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电击伤

作者:

Daniel P. Runde

, MD, MME, University of Iowa Hospitals and Clinics

医学审查 3月 2022
看法 进行患者培训

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%。

电击伤的病理生理学

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 烧伤 烧伤是由热、放射、化学或电接触所致的皮肤或其他组织的损伤。烧伤根据深度(浅Ⅱ度、深Ⅱ度和Ⅲ度)和总体表面积(TBSA)受累的百分比进行分类。并发症包括低血容量性休克、吸入性损伤、感染、瘢痕和挛缩。大面积(>20%TBSA)烧伤的病人需要液体复苏。烧伤的治疗包括局部抗生素、常规清洁、抬高患侧,有... Common.TooltipReadMore 烧伤 ,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放电电流约75mA,AC为15mA。

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 心律失常概述 正常心搏以规律的、协调的方式出现,因为心肌细胞所产生电冲动和传播以其独特的心电特性触发一连串有组织的心肌收缩。心律失常和传导障碍是由于这些电冲动的产生或传导异常或两者兼而有之所引起。 任何心脏疾病,包括先天性结构异常(如,附加的房室连接)或功能异常(如,遗传性离子通道病变)可以扰乱心脏的节律。... Common.TooltipReadMore 心律失常概述 。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 Kouwenhoven因素 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... Common.TooltipReadMore ,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

高电场强度损伤可能导致大量水肿,当静脉中的血液凝固和肌肉肿胀时,会导致 筋膜间隔区综合征 间隔综合征 间隔综合征是指由于压力增加而使筋膜间隙过紧,引起组织缺血。早期症状为疼痛,其程度与损伤不成比例。依靠临床诊断,通过测定组织间隙压力确定诊断。治疗方法为筋膜切开术。 间隔综合征是一种自发持续性的恶性循环过程。 起初为组织损伤引起的水肿(软组织水肿或血肿)。... Common.TooltipReadMore 。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 横纹肌溶解 横纹肌溶解症是一种涉及骨骼肌组织破坏的临床综合征。症状和体征包括肌肉无力,肌痛和红棕色尿液,尽管该三联征在患者中仅占不到10%。横纹肌溶解症的诊断根据病史和实验室检测发现肌酸激酶(CK)升高,通常高于正常上限的5倍。治疗是支持性的,包括静脉输液以及对诱因和随之而来的并发症的治疗。... Common.TooltipReadMore 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 急性肾损伤 急性肾损伤是指肾功能在数日至数周内迅速下降,引起血中含氮产物堆积(氮质血症)伴或不伴尿量减少。急性肾损伤常由严重创伤、疾病或手术导致肾脏灌注不足引起,但部分情况下则由快速进展的内源性肾脏病引起。 症状可包括厌食、恶心和呕吐。 如果这种情况未得到治疗,可能会发生癫痫和昏迷。常很快发生水、电解质和酸碱紊... Common.TooltipReadMore 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 心室颤动(VF) 室颤导致心室不协调的颤动,丧失有效收缩。它可在导致晕厥并且数分钟内死亡。治疗措施是心肺复苏,包括立即除颤。 (参见 心律失常概述。) 室颤(VF)是由多个子波折返的电活动所致,心电图(ECG)表现为非常快速的围绕基线的波动,时间上和形态上完全不规则。... Common.TooltipReadMore 心室颤动(VF) )。

