温压武器的致伤机制及对战伤救治的影响——来自以色列局部冲突的数据与分析

翠峰揽翠 2024-12-24 16:53:36

一、以色列遇袭基本情况

哈马斯对以色列南部毗邻加沙地带的城市、村庄和军事基地发动了突然袭击。攻击开始时向平民社区发射了数百枚导弹和火箭,随后几千名哈马斯成员在多个渗透点进行地面袭击,大约1 200名平民和军警丧生。初步调查报告表明,许多受害者被发现死在家中。对这些被烧毁的房屋和汽车的检查显示,有明显的热损伤,表明使用了一种独特的武器(见图1)。

对哈马斯所用武器进行检查发现了手持爆炸装置和装有“温压”型弹头的火箭榴弹。这些武器造成了大部分毁灭性破坏(见图2)。本文的重点是这种武器的影响及其医疗后果。

二、温压武器与传统枪炮武器的区别

烈性炸药2-甲基-1,3,5-三硝基苯(2-methyl-1,3,5-trinitrobenzene)被发明后,爆炸力被用于工业目的和军事武器。战争中使用的炸药可以根据其爆炸速度进行分类。快速“粉碎炸药”(Rapid “crushing explosives”)通常由可以破碎的材料(称为弹片)形成爆炸后果,并在爆炸时分散到周围区域。快速爆炸影响到周围的人,其范围取决于引爆的炸药量。位于房间里的物体和家具可以阻挡弹片的扩散,为人体提供一定的保护,从而显著降低爆炸冲击。但是,温压炸药(Thermobaric explosives)的冲击波的产生要慢得多,并不能产生高速的弹片。温压炸药的特点是长时间的低正压波(prolonged low positive pressure wave),接着是长时间的负压波(prolonged negative pressure wave),然后是容积爆炸(由于气体迅速膨胀导致的爆炸现象)和热量扩散。因此,温压爆炸可以绕过阻塞的障碍物,影响更远的距离(见图3)。

三、温压武器的使用及影响

“温压”(thermobaric)一词指热与压力的双重效应。热效应涉及化学反应,导致剧烈的爆炸,导致热量显著增加,而气压效应是指爆炸产生的缓慢的正负压波。在各种军队使用的温压武器中,有“燃料-空气”炸弹(也称为“气溶胶炸弹”或“真空炸弹”)。这种类型的炸药是基于不同类型的燃料,不含氧作为其化学成分的一部分。当被炸药激活时,燃料以气溶胶的形式分散,并通过消耗环境空气中的氧气点燃,制造强大的爆炸。氧气的消耗会产生负压力波,这是武器的特征,且能引起建筑物或隧道向内坍塌。

当这种“燃料-空气”武器(“fuel-air” weapon )在地面爆炸时,可能会在大范围内造成巨大的破坏。这种类型的温压武器通常用于重型火箭和空对地弹药。其他类型的温压武器在尺寸上要小得多。这些武器由各种富含氧气的爆炸性成分组成,如高氯酸铵。此外,这些武器还含有其他高度易燃的金属,如铝粉和镁。

温压武器也可用于小型武器,如手持爆炸装置或火箭推进榴弹。温压武器的特点是产生缓慢的正压力波,爆炸时产生约3000°C的火球。这些小型温压武器制造成本相对较低,而且效率很高。虽然“燃料-空气”温压武器长期以来一直是世界各国军队武器库的一部分,但使用装备有温压弹头的小型武器直到最近才有报道。

四、温压武器的致伤特点

小型温压武器会造成多重损伤。慢爆波通常会导致肺部爆炸损伤、爆炸相关的创伤性脑损伤和其他器官的爆炸损伤。爆炸产生的火球导致严重烧伤和其他热伤,如烟雾和热气体吸入,以及窒息。然而,温压武器通常不会扩散弹片,从而减少穿透性伤害。当温压爆炸发生在开放区域时,人员存活可能性高。然而,在密闭空间引爆时,可能造成非常高的死亡率,主要与温压爆炸产生的极高热量有关,爆炸后瞬间估计约为3000°C。造成人体组织液化和热致骨折(heat-induced bone fracture),以至于无法提取死者的DNA。

