中华急诊医学杂志  2022, Vol. 31 Issue (7): 876-881   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2022.07.007
神舟十三号飞船医疗保障任务中特殊环境对外周静脉的影响与应对策略
高明杰 , 赵敏 , 孙培鸣 , 杨建武 , 李连勇 , 程玉霞 , 杨鹤鸣     
中国人民解放军战略支援部队特色医学中心,北京 100101
摘要: 目的 研究神舟十三号飞船发射段医疗保障任务环境特点,评估特殊环境对外周静脉的影响并探讨应对策略。方法 结合神舟十三号飞船发射段航天医疗救护实践,分析实战训练环境特点,评估特殊环境对外周血管充盈度、血管弹性及血管可视性的影响。选取航天特殊环境寒冷、微光两个主要因素,查阅文献,探讨外周静脉穿刺、中心静脉置管和骨髓腔穿刺三种输液通路建立的可行性和优缺点。总结航天医疗保障任务经验,为后续任务培训提供应对策略。结果 神舟十三号飞船发射段医疗保障任务具有寒冷、微光、风沙及地形复杂等环境特点。特殊环境下外周静脉血管充盈度、血管弹性及血管可视性具有不同程度的下降,其中血管可视性受影响最大。文献分析提示骨髓腔穿刺为寒冷微光环境下适宜的输液通路建立方法。结论 航天发射任务特殊环境对外周静脉有较大影响,后续航天医疗任务培训中应巩固基本操作技能培养,强化特殊环境下救治能力培训,配备先进的临床辅助设备,确保完成载人航天医疗保障任务。
关键词: 外周静脉    特殊环境    医疗保障    神舟十三号    
The influence of special environment on peripheral veins and coping strategies during the space medical rescue mission of Shenzhou-13 spacecraft
Gao Mingjie , Zhao Ming , Sun Peiming , Yang Jianwu , Li Lianyong , Cheng Yuxia , Yang Heming     
Strategic Support Force Characteristic Medical Center, Beijing 100101, China
Abstract: Objective To study the environmental characteristics of launch section during the space medical rescue mission of Shenzhou-13 spacecraft, evaluate the infl uence of special environment on peripheral veins, and investigate the coping strategies. Methods Combined with the practice of launch section during space medical rescue mission of Shenzhou-13 spacecraft, the main factors of aerospace special environment, cold and faint light, were selected and the related literature was reviewed to explore the feasibility, advantages and disadvantages of peripheral venipuncture, central venous catheter and bone marrow puncture. The experience of the space medical rescue mission was summarized and the coping strategies were provided for follow-up task training. Results The environmental characteristics of launch section during the space medical rescue mission of Shenzhou-13 spacecraft included cold, faint light, sand-wind and complex terrain. The vascular filling, vascular elasticity and visibility of peripheral vein decreased in different degrees under special environmental, the vascular visibility was most affected. The literature analysis showed that bone marrow puncture was a suitable method to establish infusion access in cold and faint light environment. Conclusions The special environment of space launch mission has greater impact on peripheral veins. In order to assurance the successful implementation of manned space project, the training of basic operational skills should be consolidated, the training of ability in special environment should be enhanced and the advanced clinical auxiliary equipment should be equipped in follow-up space medical mission training.
Key words: Peripheral veins    Special environment    Medical care    Shenzhou-13 spacecraf    

迅速建立输液通路是战现场急救的关键环节之一,也是实现输液、输血、抗休克和抗感染等治疗的重要途径和前提[1]。战现场急救、野外救援中常会遇到环境恶劣、条件多变、路途颠簸等情况,往往会导致输液通路建立时间延长或建立失败,从而影响后续治疗的有效性和成功率[2]。因此如何在恶劣环境下快速有效的建立输液通路尤为重要。

我国神舟十三号载人航天任务发射时间为2021年10月16日0时23分,当晚发射场所在地区温度在0℃以下,同时还伴有夜间光线不足、风沙等特殊环境,增加了医疗保障任务的困难,特别是对舱前救治中快速有效建立输液通路带来较大的挑战。本文分析神舟十三号飞船发射段的环境特点,评估特殊环境对外周静脉的影响,结合文献分析和医疗救护实践探讨可行的应对策略,为后续航天保障任务培训总结经验和方法,以进一步提高航天医疗救护能力,全力保障航天救援任务。

