Травмы глаз, вызванные взрывом, включают специализированную подгруппу травм, вызванных взрывом , которые вызывают проникающие и тупые повреждения глаза и его структуры. Частота травм глаз, вызванных взрывом, резко возросла с внедрением новых технологий взрывчатых веществ в современную войну. Доступность этих летучих материалов в сочетании с тактикой современного терроризма привела к росту числа самодельных бомб, способных нанести экстремальный физический вред.
Министерство обороны США классифицирует СВУ как взрывные устройства, которые сконструированы исключительно (т. е. без массового производства) и приводят к прямому физическому вреду окружающих людей. Использование этих бомб повстанцами стало основной причиной смерти и ранений среди солдат коалиции с начала операции «Иракская свобода» в апреле 2003 года. [1] Детонация СВУ происходит дистанционно или в результате механического воздействия на жертву. [2] [3] Дальнейшая классификация СВУ проводится по механизму доставки — на транспортном средстве, на лодке, на животных, террористом-смертником — и по конечному эффекту при детонации:
Разряд бомбы характеризуется почти мгновенной сублимацией твердых веществ или быстрым испарением жидкостей в газовую фазу. Количество используемых взрывчатых веществ, концентрация и идентичность вторичных материалов, включенных в конструкцию бомбы, а также местоположение и высота размещения бомбы определяют силу взрыва. Образовавшийся газ вытесняет окружающую среду — обычно воздух — и вызывает резкое увеличение давления, которое формирует характерную взрывную волну, часто называемую ведущей ударной волной. Физически эта волна характеризуется как нелинейный, прерывистый волновой фронт, который имеет бесконечную амплитуду и сопровождающую акустическую волну давления, которая может создавать давление до 100 МПа за время всего в одну микросекунду. Это пиковое давление, или точка избыточного давления взрыва, создает положительное давление во время распространения взрывной волны и приводит к рассеиванию положительного давления по радиусу взрыва. За этой фазой положительного давления немедленно следует период отрицательного давления относительно условий до взрыва; эта фаза также может объяснять травмы, полученные во время взрыва. [5] [6]
Распространенность мин в операциях «Иракская свобода» и «Несокрушимая свобода» сделала их наиболее частым механизмом травмирования за травматическим «признаком» в современной войне — черепно-мозговой травмой, вызванной взрывом (bTBI). В то время как бронежилеты снизили частоту смертей из-за коллапса заполненных газом органов (наиболее частая причина смертей, связанных со взрывом до операции «Буря в пустыне» ), поставщики медицинских услуг теперь должны разрабатывать методы лечения bTBI. Несмотря на их частоту на фронте, самодельный характер этих мин затрудняет классификацию обращений пациентов для военных медицинских работников. Большинство летальных bTBI показывают аксональный сдвиг как механизм летальности, при этом наибольшее количество нервных волокон и сосудистого сдвига происходит в лобной и височной долях.
Биофизики предположили, что акустическое сопротивление , или отношение акустического давления к скорости частиц, является фактором, способствующим повреждению взрывом in vivo. Волновые переходы между тканями со значительно различающимися акустическими сопротивлениями, особенно между внешней средой и костью, вызывают очаговые механические повреждения в результате рассеивания энергии волны. Текущие исследования выявили важность гистологического компонента в травме взрывом; у пациентов, подвергшихся воздействию взрывных волн, часто наблюдается удлинение и/или расщепление клеток из-за напряжения сдвига ударной волны. Это клеточное повреждение часто следует направлению распространения волны. [1] [5] Расстояние пациента от эпицентра, материалы, используемые в конструкции бомбы, и ограничение бомбы определяют степень травмы, полученной пациентами, подвергшимися бомбардировкам. Кроме того, размер и геометрия черепа, степень проникновения волны в ткани и возможный «эффект линзы» из-за отражения волны при падении с вогнутой сводчатой костью и/или рассеивание в заполненных газом пазухах могут еще больше усложнить передачу волны. [1] [2] [3] Кроме того, исследователи предположили, что слуховые каналы и орбитали являются потенциальными путями распространения волн в центральную нервную систему [5] [7] [8]