在普通的家庭火灾中,温度通常在500°C到650°C之间,通常尚可以识别软组织和骨骼的热损伤,并从死者身上收集DNA样本。然而,10月7日遇袭村庄遭到了大规模的破坏,许多建筑物被烧毁的温度远远高于通常在家庭火灾中经历的温度。以色列国家法医研究所的病理学家负责鉴定遗体时发现十分困难,因为遗骸被大火和由此产生的高温严重损坏,因此无法进行DNA鉴定(见图4)。这些报告与既往使用温压武器的报道一致。

一份来自以色列一家大医院的计算机断层扫描报告显示,44%的伤者有胸部损伤,包括肺挫伤和撕裂伤(27%)、气胸(15%)、血胸(9%)和纵隔气肿(3%)损伤。此外,9%的伤亡者为气腹损伤(pneumoperitoneum injury),总体数据表明非穿透性损伤的发生率很高,特别是与爆炸有关的胸部损伤。

这些伤情与目前武装冲突中发生的穿透性创伤形成鲜明对比,穿透性创伤是由高速弹丸和破碎炸药造成的。同时,与以色列既往冲突造成的胸部损伤发生率较低的其他报告形成鲜明对比。10月7日事件中观察到的伤型变化表明本次袭击使用了温压武器。在低强度冲突和袭击中,烧伤并不是常见的伤型,大多数伤亡通常都有粉碎爆炸物常见的伤口,包括弹丸穿透。然而,以色列多家医院的整形外科医生最近发表的一份报告显示,10月7日后收治的伤员中有严重的烧伤,再次印证了袭击中使用了温压武器的猜想。事件后几名受伤的以色列士兵由于肺损伤需要体外膜氧合支持(ECMO),一些伤员最终需要肺移植。目前还没有关于精神创伤的数据。然而,根据先前的报告,可以假设从温压伤中幸存的人可能有更大罹患创伤性脑损伤和创伤后应激障碍的风险。

五、关注温压伤的救治需求与特点

目前的战术战伤救治(TCCC)原则与方法重点在“止血”,这是基于以前的医学报告,这些报告指出穿透性创伤是战斗中受伤和死亡的主要原因。然而,从以色列10月7日遇袭和其他冲突(俄乌)中伤员所提供的证据表明,爆炸和热损伤是造成许多伤亡的重要原因。因此,小型温压武器的使用可能需要将TCCC的原则与模式重点从穿透性创伤转变为爆炸伤和烧伤。

治疗轻武器温压伤的一种潜在方法可能包括密切监测氧饱和度、呼气末二氧化碳、一氧化碳和高铁血红蛋白,以及提供氧气补充和通气支持。根据特定的烧伤方案进行补水。除了包扎烧伤外,如果后送延迟,考虑进行焦痂切开术(escharotomy)。当然,为一级救治阶梯供应氧气是极具挑战性的。然而,开发潜在的解决方案非常重要,该解决方案可以在靠近受伤点的地方提供氧气保障。

六、小结

小型温压武器可能会越来越多的在军事冲突中使用,这些相对较新的毁灭性武器成本低,易于制造。温压武器造成的损伤机制要求调整现场医疗响应者的培训内容,加入治疗各种热伤害,烟雾和气体吸入,以及爆炸和窒息的方法与技术。因此,院前急救可能需要监测一氧化碳和高铁血红蛋白,使用氧气和战术呼吸机进行呼吸支持,并对烧伤进行补液。此外,TCCC和其他创伤指南可能需要相应调整。后方军地卫生系统应准备治疗更多的烧伤伤员,需要长期和高成本的重症监护资源,包括体外膜氧合和高压氧治疗。建议进一步加强温压武器的医学研究,并制定最佳的医学对策。

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