1 资料与方法 1.1 研究对象

所有研究对象均来自航天医疗救护任务参训人员中的模拟伤病员,共计24人次,其中男性12人,女性2人,年龄(22.2± 2.0)岁,无高血压、糖尿病、冠心病等影响血管弹性及脆性的基础疾病,无外周血管性病变。

1.2 研究方法

选取3名参与航天医疗救护任务的护理人员。所选护理人员均经过军政素质、业务素质、体能素质3个维度选拨确定,护龄在14~20年,均具有护理专业中级职称,能够适应野外等复杂医疗救援环境,并能在野外、急救车、直升飞机等环境下熟练开展各项护理操作,具有良好的心理素质和丰富的静脉穿刺经验。

航天医疗救护任务实战化训练中,由3名护理人员在野外环境、应急照明、无辅助穿刺设备的情况下,选取左侧手背静脉,分别评估每名模拟伤病员局部外周血管的静脉充盈度、静脉弹性和静脉可视性。结合航天医疗保障实践,并综合分析相关文献[3-4],制定了外周静脉血管评价标准,见表 1

表 1 外周静脉血管评价标准 Table 1 The evaluation criteria of peripheral venous vessel
状况 良好(3分) 一般(2分) 较差(1分)
静脉充盈性 血管明显凸起于皮肤表面,张力较大 血管略凸出皮肤 血管未凸出皮肤或塌陷
静脉弹性 血管柔软有弹性 血管无发硬 部分血管变硬
静脉可视性 血管肉眼清晰可见 血管肉眼比较清晰 血管肉眼隐约可见

分析航天医疗救护特殊环境对外周静脉通路影响因素,并查阅国内外特殊环境下建立输液通路相关文献,结合航天医疗救护任务特点,探讨可行的应对方法。

2 结果 2.1 神舟十三号飞船发射段医疗救护任务训练环境特点

根据神舟十三号飞船任务发射预定时间,医疗救护队在2021年9月至10月中旬共组织舱前救治夜间实战化训练8次,训练时间段为00:00—01:00左右。训练环境特点为:(1) 气温寒冷,航天医疗救护实战化训练均在凌晨展开,气温普遍在零下4℃左右,尤其医疗救护训练在野外环境进行,持续时间较长,其体感温度更低;(2) 光线条件较差,微光,凌晨野外环境无自然光照条件,可视性差;照明设备需临时架设,紧急情况下需在微光照明条件或头灯等不稳定光源下进行医疗救护操作;(3) 气候恶劣,有风沙,参训区域地处戈壁沙漠地区,其气候特点为常年风沙较大,尤其在无植被防护的野外,风沙更为严重,对医疗救护人员视线及体感影响较大;(4) 地形复杂,以沙漠戈壁为主,舱前医疗救护任务开展区域不定,包括沙漠、戈壁,甚至是沼泽等,有时伴有沙丘及梭梭林,地面起伏不平,给医护力量的展开和医疗护理操作带来了较大挑战。

2.2 神舟十三号飞船发射段特殊环境下模拟伤病员外周血管特点

医疗救护队共组织舱前救治夜间实战化训练8次,每次训练包括3名模拟伤病员,共计24人次。由3名护理人员分别对每名模拟伤病员左侧手背静脉进行评估并统计分析。结果显示,3名护理人员对模拟伤病员外周血管评估的一致性为100%。如表 2所示,静脉充盈度良好3例(12.5%)、一般5例(20.8%)、较差16例(66.7%)。静脉弹性良好4例(16.7%)、一般3例(12.5%)、较差17例(70.8%)。静脉可视性良好2例(8.3%)、一般4例(16.7%)、较差18例(75.0%)。其中静脉充盈度得分35分,静脉弹性得分35分,静脉可视性得分32分。综合分析结果可见,特殊环境下外周静脉的充盈度、弹性及可视性均受到较大影响,其中静脉的可视性受影响最大。

表 2 航天医疗救护特殊环境对外周血管影响的评估 Table 2 The infl uence of special environment on peripheral blood vessels in space medical rescue mission
状况 良好(3分) 一般(2分) 较差(1分)
静脉充盈度 3 (9分) 5 (10分) 16 (16分)
静脉弹性 4 (12分) 3 (6分) 17 (17分)
静脉可视性 2 (6分) 4(8分) 18 (18分)
2.3 寒冷微光环境不同输液通路建立方法的文献分析比较

