Elektrotrauma

Úvod

Elektrotrauma představuje jeden z nejkomplexnějších úrazů lidské traumatologie. Přístup k léčbě tohoto typu poranění je a musí být vždy multidisciplinární a přitom individualizovaný. Zejména úrazy způsobené vysokým napětím vedou často k mutilacím a celoživotním stigmatizacím, které provází také relativně vysoká četnost amputací. Všechny tyto změny tělesného schématu vedou u postižených pacientů ke strádání nejen fyzickému, ale i psychickému. Úrazy elektrickým proudem jsou stejně staré jako objev elektřiny samotné. V roce 1879 objevil Thomas Alva Edison elektrické světlo. První literárně doložený úraz způsobený elektrickým proudem je z téhož roku, kdy při manipulaci s generátorem došlo k poranění francouzského tesaře. Tehdy šlo o úraz způsobený nízkým napětím 250 voltů. O šest let později byl poprvé vyroben střídavý proud.

Epidemiologie

Většina velkých epidemiologických studií udává, že elektrotraumata představují asi 3–4 % všech typů popálenin [1]. V průběhu let 1999–2009 jsme provedli epidemiologické šetření týkající se vysokonapěťových elektrotraumat. V daném období bylo na našem pracovišti celkem ošetřeno ambulantně nebo za hospitalizace 13 911 pacientů. Z tohoto počtu zaujímala poranění elektrickým proudem 1,10 % a 0,42 % případů ze všech popálenin byla způsobena elektrickým proudem o vysokém napětí. Počet pacientů s poraněním způsobeným vysokým napětím v jednotlivých letech daného období je znázorněn v grafu 1.

Velmi znepokojivá je zejména věková struktura pacientů s tímto typem úrazu. Z grafu 2 vyplývá, že nejzranitelnější skupinu tvoří adolescenti. Tato skutečnost je dána zejména jejich volnočasovými aktivitami, např. přelézáním vlakových souprav pod trolejemi vysokého napětí.

Klasifikace

Základní rozdělení elektrotraumatu je podle velikosti elektrického napětí, kdy hranici mezi nízkým a vysokým napětím představuje hodnota 1000 voltů. I když se jedná o uměle vytvořenou hranici, klinický rozdíl obou typů poranění je podstatný. Zatímco úrazy nízkým napětím se manifestují pouze jako lokální postižení v místě kontaktu, úraz vysokým napětím je charakterizován rozsáhlým, devastujícím poraněním hlouběji uložených struktur, které je často kombinováno s různým typem orgánového postižení v závislosti na dráze průchodu elektrického proudu. Ve skutečnosti se pod pojmem elektrotrauma ukrývají tři odlišné mechanismy: vlastní elektrotrauma s přímým působením proudu, elektrický oblouk a elektrický výboj [2]. Pacient může být také popálen sekundárně od vzníceného oděvu. Mezi nejdůležitější faktory určující prognózu pacientů s elektrotraumatem patří velikost napětí a typ proudu (střídavý, stejnosměrný). Všechny důležité faktory jsou znázorněny v Tab. 1.

Přímé působení proudu

Rozsah postižení závisí nejen na velikosti napětí a charakteru proudu (klinicky závažnější je střídavý), ale také délce expozice, lokalizaci kontaktů a rezistenci jednotlivých tkání. Největší odpor procházejícímu proudu klade kostní tkáň, dále v sestupné řadě jsou to šlachy, tuková tkáň, kůže (záleží na vlhkosti), svalová tkáň, cévy a nejmenší odpor klade nervová tkáň. Se vzrůstajícím odporem tkání narůstá také rozsah postižení.

Vzhledem k tomu, že největší odpor procházejícímu proudu kladou kosti, je nejtěžší klinické postižení charakterizované myonekrózou v paraoseální oblasti. V okolí se rozvíjí kolaterální edém, který způsobuje ischemizaci svalové hmoty v jednotlivých kompartmentech. Proto se u pacientů s elektrotraumatem může vyvinout kompartment syndrom. V těchto případech je nutno provést důkladné escharotomie a fasciotomie.