Травма глаза является четвертой по распространенности травмой, полученной в ходе боевых действий сегодня. Из 387 случайно выбранных солдат, получивших травму от взрыва в ходе операции «Иракская свобода», 329 (89%) получили травму глаза. [1] [2] [3] Экстренное лечение полученных травм относится к сфере неотложной помощи и эффективной сортировки пациентов, часто включающей протоколы для тупых и проникающих травм. В результате врачи разработали краткий алгоритм лечения пациентов с травмами глаза, полученными в результате взрыва. [1]
Травма глаза может быть результатом первичного воздействия взрыва. Силы откола возникают, когда взрывная волна смещает плотную среду через менее плотный интерфейс, а инерционные силы могут вызвать смещение оптических структур. Таким образом, первичная взрывная травма глаза включает непроникающие механические повреждения, такие как гифемы , разрывы глазных яблок , конъюнктивальное кровоизлияние , серозный ретинит и перелом орбиты . [4] [9] Однако чаще всего травма глаза попадает в сферу вторичных взрывных повреждений, при которых осколки, смещенные избыточным давлением взрыва и результирующей взрывной волной, вызывают физическую травму глаза и/или орбиты. Таким образом, вторичная взрывная травма глаза отличается проникающим или тупым повреждением любого структурного компонента глаза или орбиты; открытые повреждения глазного яблока, разрывы придатков слезной системы , век и бровей составляют большинство повреждений в этой группе. [2] [3]
В течение последних двух десятилетий исследователи пересмотрели роль черепа в bTBI. Хотя изначально считалось, что череп остается статичным при контакте с первичным волновым фронтом, клинически значимый изгиб черепа был задокументирован in vivo у крыс, подвергшихся воздействию взрывных волн, и у модельных человеческих голов, подвергшихся воздействию взрывных волн. При контакте с взрывной волной череп становится эластичным из-за своей деформируемой основы — внешней среды, спинномозговой жидкости твердой мозговой оболочки и самого мозга. Во время взрыва мозг сталкивается с динамическим черепом и отскакивает в соответствии с локализованными скачками черепного давления. Эта травма может объяснять локализованные аксональные повреждения, характерные для bTBI. Чавко и др. (2010) исследовали положение черепа как функцию тяжести bTBI, обнаружив, что крысы, непосредственно обращенные к фронту взрывной волны, показали самую высокую внутричерепную амплитуду и периоды длительности давления (по сравнению с крысами, перпендикулярными фронту волны и теми, кто обращен в сторону от взрывной волны) [8] Группа Алессандры Даль Ченджио Леонарди в Университете Уэйна расширила гипотезу изгиба черепа на моделях крыс, дополнительно соотнеся увеличение возраста и массы тела с увеличением внутричерепного давления у крыс с фронтальной bTBI. Группа Чавко далее отметила роль кевларовой брони в повреждении нейроваскуляризации давлением жидкости, обнаружив, что субкортикальное кровоизлияние, наблюдаемое у пациентов с bTBI, было связано с локальным повышением давления, а не с сосудистой гидродинамикой. [8] [10]
Большинство травм глаз, связанных со взрывом, случаются у солдат, которые обращаются с другими опасными для жизни травмами, требующими немедленного вмешательства. Текущий протокол госпиталя боевого обеспечения (CSH) требует хирургической стабилизации любых опасных для жизни травм, а также гемодинамической стабильности до первоначальной оценки состояния глаз и хирургического восстановления. Поэтому начало оказания экстренной офтальмологической помощи часто происходит через несколько часов после травмы. Первичный осмотр военным офтальмологом начинается с общего осмотра каждого глаза и орбиты. 73–82 % всех травм глаз, полученных в результате взрывов мин, вызваны фрагментацией осколков при детонации, поэтому общий анатомический осмотр с помощью фонарика не может исключить открытую травму глазного яблока. [2] Harlan JB, Pieramici DJ. Оценка пациентов с травмой глаз. Ophthalmol Clin North Am. 2002; 15(2):153-61./ref> Компьютерная томография (КТ) может обнаружить инородное тело и помочь врачу определить наличие открытой травмы глазного яблока.