通过总结分析神舟十三号飞船发射段医疗救护任务环境特点,重点选取寒冷、微光两个主要因素,结合目前临床及战现场常用的外周静脉穿刺、中心静脉置管和骨髓腔穿刺三种输液通路建立方法,查阅文献分析比较不同输液通路在航天医疗救援特殊环境下的可行性及适用性。如表 3所示,骨髓腔穿刺在穿刺时间、穿刺难易度、培训时长上均优于其他两种方法,同时不易受环境温度、光线条件的影响。而在输注品种上,三种输液通路无差异。因此通过文献分析可认为,寒冷微光条件下骨髓腔穿刺是较为适用的输液通路建立方法。

表 3 特殊环境下三种建立输液通路方法的文献比较分析 Table 3 Comparative analysis of literature on three methods of establishing infusion access in special environment
状况 良好(3分) 一般(2分) 较差(1分)
穿刺时间[5] 2.5—30 min 8.0~15.6 min 1.2~1.5 min
穿刺难易度[5] 易:血流动力学稳定
难:血流动力学不稳定
输注品种[5] 药物、血液 药物、血液 药物、血液
培训时长
微光影响
寒冷影响 较大
选择顺序 次之 最后 首选
3 讨论

神舟十三号飞船是我国迄今为止唯一一次发射时间点为凌晨的载人航天发射任务,与前期历次发射任务相比有着不同的环境特点。特殊的环境条件,尤其是寒冷、微光,加之发射场所处地区风沙、大漠戈壁等复杂的气候和地理因素,给航天医疗保障任务带来了巨大的挑战。

外周静脉穿刺是目前最常用和普及的输液通路建立方法。但外周静脉容易受到外界环境的影响,出现充盈度不好、弹性欠佳等情况,影响穿刺的成功率[6]。因此航天医疗救护任务实战化训练中,要选取业务素质高、操作经验丰富的护理人员对四肢外周浅静脉进行评估。因航天员身着航天服,所以本研究选择的评估对象为最容易显露和便于操作的左侧手背静脉。结果显示在寒冷、微光、风沙等复合因素下,外周静脉的充盈度、弹性及可视性均较常规操作环境有不同程度的下降,评估结果为良好所占比例较低。其中外周静脉的可视性受复合因素影响最大,其评估结果为良好的比例仅为8.3%,评分也最低。同时还应该考虑航天医疗救护任务的艰巨性、特殊性给医护人员带来的心理压力。特殊环境和心理因素的双重影响可能导致日常培训中熟练的临床技能难以顺利实施。因此与既往日间发射相比,神舟十三号飞船发射段特殊环境对外周静脉穿刺成功率和输液通路建立可能会有较大影响,给医疗救护任务带来较大的困难和挑战。

本研究重点选取了神舟十三号飞船发射段特殊环境中寒冷、微光两个主要因素,结合目前临床及战现场常用的输液通路建立方法,查阅文献并探讨可行的应对方案。外周静脉穿刺(peripheral venipuncture)、中心静脉置管(central venous catheter,CVC) 和骨髓腔穿刺(bone marrow puncture)均为临床上可采用的输液通路建立方法。其中外周静脉穿刺是最常使用的输液通路建立方法。目前临床及院前急救中外周静脉穿刺多采用静脉留置针。静脉留置针穿刺时需要操作者眼观、手触,以判断伤员血管情况,其成功率主要取决于救护人员技术操作熟练程度和经验[7]。寒冷环境下气温偏低,机体主要的急性适应机制为皮肤血管床的收缩,从而导致外周浅静脉充盈不佳,增加了建立静脉穿刺输液通路的难度[8]。而操作者寒冷环境下厚重的着装、手部触感的欠佳也进一步降低了外周静脉穿刺的成功率。研究报道寒冷环境中采用50% 热酒精涂擦扩张浅静脉,能够提高静脉充盈不佳患者的穿刺成功率[9]。微光状态下由于环境因素、操作者技能及心理状态等原因,外周静脉穿刺成功率低于常态[10]。有报道采用微光模拟组件进行操作培训,可有效提高参训人员微光条件下外周静脉穿刺效率和成功率[11]。同时有研究指出静脉显影装置可清晰的显现皮下静脉的分布与走行,弥补部分穿刺血管肉眼看不到、手触摸感不明显等问题。应用静脉显影装置可有效提高微光环境下外周静脉穿刺的成功率,缩短穿刺时间,快速建立静脉通道[12]。但寒冷、微光环境下若同时伴有伤员血容量不足,或者血管弹性下降等因素,仍须急救人员有过硬的穿刺技巧和良好的心理素质。

