屏蔽身体保护大脑免受“炮弹冲击”爆炸伤害

更强大，更强硬的身体护甲，遮住胸部，腹部和背部可能只是士兵在阿富汗和伊拉克战争中争取的是，需要更好地保护他们的大脑从温和的伤害与所谓的“贝壳休克”的伤害，结果是约翰霍普金斯研究的结果在小鼠建议。这种轻度创伤，由爆炸矿山，手榴弹和简易爆炸装置（IED）的初始冲击产生，现在占美国部队所有大脑伤害的80％以上。估计约有160,000名美国退伍军人和妇女持续这种创伤。

高级研究研究员、约翰霍普金斯大学神经病理学家Vassilis Koliatsos医学博士说:“保护身体对于保护大脑是绝对必要的。“与爆炸有关的伤害，包括我们所说的爆炸引起的神经创伤，是当前战争的标志性医疗事件，如果我们想将他们对士兵健康的威胁最小化，就可能需要改进除头盔外的防弹衣，”Koliatsos说，他是约翰霍普金斯大学医学院的教授。

在发布于梅版的报告中神经病理学与实验神经病学杂志， Koliatsos和他的团队使用了霍普金斯应用物理实验室专门设计的金属激波管，以隔离爆炸的主要冲击波对小鼠的影响。

研究人员发现，围绕震惊小鼠的躯干覆盖的塑料玻璃完全保护它们免受任何轴突神经细胞损伤，这些脑神经细胞损伤负责体内运动的关键部分，包括小脑和皮质脊髓椎间盘，这将大脑中的神经联系起来脊髓。与穿着没有身体护甲的小鼠相比，身体盔甲也屏蔽了大脑视觉途径中观察到的轴突损伤的80％。

研究还发现，戴着同样固定的塑料玻璃头盔，并不比不戴保护头盔的老鼠更能保护神经免受最初的超压波的损害。

Koliatsos强调，这些结果并不会削弱戴头盔的必要性，以保护他们的头部免受飞溅的碎片和其他炸弹碎片的伤害，并保护他们免受二次冲击波的伤害，其中一些冲击波的强度足以把人抛到100英尺以上。
研究人员说，这项研究被认为是第一次表明轻度爆炸对大脑的广泛轴突损伤，而且是专门设计来调查一次爆炸对身体的不良影响的，这一次爆炸是由高速移动的高压空气造成的。

的确，从轻度爆炸损伤中观察到的轴突损伤与在许多机动车事故中看到的类似，Koliatsos说，爆炸损伤可能是由于来自体内的大脑冲动应激，而典型的汽车碰撞涉及来自体外的冲动。他说，在轻度创伤性脑损伤中，最初爆炸产生的液体压力可能通过颈部的主要血管和脑脊液，通过士兵的胸部和肺部向大脑扩散。另一种可能的解释是，爆炸会引发攻击大脑的炎症反应。

“轴突可以是非常有弹性的，他们可以慢慢扩大，但我们怀疑如果他们伸展太快，他们会遭受损坏甚至突破，”Koliatsos说。

这项研究的其他发现还包括:没有保护措施的老鼠与戴着身体盾牌的老鼠交往的时间是戴着身体盾牌的老鼠的两倍。在模拟滚木测试中，没有保护的老鼠比有保护的老鼠早掉一分钟，而有保护的老鼠听到试管外的爆炸声后站起来的时间和没有受到电击的老鼠一样长。

在没有防护的小鼠中，研究人员发现肺部是最可能被冲击波破坏的胸部器官，但没有任何呼吸损伤并不意味着大脑受到了保护，肺部受损和肺部未受损的小鼠都有明显的脑损伤。

Koliatsos说:“我们的研究结果应该让战地医生注意到，即使没有任何肺部损伤，他们也需要真正密切地监测退伍军人的轻度脑外伤。”“不管你叫它什么——贝壳休克，轻度创伤性脑损伤，或轻度创伤性脑损伤合并创伤后应激障碍——它可能隐藏着严重的神经疾病。”
Koliatsos和他的同事们将分析最近去世的退伍军人的脑组织样本，这些退伍军人遭受了轻微的创伤脑损伤看是否有任何永久性轴突损坏的迹象。

研究的共同研究者Ibolja Cernak，医学博士，应用物理实验室国家安全技术部门生物医学业务领域的医学主任，领导了研究中使用的激波管的开发。

研究人员使用了已知的实验模型，称为爆炸伤害的病理评分系统，以帮助设定氦气爆炸所需的强度诱导温和的创伤大脑受伤。爆炸压力设定为每平方英寸大约10磅力。

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