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默沙东 诊疗手册

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电击伤

作者:

Daniel P. Runde

, MD, MME, University of Iowa Hospitals and Clinics

最后一次全面审校/修订者 4月 2018| 内容末次修改日期 4月 2018
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电击伤是人造电流流经人体引起的损害。症状轻则有皮肤烧灼伤、内脏和其他软组织损伤,重则导致心律失常和呼吸暂停。需根据病史、临床标准和选择性的实验室检查来诊断。对于严重损伤患者需给予支持治疗和密切看护。

虽然在家庭中发生的意外电击伤(如触碰到电源插座或被小型家用电器电击)很少引起严重伤害或后遗症,但在美国每年有近300人因意外触碰高压电而死亡。在美国每年有超过30,000件非致命电击事件,且在美国烧伤病房收治入院的患者中,电烧伤约占5%。

病理生理

传统观念认为电击伤的严重程度取决于Kouwenhowen因素:

  • 电流类型(直流电 [DC]或交流电 [AC])

  • 电压和电流(二者均是电流强度的度量)

  • 触电时间长短(触电时间愈长伤害程度愈严重)

  • 身体电阻

  • 电流通路(决定具体哪些组织受损)

然而,电场强度——一个更新的概念,似乎更能精确反映损伤的严重程度。

Kouwenhoven因素

交流电频繁变换电流方向;在美国和欧洲家用电源插座供电通常是交流电。直流电电流方向不变;电池供电通常是直流电。除颤仪和电复律器通常放出直流电。交流电如何影响人的身体主要取决于变换频率。低频(50~60Hz)交流电被用于美国(60Hz)和欧洲家庭(50Hz);低频交流电可引起伸展的肌肉收缩(手足搐搦),从而使手僵硬在电源上,延长了触电时间,因此,其比高频交流电更危险,而且在同等电压和电流强度下,危险程度是直流电的3-5倍。直流电仅引起肌肉挛缩,从而将触电者弹离电源。

无论是交流电还是直流电,均是电压(V)和电流量(A)愈高,引起的电击伤害愈大(相同触电时间下)。美国家庭电压为110V(标准电源插座)至220V(用于大型电器设备,如冰箱、烘干机)。高压(> 500V)电流可能引起深部 烧灼伤,低压(110~220V)电流可能引起肌肉抽搐并使其僵硬在电源上。能使手臂屈肌收缩但又能允许手脱离电源的最大电流量称为摆脱电流。摆脱电流因人的体重和肌肉质量而异。一个70公斤的普通人,DC摆脱电流约75mA,AC为15mA。

60Hz低压交流电仅60~100mA的电流强度流经胸部即使不到1秒钟就能引起心室纤颤;直流电则需约300~500mA。如果电流直接流经心脏(如经过心导管或心脏起搏器),<1mA(无论是AC还是DC)即可引起心室纤颤。

触电所致的组织损伤主要是电能转换为热能,从而导致热损伤。耗热等于电流量2×电阻×触电时间;因而,对于既定的电流和触电时间,组织电阻愈大,受损愈严重。人体电阻(以欧姆/平方厘米(ohms/cm2)计量)主要由皮肤提供,因为所有内脏组织电阻可以忽略不计(除外骨头)。较厚的皮肤和干燥皮肤可增加电阻;干燥、角化良好及完整无损的皮肤平均电阻是20,000~30,000ohms/cm2。像手掌和足底这种粗糙厚皮肤,电阻约200万~300万ohms/cm2,相比之下,湿润、薄的的皮肤,电阻约500ohms/cm2。破损皮肤(如切割伤、擦伤、针刺伤)或湿润黏膜(如口腔、直肠、阴道)的电阻可低至200~300ohms/cm2

皮肤电阻愈高,所耗电能愈多,从而导致大片皮肤烧灼伤,但内脏损伤较小。如果皮肤电阻低,皮肤烧灼伤面积会很小甚至没有烧伤,但更多电能可转至体内。因此,外部皮肤没有烧灼伤并不表示没有电击伤,而且外部皮肤烧伤的严重程度并不能预测电击伤的严重度。