Текущий военный стандарт использует Бирмингемскую систему терминологии травм глаз (BETTS) и Группу классификации травм глаз для определения и лечения взрывных травм. Травмы далее делятся на две отдельные группы: закрытая травма глазного яблока и открытая травма глазного яблока. [3] Лечение закрытой травмы глазного яблока начинается с разделения глаза на зоны, каждая из которых имеет уникальные анатомические структуры и образцы повреждений:
Наличие открытых повреждений глазного яблока может быть определено клиническим осмотром и КТ. Однако полное обследование глазного яблока с 360-градусным удалением конъюнктивы ( периотомией), разделением прямых мышц и последующим осмотром склеры остается наиболее эффективным способом определения того, было ли повреждено глазное яблоко. Во время диагностической операции инородные частицы могут быть удалены микрохирургическими инструментами путем осмотра под микроскопом операционной. Разрывы глазного яблока обычно восстанавливаются как можно дальше сзади, чтобы предотвратить дальнейшее снижение остроты зрения. Разрывы позади открытой области не зашиваются; попытки зашить эти повреждения часто приводят к выдавливанию внутриглазных компонентов. Заживление этих повреждений происходит естественным путем путем рубцевания дорсального орбитального жира в склеру . [2] [3] Если при синдроме орбитального компартмента обнаруживается клинически значимое повышение внутриглазного давления , офтальмолог может выполнить экстренную кантотомию на латеральном углу глазной щели. Канальцевые повреждения, а также разрывы век также обычно лечатся в условиях военного госпиталя. [2] [3] Наложение швов на разрыв после удаления инородных тел зависит от расположения глобальной трещины: на роговице обычно используется нейлон 10-0 с цианакрилатным клеем, а обработанный человеческий перикард может быть использован, если он доступен хирургическим путем. Для закрытия шаровидного сустава лимба и склеры требуется нейлон 9-0 и 8-0 соответственно. [2]
Если повреждение глазного яблока не поддается восстановлению, офтальмолог может провести первичную энуклеацию , эвисцерацию или экзентерацию в военном госпитале. 14% травм глазного яблока, полученных во время операции «Иракская свобода», потребовали энуклеации. Имплантация окулопластической силиконовой сферы или аналогичного устройства обычно следует за этими процедурами. [2] [3]
Послеоперационный уход за пациентами с травмой глаза, связанной со взрывом, осуществляется в учреждениях третичной медицинской помощи. Пациентам с закрытыми травмами глазного яблока требуется наблюдение и последующее обследование у окулиста , включая микроскоп с щелевой лампой и расширенный осмотр глазного дна. Те, кто лечился с открытым восстановлением глазного яблока, часто испытывают задержку послеоперационного лечения, которая составляет от 10 до 14 дней после травмы. Этот период обусловлен лечением других опасных для жизни травм, а также необходимостью точной оценки остроты зрения вне воспаления из-за травмы и хирургического вмешательства. [1] [2] [9]
Пациентам с ожогами лица, экспозиционной кератопатией или хронической эпифорой офтальмолог может предложить операцию по реконструкции века. В зависимости от тяжести полученной физической травмы хирургическая перестройка экстраокулярных мышц может облегчить косоглазие . Перестройка экстраокулярных мышц также показана при хронической диплопии , которая возникает в пределах 20 градусов поля зрения. Всем пациентам, получившим черепно-мозговую травму без глазной травмы, по-прежнему рекомендуется пройти обследование у окулиста. За пределами лечебного учреждения эти пациенты должны отслеживать любые признаки поздних глазных патологий, вторичных по отношению к bTBI, включая снижение зрительной/читательской способности и скорости, светобоязнь , нечеткость зрения, снижение аккомодационной способности и головные боли. [2] [9]
Результаты по зрению у пациентов с травмой глаза, вызванной взрывом, различаются, и прогнозы зависят от типа полученной травмы. Большинство плохих результатов по зрению возникают из-за проникающих ранений: только 21% пациентов с проникающими ранениями с предоперационным восприятием света имели окончательную максимально скорректированную остроту зрения (BCVA) лучше 20/200. В совокупности пациенты, которые перенесли хориоидальное кровоизлияние, перфорированные или пробитые глазные яблоки, отслоение сетчатки, травматическая оптическая нейропатия и субретинальное макулярное кровоизлияние, имели самые высокие показатели заболеваемости BCVA хуже 20/200. Отчеты из Операции «Иракская свобода» (OIF) показывают, что 42% солдат с травмами глазного яблока любого вида имели BCVA больше или равную 20/40 через шесть месяцев после ранения, а солдаты с внутриглазными инородными телами (IOFB) сохранили зрение 20/40 или лучше в 52% изученных случаев. [1] [2] [3]
