在院前及战地环境中，创伤导致的不可压迫性腹腔大出血是造成潜在可存活者死亡的主要原因^[1-2]。与四肢及交界处出血的止血技术进展不同^[3-4]，目前仍缺乏可靠的院前临时止血方法。在美军的战创伤数据中，约50%可挽救伤员的死因是不可压迫性腹腔大出血^[5-6]。对于不可压迫性腹腔大出血，急诊外科手术止血是目前唯一确切可靠的治疗方式^[6-7]。而院前或战地环境往往不具备手术条件。因此，针对出血这一时间依赖性病理过程，如何快速控制出血，延长生存时间，为转运创造条件是亟待解决的问题。

在损伤控制性外科理念的指导下，腹腔填塞作为腹部创伤大出血的重要救治模式，近年来逐渐受到重视^[8-9]。但因其填塞材料纱垫易造成感染、不易取出、易造成二次损伤，且填塞过程仍需开腹手术进行等条件限制，仍然难以应用于院前环境。

自膨式聚氨酯泡沫（self-expanding polyurethane polymer，SPUP）是由多元醇和异氰酸酯两种液体成分混合后形成的一种固态新型高分子材料，其具有快速反应、体积迅速膨胀、紧密贴合创面等特点^[10]，广泛应用于工程、运输等领域，但在医疗领域研究较少。近年来由于其材料特性，SPUP逐渐被应用于腹腔出血的院前及战场救治的研究中^[11-14]。SPUP在国内尚未见相关研究和报道，本文将其应用于创伤失血性休克低体温动物模型，在止血效果、腹内压及取出时再出血风险等方面与传统止血方案进行对比研究，以期为腹腔创伤性大出血急救止血方案的选择提供理论和实践基础。

SPUP是由多元醇和异氰酸酯两种液体成分混合而成。并在2 min内发生化学反应，使其体积迅速增大至原有材料体积的30余倍，使聚氨酯泡沫可以良好地贴合创伤表面；发生的凝胶反应可以将原有液体成分转化为固体的聚氨酯泡沫材料，从而对原有腹腔出血处形成压迫，降低出血量。

健康本地猪，由东部战区总医院动物实验中心提供，雄性，18只，体质量（29.2±2.4）kg。实验动物予以自由进食，饲养于12 h明暗交替、恒温的标准化环境，并提供充足的食物和水。实验动物健康状况符合国家的普通实验动物健康标准。给予一周时间适应后进行试验。

术前12 h禁食水，肌注氯胺酮(20 mg/kg)、阿托品（0.02 mg/kg）麻醉后，取平卧位，固定头部和四肢，然后耳缘静脉安置静脉留置针，并以异丙酚150 mg/（kg·min）经耳缘静脉持续泵入维持麻醉。行气管插管（6号），接呼吸机辅助呼吸。腹部、颈部、双侧腹股沟去毛备皮，碘伏消毒。分离右侧颈内静脉、右侧股动脉，分别放置单腔血管导管，股动脉导管经三通管接传感器及多功能监护仪监测平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）、舒张压、收缩压、心率等；静脉导管用于复苏时补液通道，采集血液标本；行膀胱造瘘，监测尿量及膀胱压，肛门置入温敏探头监测体温。取腹正中切口开腹，行脾切除术，并经静脉补充3倍脾重的生理盐水。稳定10 min。

进腹、显露肝脏。拖出肝左内叶，肝左内叶背面垫以开腹巾1块（叠成4层）以隔离保护周围脏器，同时亦可防止肝叶缩回。调整撞击支架位置，使入射枪口正对肝左内叶正上方。决定射钉器撞击威力的参数为设定弹能量、枪膛体积、撞击杆距撞击物的距离。经预实验摸索后，本实验使用的相关参数为：S1JL弹条（能量为66.2 J）、撞击柄距肝脏表面15 cm。致伤后检查伤情、摄影记录。并以棉质医用纱布（16层，6 cm×8 cm）1块覆盖创面以减慢出血速度，然后将肝叶放回腹腔。同时以20 ℃生理盐水冲洗腹腔，使体温在伤后30 min时从基础状态的（37.8±0.2）℃降至（25±0.2）℃。伤后30 min内干预措施仅为限制性液体复苏，维持MAP不低于60 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。伤后稳定30 min，用丝线逐层关腹。