经验与提示

  • 外部皮肤没有烧灼伤并不表示没有电击伤,而且外部皮肤烧伤的严重程度并不能预测电击伤的严重度。

内部组织的损伤程度取决于它们各自的电阻和电流密度(即单位面积电流;流经面积愈小,电能愈集中)。例如,当电流流经手臂时(主要流经低电阻组织,如肌肉、血管、神经),在关节处电流密度增加,因为在关节交叉区域高电阻组织(如骨头、肌腱)所占比例较大,使低电阻组织面积相对下降,因此,电流对低电阻组织的损伤在关节处最严重。

电流流经人体的通路决定哪些结构受损。因为交流电不停转变方向,所以通常所用的术语“入口”和“出口”并不恰当;“电源接触点”和“接地点”更精确。手部是最常见的电源接触点,头部次之。足部是最常见的接地点。由一只手臂流向另一只手臂或由手臂流向足底的电流很有可能流经心脏,从而可能引起心律失常。这比由一只脚流向另一只脚的电流更危险流向头部的电流可引致中枢神经系统损伤。

电场强度

电场强度是指电场作用区域内的电力强度。电场强度,连同Kouwenhoven因素,也可决定组织损伤程度。例如20,000V(20kV)的电流从一个2米高(约6英尺)的人头部流向接地点其电场强度约合10kV/m。同样的,110V的电流通过仅1cm组织(如流经一个小孩的嘴唇)可产生等同于11kV/m的电场强度;这就是为何如此低电压可产生与某些流经更大面积的高电压同样严重的组织损伤。相反,就电压而非电场强度而言,高电压损伤专业来说为轻微电击伤。例如,冬天拖着脚在地毯上行走会遭到数千伏电压电击,但几乎不会造成损伤。

即便电能不足以造成热损伤,但电场作用仍可导致细胞膜损伤(电穿孔)。

病理学

低场强会引起即刻不适感(被“电击”感),但很少引起严重或永久性损伤。高场强会引起体内组织热损伤或电化学损伤。损伤可能包括

  • 溶血

  • 蛋白质凝固

  • 肌肉和其他组织的凝固性坏死

  • 血栓形成

  • 脱水

  • 肌肉和肌腱撕脱

高场强损伤可能会导致大量水肿,如静脉血液凝固、肌肉肿胀,导致筋膜间隔综合征。严重水肿亦会导致血容量不足和低血压。肌肉损伤会导致横纹肌溶解症、肌红蛋白尿及电解质紊乱。肌红蛋白尿、血容量不足和低血压会增加急性肾损伤的风险。受损组织数量与脏器功能障碍并非总是相关(如相对较少组织破坏亦可能会引起心室纤颤 )。

症状和体征

即便电流不规则穿透深部组织,皮肤上也会出现边界清晰的烧灼伤 。亦可能由于中枢神经受损或肌肉麻痹而出现严重的非自主性肌肉收缩、癫痫发作、心室纤颤或呼吸暂停。大脑、脊髓和外周神经损伤会导致各种神经功能缺陷。在浴室意外事件中(当一个淋湿(触地)的人接触到110V电路时——如一个吹风机或一台收音机)可能会出现心脏骤停 而没有皮肤烧灼伤。

小孩咬或吮吸延长的电线,会导致口腔和嘴唇烧伤。这类烧伤会导致牙齿、下颌骨和上颌骨生长受损,影响美观。在损伤后5~10天焦痂脱落会导致唇动脉出血,这类事件在儿童的发生率高达10%以上。

电击伤会引起强有力的肌肉收缩或跌倒(例如,从梯子或屋顶上跌下),导致关节脱位(电击伤是导致肩关节后脱位的少见原因之一)、脊柱或其他骨关节骨折、内脏损伤及其他钝挫伤。