中心静脉置管是指将导管经颈内静脉、锁骨下静脉或股静脉置入上腔静脉或下腔静脉建立输液通路的方法。中心静脉置管能够快速建立可靠的中心静脉输液通路,具有操作简单、避免反复静脉穿刺、可留置时间长、安全性高等优点,临床上被广泛应用于危急重症患者及手术患者的静脉补液、肠外营养支持等方面[13]。中心静脉置管一般在局麻或全身麻醉下实施,多采用右侧颈内静脉穿刺置管。中心静脉置管穿刺时患者一般取仰卧头低位,右肩垫高、头后仰以充分伸展颈部并轻度转向左侧,在胸锁乳突肌中点前缘触及颈总动脉,穿刺点位于颈总动脉外缘约0.5 cm处[14]。中心静脉置管穿刺技术要求较高,所用时间较长,其穿刺失败率约为10%~40%,尤其对于因心脏骤停须不间断心外按压的患者穿刺难度更大[15]。若遇到中心静脉置管穿刺困难等情况,可采用B超引导下穿刺以提高成功率[16]。中心静脉置管最常见的并发症为导管相关性血流感染、血栓形成、导管堵塞、静脉炎等情况发生[17]。寒冷微光环境会影响颈内静脉的充盈度和穿刺点定位的判断,导致穿刺成功率的降低。因此中心静脉置管穿刺要求操作者具有一定的穿刺技术和配套设备,对急救操作环境要求较高,更适合转运到后方医疗机构使用。

骨髓腔穿刺是指利用骨髓枪及改良装置将穿刺针置于骨髓腔内用于建立输液通路的方法。目前大量临床应用证实,利用骨髓腔穿刺建立输液通路是危重患者安全有效的救治方法,能够弥补外周静脉穿刺在战场或灾害等特殊环境、儿童、成人心脏停搏等情况下很难建立输液通路的不足[18-20]。2010版美国心脏复苏指南已经建议在院外急救设备添加骨髓腔穿刺器[19]。2019版《中国骨髓腔内输液通路临床应用专家共识》指出,危重症患者抢救过程中如外周静脉穿刺2次不成功,则应立即利用骨髓腔穿刺建立输液通路[5]。骨髓腔穿刺输液的解剖学基础包括始终维持开放、高通透性的骨髓内毛细血管和骨髓内静脉系统。研究表明急危重症患者的外周静脉网往往塌陷或关闭,而骨髓腔内毛细血管由于骨组织支持的特性仍能维持一定程度的开放,并同体循环保持完整的连接。而骨髓内毛细血管的高通透性则保证了骨髓腔穿刺输液通路液体和药物的快速吸收[21]。骨髓腔穿刺点选择较多,具备骨质薄、易穿透、骨性标志明显的骨部位均可进行穿刺,例如胫骨、胸骨、髂骨、股骨等。有研究表明,临床实践中约84% 的外科及急诊科医生选择胫骨近端作为穿刺点[22]。文献报道若伤员患有成骨不全或严重的骨质疏松,以及穿刺部位伴发感染和骨折,则不建议使用骨髓腔穿刺。也要避免在同一部位进行二次穿刺。骨髓腔穿刺输液作为急救措施其持续时间一般不超过24 h,后续若满足外周静脉穿刺条件,则应尽早拔除骨髓腔内输液针,及时建立外周血管输液通路[23]。寒冷微光环境下,低温环境导致的外周血管收缩对骨髓腔穿刺建立输液通路无显著影响,而骨髓腔穿刺点可通过解剖位置定位,对光线条件要求不高。但骨髓腔穿刺目前在国内的普及率较低,掌握其穿刺方法的医护群体较少,使用前需系统培训以缩短穿刺时间,提高穿刺成功率。