制作猪致死性大出血模型后，随机（随机数字法）分为3组：纱布填塞组（GP），泡沫材料填塞组（FP）和对照组（BC），每组6只动物。建模30 min后，GP组再次开腹，阻断第一肝门，清创，缝扎主要破裂血管，胆管；创面及肝周填塞2~6块大纱垫，丝线逐层关闭腹腔。FP组将腹腔穿刺器从肚脐沿腹中线方向插入腹腔，应用气动驱动动态混合系统（Dynastat, Ashby Cross, Inc., Newburyport, MA），将SPUP（由本课题组自行制备）的多元醇和异氰酸酯两个组分按照1∶1的比例，各75 mL快速注入腹腔后撤除套管（图 1）。所有实验动物均密切监测至死亡或48 h后处死。应用空气栓塞处死法，经由静脉通道注射大量空气处死试验动物。

A：经腹腔穿刺器注入聚氨酯泡沫材料；B：泡沫填塞止血；C：泡沫材料自塑形进入创面填塞止血（箭头处为进入肝脏创面内部的聚氨酯泡沫材料）；D：填塞材料完整取出，无残留 图 1 泡沫材料的置入 Fig 1 Foam deployment

图选项

实验过程中需监测如下指标：①生存率的监测。实验动物的生存时间，至48 h时死亡的动物数以及死亡原因。②出血情况的监测。在建模完成尚未关腹时，在阻断第一肝门的情况下，尽可能吸尽腹腔各间隙积血。在术后48 h时或动物死亡时，立即开腹，在阻断第一肝门的情况下尽可能将腹腔内各间隙积血吸出，记为实际出血量；对于GP组，在纱布填塞手术过程中的出血量记为术中出血量。③生命体征的监测。分别于基础状态、伤后30 min（术前）及伤后每小时（1~48 h）记录体温、心率、呼吸频率、MAP、心输出量（cardiac output, CO）（应用PICCO监测仪监测心输出量）及腹内压（intra-abdominal pressure，IAP）。④血液学指标的监测。分别于建模时及伤后1、3、6、9、12、24、36、48 h抽取动脉血行血气分析检测；于相应时间点抽取静脉血行血常规、凝血功能及肝肾功能检测。⑤肝脏、小肠的组织病理学检测。于死亡后或48 h处死后，取肝、小肠组织，甲醛固定后行病理学检查。

应用SPSS 19.0统计软件对数据进行分析。计量资料用均数±标准差（Mean±SD）表示，多个样本均数比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t法，Log-rank法检验生存曲线总体水平间差异。以P < 0.05为差异有统计学意义。

18只实验动物全部建模成功。BC组内6只动物均于2 h内死亡，其生存率0%，生存时间（1.64±0.17）h，说明本模型致死性极高。GP组生存率66.7%，生存时间（44.58±5.53）h；FP组建模后48 h均存活（6/6）。与BC组相比，GP组和FP组生存率和生存时间均明显改善（图 2）。BC组出血量为（51.5±7.3）g/kg；GP组为（41.3±8.6）g/kg；FP组为（19.2±7.3）g/kg。FP组出血量明显少于GP组和BC组，差异有统计学意义（均P < 0.01）。

FP组与BC组比较，aP < 0.01；FP组与GP组比较，bP < 0.01 图 2 各组猪Kaplan-Meier生存曲线 Fig 2 Kaplan-Meier survival curve of swines in each group

图选项

建模后各组实验动物的生命体征迅速恶化；FP组在应用聚氨酯泡沫材料填塞后其生命体征迅速得到改善，MAP于伤后30 min时达最低值，1 h时即可维持在（55.3±4.6）mmHg，于伤后3 h时恢复（与基础状态差异无统计学意义，P > 0.05）。GP组MAP恢复较为缓慢，1 h至8 h时各时间点与FP组相比，MAP仍差异有统计学意义（P < 0.05），于伤后9 h恢复（与基础状态差异无统计学意义，P > 0.05）。两组动物的心率均呈先升高后逐渐降低的过程，FP组于伤后30 min达峰值后呈下降趋势，于伤后12 h恢复；GP组于伤后1 h出现峰值，于伤后10 h恢复。FP组的CO在30 min时出现最低值后逐渐升高，伤后2 h恢复（与基础状态差异无统计学意义，P > 0.05）；GP组CO的恢复较为缓慢，2~11 h间两组均差异有统计学意义（P < 0.05），伤后12 h恢复（与基础状态差异无统计学意义，P > 0.05）。IAP在GP组未见明显变化，而FP组在注射聚氨酯泡沫材料后IAP迅速升高，伤后1 h恢复（图 3）。