Перфорация глазного яблока, окулопластическое вмешательство и нейроофтальмологические травмы вносят значительный вклад в зарегистрированные плохие результаты по зрению. 21% третичных центров, лечащих пациентов, подвергшихся взрывной травме, сообщили о травматической оптической невропатии (TON) у своих пациентов, хотя отрыв зрительного нерва и TON были зарегистрированы только в 3% боевых ранений. [2] В случае, если жертва проникающей травмы глазного яблока не может воспринимать свет в течение двух недель после хирургического вмешательства, офтальмолог может выбрать энуклеацию в качестве профилактической меры против симпатической офтальмии . Однако эта процедура встречается крайне редко, и текущие отчеты указывают на то, что только один солдат в OIF перенес энуклеацию в учреждении третичной медицинской помощи для предотвращения симпатической офтальмии. [2] [3]
Профилактика травм глаз наиболее эффективна, когда солдаты правильно носят поликарбонатную броню для глаз на поле боя. Для операций «Иракская свобода» и «Несокрушимая свобода» вооруженные силы США сделали баллистические лазерные защитные очки (BLPS), специальную цилиндрическую систему очков (SPECS) и солнцезащитные очки (SWDG) доступными для комбатантов и связанного с ними персонала. Эти формы защиты глаз доступны в безрецептурных и рецептурных линзах, и их использование стало обязательным в любое время, когда солдаты находятся в зонах потенциального конфликта. Несмотря на доказанную репутацию защиты от вторичной взрывной травмы, соблюдение солдатами правил остается низким: 85% солдат, получивших глазную травму в первый год OEF, не носили свои защитные линзы во время детонации. Хотя 41% солдат не смогли вспомнить, носили ли они защиту для глаз во время детонации, 17% пострадавших носили защиту для глаз, а 26% пострадавших — нет. Среди этой группы самые плохие прогнозы по зрению были зафиксированы у лиц, которые не носили средства защиты глаз. [2] [11] Несоблюдение требований было связано с жалобами на удобство, стильность и «запотевание» линз в полевых условиях. BLPS и SPECS предлагают ту же линию защиты от вторичных травм, что и очки SWD, и эти линзы могут преодолеть жалобы многих солдат на свои военные очки. [8]
Несмотря на успехи защитных очков и линз против баллистической и вторичной травмы, формы брони для глаз BLPS, SPECS и SWDG не защищают от первичной взрывной травмы. Пространство между линзами и глазами способствует дифракции звуковой волны, и текущие усилия по искоренению глазной травмы, вызванной первичной взрывной волной, оказались безуспешными из-за этого воздушного интерфейса линза-глаз. [2]
Кроме того, современные исследователи сопоставили конструкцию шлема с усилением волн, которые могут вызвать bTBI. Мосс и др. (2009) использовали модели человеческих голов, оснащенных шлемами, одобренными для использования в OEF и OIF, и подвергли их воздействию взрывных волн при 194G в течение 2,1 миллисекунд. Эти шлемы, Modular Integrated Communications Helmet (MICH), оснащены сетчатой структурой, которая обеспечивает комфорт между головой пользователя и кевларовой оболочкой шлема. Несмотря на эффективность против баллистической травмы, группа Мосса сообщила, что изгиб черепа усиливается воздушным интерфейсом между шлемом и черепом. Это пространство может усиливать эффекты bTBI, и группа предположила, что пенное соединение между шлемом и головой пользователя может уменьшить эффекты пиковой волны давления во время взрыва. [11]
Огромное количество исследований, связанных с травмами глаз, связанными с войной, было проведено Академическим департаментом военной хирургии и травматологии (ADMST). Совместно с Wicab Industries, ADMST разработало устройство BrainPort Vision, сенсорную замену для солдат, ослепших во время службы. Устройство использует язык в сочетании с камерой, установленной на паре солнцезащитных очков, чтобы предоставить пользователю электротактильное изображение окружающей среды. После калибровки и практики пользователь может интерпретировать объекты, формы и узоры в своем непосредственном окружении.