目前危急重症患者抢救中,临床上多采用首选外周静脉穿刺建立输液通路,失败后再选用中心静脉置管。但中心静脉置管技术要求较高,同时也容易受休克等状态下外周血管塌陷的影响,穿刺时间较长,失败率较高。与外周静脉穿刺、中心静脉置管相比,骨髓腔穿刺输液多用于急救及战场救治等方面,且具有操作成功率高、穿刺所需时间短、不受血管条件限制、容易掌握的优势。文献表明,骨髓腔穿刺在特殊环境、儿童、成人心脏停搏等情况下的应用要优于外周静脉穿刺[24]。住院患者中骨髓腔穿刺的首次穿刺成功率和穿刺所需时间也明显优于中心静脉置管[25]。国内危重症患者随机对照研究也证实,骨髓腔穿刺建立输液通路的时间明显少于中心静脉置管[26]。经过培训及1 h实际训练后,初学医务人员的穿刺成功率可达88%,首次穿刺时间约为(78.1± 20.6) s[27]。严寒环境研究也表明骨髓腔输液可在实施战现场救治时克服低温、失血等影响外周血管的因素,迅速建立输液、输血通路[28]。如表 3所示,综合文献比较了外周静脉穿刺、中心静脉置管和骨髓腔穿刺在寒冷微光环境下的应用,骨髓腔穿刺不易受环境温度、光线条件的影响,同时在穿刺时间、穿刺难易度、培训时长上均优于其他两种方法,而在输注品种上,三种输液通路无差异。因此寒冷微光条件下,骨髓腔穿刺是较为适用的静脉通路建立方法。航天医疗救护任务舱前救治的特点是快速有效性,所以实际操作中,我们可以根据伤员的具体情况决定如何采用骨髓腔穿刺。若伤员一般情况、生命体征平稳,可尝试行外周静脉穿刺,1次不成功后立即行骨髓腔穿刺建立输液通路。若伤员发生失血性休克、心搏骤停等可导致外周血管塌陷等危急重症,则马上行骨髓腔穿刺快速建立输液通路,为抢救赢得宝贵的时间,提高抢救成功率。

我国载人航天工程空间站任务已完成空间站关键技术验证阶段,现已全面转入空间站在轨建造任务阶段。后续的航天任务中,仍有可能面临寒冷、微光、高热、风沙等特殊环境,给航天医疗保障和医疗救护提出了更高更严格的要求。总结神舟十三号飞船发射段医疗救护工作的实践经验,下一步航天任务保障医护培训工作中,要加强参训医护人员战伤救护操作技能训练,完善操作体系化培训方案,进一步促进快速、严谨、有序工作作风的养成,提高现场救援处理的及时性、有效性。尤其要重视骨髓腔穿刺的理论学习与实际操作,做到全流程掌握、全人员掌握,关键时刻“拉得出、用的上”。加强参训医护人员身体素质培养,提高应急处置能力,严格按照军事化训练要求开展体能训练、力量训练、耐力训练,提高参训人员身体素质,以更好的适应高强度、高压力及恶劣环境的救援特点,同时减少救援意外伤害情况的发生。加强参训医护人员的心理素质培养,使其能够从容、冷静面对特殊环境,及时、果断做出评估判断,快速、及时开展建立静脉通路等护理操作。加强高温、寒冷、微光及风沙等特殊环境下各项操作技能的培训,充分模拟野外救援现场环境,更好的适应沙漠、戈壁、梭梭林等航天飞船不同发射及着陆区域的季节和地理特点,规范特殊环境下的操作标准和评估要点,确保操作更具迅速性、精准性、适应性,以更好的开展航天医疗救援任务。在不断提高参训医护人员操作技能和环境适应能力的同时, 配备适当的医疗操作辅助设备,如便携式静脉显影灯、局部保温组件等,增强参训者的自信心,提高医疗操作成功率。

随着我国载人航天事业的发展,后续航天医疗保障任务将会更加频繁和复杂,可能会遇到各种各样的特殊环境,这对航天医疗救护保障能力提出了更高的要求。因此必须要注重航天医疗救护基本技能的培养,加强特殊环境下各项能力培训,配备先进的医疗辅助设备,确保完成载人航天医疗保障任务。

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明  高明杰:撰写论文初稿;赵敏、孙培鸣:论文设计与修改;李连勇、杨建武:论文修改及英文摘要润色;程玉霞、杨鹤鸣:论文指导

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