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水下冲击波和空气冲击波传播速度及物理参数的对比研究
目的对比研究水下冲击波和空气冲击波的传播速度和物理参数.方法分别用200、500和1 000g TNT进行水下和空气中爆炸,用美国PCB公司生产的压力传感器测定冲击波物理参数,分析冲击波的传播速度、超压峰值、正向持续时间和冲量.结果水下冲击波传播速度快、峰值压力高、冲量较大,但持续时间短,同空气冲击波相比,传播速度为空气冲击波的3.70～ 4.30倍,超压峰值为227.15～ 247.86倍,冲量为8.48～ 11.80倍.结论水下冲击波较空气冲击波传播速度快,峰值压力高,冲量大,这对评价水下冲击伤伤情和防治有一定指导意义.
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水下冲击伤的量效关系研究
目的探讨水下冲击伤的量效关系.方法成年杂种犬61只,用200、500和1 000g TNT水下爆炸致水下冲击伤,PCB水下压力传感器测定冲击波物理参数,观察伤后6h动物存活情况,分析冲击波物理参数与伤情间的关系.结果 61只犬中,死亡23只,死亡率为37.70%,死亡原因主要为严重肺出血和肺水肿、胃肠道穿孔及肝脾破裂.半数致死(5/10)冲量为337.7±14.3kPa*ms,引起轻度、中度、重度和极重度水下冲击伤的冲量分别为140.6±34.2、199.2±25.2、247.8±69.6和478.7±183.8kPa*ms.结论冲击波物理参数与损伤程度密切相关,早期救治的重点是积极有效地处理严重肺损伤、胃肠道穿孔和肝脾破裂.
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开展水下冲击伤研究,提高我军特殊环境下的卫勤保障能力
随着常规武器不断改进和一些新型爆炸性武器的应用,冲击伤已成为现代战争中的常见伤类,水下冲击伤则是岛礁作战和登陆作战时的常见战伤.由于水的物理特性以及水下环境压力与常压空气明显不同,水下冲击波的致伤效应与伤情特点也明显不同于常压条件下的空气冲击波致伤.3年来,我们已分别在水下冲击波致伤特点、量效关系、防护措施等方面进行了较系统的研究,为水下冲击伤诊断、救治以及防护研究提供了重要的实验依据和理论基础.
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生物标记物在水下冲击波致轻度颅脑损伤诊断及预后中的应用
随着水下高爆性武器的不断发展,水下冲击波致颅脑外伤逐渐成为各国军事医学研究的热点之一.水下冲击波致颅脑外伤以轻度颅脑外伤为主,由于缺乏有效的检出手段,对轻度颅脑损伤的早期诊断及康复带来较大困难.随着颅脑外伤生物标记物相关研究的突破,检测颅脑外伤生物标记物已经成为轻度颅脑外伤的重要方法之一,为水下冲击波致轻度颅脑外伤的早期诊断及康复带来了希望.本文综述了相关生物标记物,如S100B、NSE、Tau和GFAP等的研究进展,为水下冲击波致轻度颅脑外伤相关生物标记物的进一步研究提供了新的思路.
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水下冲击波致犬腹部脏器损伤的病理形态学改变
目的探讨水下冲击波致腹部脏器损伤的病理形态学改变.方法成年杂种犬61只,用200 g、500 g和1 000 g的三硝基甲苯(TNT)水下爆炸致水下冲击伤,美国PCB公司水下爆炸压力传感器测定冲击波物理参数,观察伤后6 h腹部脏器损伤的形态学改变.结果水下冲击波物理参数的特征表现为高的峰值压力,正向作用时间较短,冲量较大.形态学观察发现胃肠道损伤发生率高,其发生率为62.30%,主要表现为胃肠道浆膜和黏膜下不同程度的出血,部分动物可见浆肌层撕裂,浆膜下血肿,甚至发生胃肠道穿孔;肝、脾等实质脏器也可发生不同程度的损伤,如包膜下出血、血肿和破裂,但发生率较低;含液脏器,如胆囊和膀胱未见明显损伤.结论水下冲击波可致腹部多脏器损伤,胃肠道损伤发生率高、程度重,是水下冲击伤早期救治的重要环节之一.