A：BC, GP两组腹内压未见明显变化；FP组泡沫填塞后腹内压迅速升高后迅速恢复至基线水平；B：三组建模后平均动脉压均迅速降低，GP组缓慢回升，伤后9 h恢复（与基线水平相比，aP > 0.05）；FP组伤后3 h恢复（与基线水平相比，bP > 0.05）；C：三组建模后心输出量均迅速降低，FP组伤后2 h恢复（与基线水平相比，cP > 0.05）；GP组缓慢回升，伤后12 h恢复（与基线水平相比，dP > 0.05） 图 3 腹内压、平均动脉压及心输出量变化 Fig 3 Changes of IAP, MAP, CO of swines in each group

图选项

BC组在建模后血乳酸水平、血常规、肝肾功能及凝血功能指标均迅速恶化，2 h内均未见改善。动脉血乳酸水平建模后FP组和GP组均持续升高，1 h时FP组达峰后迅速降低，至12 h恢复正常。GP组动脉血乳酸水平于3 h达峰，显著高于FP组最高值[（11.2±0.3）mmol/L vs（8.9±0.3）mmol/L，P < 0.01]，后逐渐恢复，至48 h恢复至正常水平。3 h至12 h之间，FP组乳酸水平显著低于GP组（P < 0.01）。GP组、FP组谷丙转氨酶（ALT）均有先升高后下降的趋势，均于伤后12 h达到最高，并逐渐恢复；自伤后3 h开始，FP组ALT均显著低于GP组（P < 0.01）。GP组、FP组肌酐（Cr）均在伤后呈现先升高后降低的趋势；伤后6 h，GP组Cr高于FP组[（117±10.2）μmol/L vs（102.4±5.7）μmol/L，P < 0.01]。凝血酶原时间（PT）在GP组、FP组伤后前3 h均逐渐延长随后逐渐恢复，在伤后3、9、12、24和48 h，GP组PT均长于FP组（P < 0.01）（图 4）。

A：两组建模后动脉血乳酸均迅速升高，FP组较GP组降低更为迅速（aP<0.05），伤后12 h恢复；B：伤后谷丙转氨酶均持续升高，GP组升高更为显著（bP<0.05）；C：伤后两组肌酐均先升高后降低，差异无统计学意义，伤后6 h，GP肌酐升高更显著（cP<0.05）；D：伤后两组凝血酶原时间均延长，GP组延长更为显著（dP<0.05） 图 4 血乳酸、谷丙转氨酶、肌酐及凝血酶原时间的变化 Fig 4 Changes of Lac, ALT, Cr and PT of swines in each group

图选项

肝脏创面病理提示，GP组创面肉芽组织增生不明显，新生毛细血管少，内有散在出血，周围可见大量炎症细胞浸润；FP组创面可见肉芽组织增生，新生毛细血管较为密集，未见聚氨酯泡沫材料残留，有大量炎症细胞浸润（图 5）。FP组肠道外观未见明显异常，组织病理仅显示少量炎症细胞浸润。

FP组创面可见肉芽组织增生，新生毛细血管较为密集，未见聚氨酯泡沫材料残留，有大量炎症细胞浸润；GP组创面肉芽组织增生不明显，新生毛细血管少，内有散在出血，周围可见大量炎症细胞浸润 图 5 泡沫填塞（FP）组、纱布填塞（GP）组的肝脏创面组织病理（HE染色） Fig 5 The liver histopathology of swines in the FP and GP groups (HE staining)

图选项

腹部创伤常合并肝脏等脏器及腹膜后大血管的损伤，并出现难以控制的大出血。约50%的伤员很快进入休克-代谢性酸中毒-低体温-凝血功能障碍的恶性循环中，最终丧失生命^[6]。如何在不具备行确定性止血手术的院前或战地条件下快速、有效地减少出血，成为腹部创伤大出血救治研究中的热点^[15]。SPUP作为一种新型的医用高分子材料，具有膨胀比例高、由液态迅速转化为固态等材料学特点^[16]，可被应用于腹腔出血的填塞治疗。因此，本研究将SPUP填塞材料应用于致死性肝创伤大出血模型，并与传统纱布填塞方案进行对比，评估其止血效果。