电击伤的症状和体征

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 烧伤 烧伤是由热、放射、化学或电接触所致的皮肤或其他组织的损伤。烧伤根据深度(浅Ⅱ度、深Ⅱ度和Ⅲ度)和总体表面积(TBSA)受累的百分比进行分类。并发症包括低血容量性休克、吸入性损伤、感染、瘢痕和挛缩。大面积(>20%TBSA)烧伤的病人需要液体复苏。烧伤的治疗包括局部抗生素、常规清洁、抬高患侧,有... Common.TooltipReadMore 烧伤 。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 肌张力障碍 肌张力障碍是同一个身体的拮抗肌群不自主的、持续的肌肉收缩,从而导致持续异常的姿态或生涩,扭转,或间歇性痉挛,类似于震颤,手足徐动症,或舞蹈手足徐动。肌张力障碍可以是原发性或继发性的,可以是全身性,局灶性或节段性。诊断是基于临床的。 肉毒杆菌毒素注射可用于治疗局灶性或节段性张力障碍。严重全身性肌张力障... Common.TooltipReadMore 癫痫发作 发作疾病 发作是大脑皮层灰质的异常、不规则的放电,并引起大脑功能的一过性失常。典型的发作表现为意识障碍、感觉异常、局部的不自主运动和惊厥(随意肌的广泛的剧烈不自主运动)。诊断可能是临床性的,包括新发癫痫的神经成像、实验室测试和脑电图(EEG)结果,或先前诊断的癫痫病的抗癫痫药物(抗惊厥药)水平。治疗包括尽可能... Common.TooltipReadMore 心室纤颤 心律失常概述 正常心搏以规律的、协调的方式出现,因为心肌细胞所产生电冲动和传播以其独特的心电特性触发一连串有组织的心肌收缩。心律失常和传导障碍是由于这些电冲动的产生或传导异常或两者兼而有之所引起。 任何心脏疾病,包括先天性结构异常(如,附加的房室连接)或功能异常(如,遗传性离子通道病变)可以扰乱心脏的节律。... Common.TooltipReadMore 心律失常概述 呼吸暂停 概述 呼吸停止和 心跳停止t不同,但不处理,必然由此及彼。 (参见 呼吸衰竭 、 呼吸困难和 低氧血症。) 肺部气体交换中断> 5分钟时,可以导致重要脏器不可逆损伤,尤其脑部。除非立即恢复呼吸,否则继发心跳骤停。然而激进的通气治疗会对血流动力学带来不利影响,尤其在围骤停期和低心输出量时。大多数情况下... Common.TooltipReadMore 。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 心跳骤停 心跳骤停指心脏机械活动停止导致循环血流缺失。心脏骤停使得重要器官的血供及氧供停止,并且,如果不及时治疗,导致死亡。心脏骤停是在症状发生短时间内(通常没有预警)出现的意外的循环停止。 在美国,每年有超过 400,000 人在医院外发生心脏骤停,其中估计有... Common.TooltipReadMore 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 脱位概述 脱臼是指构成关节的两块骨完全分离。而半脱位是部分分离。通常,脱位需要医生复位,但有时也可自动复位。 除了脱位, 肌肉骨骼损伤还包括: 骨折 韧带扭伤、肌肉拉伤和肌腱损伤 肌肉骨骼损伤很常见,在机制、严重程度和治疗方法上差别很大。四肢、脊柱和骨盆都会被影响。 Common.TooltipReadMore (电击伤是导致 肩关节后脱位 肩关节脱位 肩(盂肱关节)脱位时,肱骨头从关节窝分离,常发生前脱位。 大关节脱位中,肩关节脱位约占一半。 肩关节脱位可能 前脱位 后脱位 Common.TooltipReadMore 肩关节脱位 的少见原因之一)、 脊柱 骨折概述 骨折是指骨骼被破坏。 大多数骨折为正常骨骼受单次暴力引起。 除了骨折,肌肉骨骼损伤包括: 关节脱位和半脱位(部分关节脱位) 韧带扭伤、肌肉拉伤和肌腱损伤 关节肌肉损伤很常见的,且在机制,严重程度和处理上差别很大。 四肢、脊柱和骨盆都可被影响。 Common.TooltipReadMore 骨折概述 或其他骨关节 骨折 骨折概述 骨折是指骨骼被破坏。 大多数骨折为正常骨骼受单次暴力引起。 除了骨折,肌肉骨骼损伤包括: 关节脱位和半脱位(部分关节脱位) 韧带扭伤、肌肉拉伤和肌腱损伤 关节肌肉损伤很常见的,且在机制,严重程度和处理上差别很大。 四肢、脊柱和骨盆都可被影响。 Common.TooltipReadMore 骨折概述 、内脏损伤及其他钝挫伤。

症状和体征

  • 1.Wesner ML, Hickie J: Long-term sequelae of electrical injury.Can Fam Physician 59(9):935-939, 2013.

电击伤的诊断

  • 全身体格检查

  • 有时需行心电图、心肌酶谱和尿常规检查

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、全血细胞计数、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。

电击伤的治疗

  • 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: 为避免触电,救援人员在切断电源之前,不应试图解开任何被电线(无论是高压还是低压)缠住的人。

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 预后 休克是一种器官灌注不足导致细胞功能障碍和死亡的状态。其机制可能包括循环容量不足、心输出量降低、血管扩张以及血流绕过毛细血管交换床导致的分流。症状包括精神状态改变、心动过速、低血压和少尿。 临床诊断依据包括血压和组织低灌注的某些检测指标(如,血乳酸,碱丢失)。治疗主要是实施液体复苏(必要时包括输血)、... Common.TooltipReadMore 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 急性肾损伤 急性肾损伤是指肾功能在数日至数周内迅速下降,引起血中含氮产物堆积(氮质血症)伴或不伴尿量减少。急性肾损伤常由严重创伤、疾病或手术导致肾脏灌注不足引起,但部分情况下则由快速进展的内源性肾脏病引起。 症状可包括厌食、恶心和呕吐。 如果这种情况未得到治疗,可能会发生癫痫和昏迷。常很快发生水、电解质和酸碱紊... Common.TooltipReadMore 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

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。

治疗参考文献

电击伤的预防

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。

看法 进行患者培训
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