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水下爆炸性冲击波实验模型的建立及其应力分布特性的研究
目的建立水下爆炸性冲击波实验模型并分析其应力分布特性.方法根据爆炸性冲击波的理论应力分布特性,建立水下爆炸性冲击波实验模型.将培养的内皮细胞放入特制的无菌薄层塑料袋内模拟细胞致伤模型,用80mg电雷管致伤后观察细胞损伤情况.结果爆炸性冲击波在水中的衰减速度较空气中缓慢,水的深度对冲击波压力峰值有显著影响,对于同一爆源,水越深,压力值越小.不同层数的滤膜覆盖与压力感应呈线性衰减,8层滤膜覆盖致伤时可见内皮细胞有明显的皱缩脱落现象.结论冲击波在不同介质中的传播速度与衰减幅度与介质的密度密切相关;水下冲击波的压力值不仅与爆源的距离有关,而且与水深有关.
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水下冲击波致兔脊髓损伤的神经机能变化及其病理特点
目的 探讨水下冲击波致兔脊髓损伤的神经机能变化及其病理特点.方法 选取48只新西兰大白兔随机分为A、B、C、D组各12只,通过手术将大白兔脊髓暴露后将其固定于封水仓内,仅椎板切除段脊髓外露于冲击波作用之下,用铵松蜡炸药2 g为水下爆源,其中A、B、C组分别按冲击波到达脊髓表面的超压峰值2.6 MPa、2.8 MPa、3.0 MPa致伤,检测冲击波的超压峰值及作用时间.D组不致伤,作为对照组.通过BBB法运动学评分、体感诱发电位检测、脊髓组织苏木精-伊红(HE)染色及透射电镜观察,评估各组水下冲击波致脊髓损伤后的神经机能变化及病理特点.结果 水下冲击波致伤后,实验组动物均瘫痪,D组没有瘫痪.致伤12 h及24h后A组、B组、C组的BBB评分依次减低(P＜0.05),且均低于D组(P＜0.05);致伤24h后A、B、C各组大白兔BBB评分低于致伤12 h后(P＜0.05).致伤12 h及24h后A组、B组、C组的体感诱发电位潜伏期依次延长(P＜0.05),且均高于D组(P＜0.05);波幅依次下降(P＜0.05),且均低于D组(P＜0.05).与致伤12 h后比较,A组、B组、C组致伤24h后的潜伏期均延长(P＜0.05),A组及B组波幅均下降(P＜0.05).致伤48 h时组织形态学和电镜下示A组、B组、C组脊髓出血坏死,结构破坏,髓鞘板层分层,轴索变形水肿,A组、B组、C组动物脊髓HE染色阳性率依次降低(P＜0.05),且均低于D组(P＜0.05).结论 水下冲击波可造成水下动物脊髓损伤,其致伤程度与动物接受的爆炸冲量有关,且在一定时间内存在继发性损伤.
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水下冲击波致犬肺损伤的病理学观察
目的探讨水下冲击伤后犬肺的病理学改变.方法成年杂种犬37只,布放于离爆心3.5～17.5 m处,分别用200、500 g和1 000 g TNT水下3 m爆炸,水中压力传感器测定冲击波物理参数,观察伤后肺的大体形态学改变以及光镜和电镜下组织结构的变化.结果肺损伤的发生率达83.7%,大体形态学改变主要为肺出血、肺水肿及少数肺撕裂;光镜下可见肺泡腔内有大量的红细胞及纤维蛋白渗出;电镜下可见肺泡壁毛细血管内皮细胞破坏严重,部分线粒体出现空泡变与髓鞘样结构,核膜不完整等特点.结论严重的肺出血和肺水肿可能为动物水下冲击伤早期死亡的主要原因.