目前，纱布填塞止血仍是最为快速、简便的治疗模式。在本研究中，与对照组相比，纱布填塞与泡沫填塞均显著延长了模型动物的生存时间，但FP塞组在48 h存活率为100%，明显好于GP组，其出血量也为三组中最低。这与SPUP的以下三点优势直接相关。首先，泡沫材料仅需经腹穿刺即可进行压迫止血，避免纱布填塞开腹手术造成二次打击；其次，泡沫材料可自行塑形，以液态形式进入创面后迅速膨胀，紧密贴合创面压迫止血，而纱布填塞难以完全贴合创面，其填塞效果与术者手术经验及方案明显相关^[17]；最后，泡沫材料与纱布相比，在取出时与腹腔脏器更易于分离，不易造成二次损伤出血。因此SPUP材料在本实验中显示出了良好的压迫止血效果。

FP组于伤后3 h MAP即可恢复至60 mmHg以上，GP组恢复的时间延迟至伤后9 h。因此这对缩短重要脏器的缺血时间，保护肝、肾等重要脏器功能具有积极意义。由于组织处于低灌注状态，使无氧代谢的乳酸在机体堆积，而乳酸的廓清依赖于充分的氧气输送及氧耗。研究指出，严重创伤患者的生存率与体内乳酸的廓清时间密切相关^[18]。本研究中，与GP组相比，FP组的乳酸廓清更为迅速，伤后3 h开始迅速降低，并于12 h基本恢复正常，迅速纠正了乳酸酸中毒。此外，近1/3的严重创伤患者会出现创伤性凝血病^[19]，其中的重要原因是失血性休克难以得到快速止血，而进行液体复苏后出现的稀释性凝血病^[20-21]。本研究中FP组迅速止血后，凝血功能也明显得到改善，终止了失血性休克-代谢性酸中毒-凝血功能障碍这一恶性循环，使FP组生存率显著提高。

本研究观察到在应用SPUP材料后MAP及CO均有迅速改善，这可能与SPUP材料在注入腹腔后会迅速膨胀至原体积的30余倍，产生一过性的腹腔内高压，可明显减少主动脉内血流从而减少出血有关。但处于腹腔这一密闭腔隙，填塞材料体积的剧烈膨胀是否会损伤腹腔器官，是评价泡沫填塞材料安全性的重要指标。本实验中，未见泡沫材料压迫损伤小肠、脾脏等。但有国外研究指出，泡沫填塞材料有压迫损伤小肠的情况出现。这可能与泡沫置入的剂量有关^[13]，随着应用剂量的增加，泡沫材料的止血能力增强，但造成小肠损伤的可能性也随之增加，甚至需要进行部分小肠切除吻合术。而最适剂量与腹腔容积、体质量等指标的关系仍有待进一步研究。

本研究存在以下局限：⑴复苏性主动脉球囊阻断术（resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta，REBOA）近年来出现的针对腹腔不可压迫性出血的新型治疗技术，将球囊置入主动脉内，暂时性阻断主动脉血流从而暂时性止血^[22-23]。本研究尚未将泡沫填塞止血技术与REBOA技术进行对比，评估两种新型止血技术的止血效果, 希望未来有类似的研究来比较这两种急救止血新技术的效果。⑵本研究主要关注泡沫填塞对腹腔脏器功能的影响，对于呼吸系统的影响尚未进行进一步的研究。⑶本研究虽然为国内首次大动物泡沫填塞研究，但样本量偏低，模型较为单一，未考虑SPUP材料针对其他腹部脏器或血管损伤所致出血时的止血效果。⑷本研究仅关注急性期SPUP填塞的应用，而对于远期腹腔感染对填塞时限的影响尚未进行深入研究。SPUP联合黎氏双套管主动负压引流是否可以在有效止血的基础上进一步延长安全填塞时间，是下一步的研究重点。⑸本研究为动物实验，其最终成功临床转化仍面临许多问题，如：优化泡沫材料的输注方式、应用剂量及输注速度的选择、恰当的填塞时间等问题。

综上所述，应用SPUP材料行腹腔填塞可以快速有效地减少致死性肝创伤大出血模型的出血量，明显改善生命体征，保证重要脏器的灌注，维持器官功能，显著提高生存率，为后续确定性止血治疗创造条件，是一种比较安全、有效的腹部创伤止血新技术，值得进一步深入研究。

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突