目性和临时性。更没有中西医结合的防治研究。国外由于保密原因,有关同类报道较为少见。本项目直接为航天发射和武器装备科研试验提供了坚实的卫勤保障,密切结合了国防现代化和武器装备现代化的需要,对我国国防科技和武器装备发展具有推动作用。本系列研究在中华创伤、中华航空航天医学、中华急诊医学、解放军医学、中国危重病急救医学、中国中西医结合急救医学、中国急救医学等杂志等共发表论文30篇,主编和参编专著13部。本研究的成果已经编入《航天员医疗保障及救护》、《载人航天工程医疗救护实用知识概论》、《载人航天工程医疗救护教程》、《突发事故现场急救》、《危险化学品事故急救》、《航天活动与空间环境因素对人体的影响及防护》、《多器官功能障碍综合征的现代救治》、《救护》、《现代外科学》、《现代军事病理学》、《现代危重病急症救治进展》、《实用临床急诊医学》、《现代灾害伤院外急救进展》等 13部专著。在中华医学会等举办的学术会议上作了13次专题报告,36次大会发言,有关人员意外伤害的中西医结合防治方法在多家医院临床推广应用。被中华医学会继续教育中心、中国红十字总会、中国中西医结合学会灾害医学专业委员会列为推广项目,举办全国推广学习班3 期,取得了显著的军事效益和社会效益。

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