关于电击伤1-5年后是否出现神经、心理和身体后遗症,是否发病率更显著,说法尚很微妙且模糊。

诊断

  • 全身体格检查

  • 有时需行心电图、心肌酶谱和尿常规检查

受害者一旦脱离电流后,若判定为心脏骤停呼吸骤停。应立即给予必要的复苏。待初步复苏后,受害者(特别是跌倒或被弹开的患者)需行全身体格检查。

对于非孕妇、既往无心脏疾病、仅短暂接触家用电源的无症状受害者 ,通常没有明显的急性内脏或外表皮肤损伤,无需进一步检查或监护。除此之外,其他受害者需考虑行心电图、全血常规、心肌酶及尿常规等检查(尤其需检测是否有肌红蛋白尿)。有意识障碍的受害者需行CT或MRI检查。

治疗

  • 切断电流

  • 复苏

  • 镇痛

  • 有时需要6~12小时心电监护

  • 伤口护理

院前处理

首要步骤是切断电流(例如,关闭环路断电器或开关,将电器设备与电源插座断开),将受害者与电源分开。高压与低压电线常不易区分,尤其在户外。警告如果可能是触及高压电线,为了避免施救者休克,电源切断前不要企图去解救受害者。

复苏

受害者在被评估后需即刻行复苏治疗。创伤或大面积烧伤所导致的休克需要治疗 。基于皮肤烧伤范围的标准烧伤液体复苏公式,可能会低估电烧伤时的液体复苏需要量,所以不被使用。故而滴定补液量来能维持足够的尿量(成人大约100mL/h,儿童1.5mL/kg/h)。对有肌红蛋白尿患者,保证足够的尿量尤为重要,与此同时碱化尿液可有助于降低肾衰竭的风险。手术清创去除大量的烧伤肌肉组织也可能有助于减少肌红蛋白尿性肾衰的几率。

对于电烧伤后所致的剧烈疼痛,静脉使用阿片类止痛剂需谨慎。

其他治疗措施

对于非孕妇、既往无心脏疾病、仅短暂接触家用电源的无症状受害者 ,通常没有明显的急性内脏或外表皮肤损伤,可留院观察,也可出院回家。

伴有以下几种情况的受害者需进行6~12h心电监护

  • 心律失常

  • 胸痛

  • 任何提示心脏受损的征象

  • 怀孕(可能怀孕)

  • 有明确心脏疾病(可疑有心脏疾病)

电击伤者需进行适当的 预防破伤风治疗局部烧伤护理 。可使用非甾体类消炎药(NSAIDs)或其他镇痛药来治疗疼痛。

所有遭受严重电烧伤的患者均需转运至专科烧伤病房进行治疗。有嘴唇烧伤的患儿需转运至儿童医院牙科或熟知这类损伤的口腔外科诊治。

预防

可接触或可能被躯体触及的电设备,需要适当绝缘、接地,并归入需要安装保护性环路切断装置的电环路之中。对无法接地的环路,当仅有5mA电流漏向地面时,环路切断器是有效且易得的。插座口的防护措施降低了家中婴幼儿的触电风险。

为避免电流跳跃(电弧伤)造成伤害,在高压电线附近不应使用杆和梯子。

关键点

  • 除了烧伤,AC还可使受害者的手僵硬在电源上,而DC可以将触电者弹开,造成伤害。

  • 虽然皮肤烧伤的严重程度并不能预测内脏损伤程度,但如果皮肤电阻较低,内脏损伤会更严重。

  • 全面检查患者,包括创伤。

  • 除非是无症状、没有怀孕、既往无心脏疾病,并只有短暂触电的患者,否则均应考虑行心电图、血常规、心肌酶、尿常规检查和心电监护。

  • 应将严重电烧伤的患者转运至烧伤专科病房治疗,如果怀疑内脏损伤,即刻开始液体复苏。

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