Elektrický oblouk

Vzniká vedením elektrického proudu v ionizovaných plynech. Při zvyšování teploty dochází k polarizaci kladných a záporných iontů a k jevu, který se nazývá termická ionizace plynu. S nárůstem teploty se urychluje také pohyb částic přítomných v elektrickém poli. Při hoření elektrického oblouku se dosahuje teploty okolo 5000 ^oC.

Elektrický výboj

Typickým příkladem elektrického výboje je blesk. Dochází k němu v případě krátkodobého vybití nakumulované energie mezi dvěma vodiči. Výboj běží cestou nejmenšího odporu a dosahuje mnohonásobně vyšší teploty než v případě elektrického oblouku. Jak při zasažení elektrickým obloukem, tak i výbojem dochází k masivnímu lokálnímu postižení, nejsou však poškozeny vzdálené tkáně a orgány, jako je tomu při průchodu proudu.

Přednemocniční neodkladná péče

Základem úspěšné přednemocniční péče je technická a zdravotní první pomoc. Technická první pomoc je v případě vysokonapěťových elektrotraumat velmi komplikovaná. K vypnutí dodávky elektrické energie je nutná součinnost několika složek záchranného systému, zejména hasičů. Nezřídka se musí do technické první pomoci zařadit také profesionální elektrotechnik (vypnout vysoké napětí může jen odborník s příslušným oprávněním).

Zdravotní první pomoc se řídí standardními schématy typu BLS (Basic Life Support) a ACLS (Advanced Cardiac Life Support). Nutné je i v této fázi připomenout, že na srdeční postižení musíme myslet vždy, pokud máme podezření na postižení pacienta elektrotraumatem. Zhodnocení stavu dýchacích cest, přítomnosti spontánní dechové aktivity a stavu oběhu je základní podmínkou. Zejména pokud je postižena oblast dutiny ústní, může nastupovat velmi rychle edém v dané lokalizaci a je jednoznačně indikována endotracheální intubace. Ke zhodnocení stavu v přednemocniční péči stačí 12svodové EKG. V případě nálezu arytmií je nutno provést elektrickou nebo farmakologickou kardioverzi. Vzhledem k tomu, že u tohoto typu poranění se dá předpokládat, že srdeční zástavě předcházel defibrilovatelný rytmus, defibrilujeme naslepo. Nejčastější srdeční maligní arytmií u pacientů s úrazem způsobeným vysokým napětím, která bezprostředně ohrožuje život, je fibrilace komor. Elektrické poranění může také způsobit okamžitou smrt v důsledku zmíněné fibrilace komor, asystolie, respiračního selhání sekundárně po postižení dechového centra nebo při paralýze dýchacích svalů. Přítomnost rozsáhlých popálenin (často vídaných u úrazů vysokým napětím), nekrózy myokardu, postižení centrálního nervového systému a také následný rozvoj multiorgánové dysfunkce určují morbiditu, letalitu i dlouhodobou prognózu pacientů.

Již v přednemocniční péči je nutno myslet na neurologické postižení, které je u pacientů s elektrotraumatem relativně časté. K poškození centrálního nervového systému (mozku a míchy) dochází jednak primárně při průchodu elektrického proudu, jednak sekundárně při pádu z výšky (intrakraniální krvácení, fraktury C páteře apod.). Z tohoto důvodu je optimální variantou fixace krční páteře (Schanzův límec) a minimalizace zbytečné manipulace s pacientem. K přenášení raněného je vhodné použití scoop-rámu.

Akutní nemocniční péče

Akutní péče u elektrotraumat se dá dále rozdělit na léčbu celkovou a místní. V případě celkové péče jsou mnohdy pacienti primárně vyšetřováni v algoritmu polytraumatu. Při podezření na poranění axiálního skeletu se provádí spirální CT, bed-side UZ břicha. Jako velmi vhodné se jeví provedení echokardiografického vyšetření s opakováním po 24 a 48 hodinách. Samozřejmostí je kompletní laboratorní vyšetření doplněné o vyšetření myoglobinu a kardiotropních enzymů. Dále je nezbytné, aby u pacienta byla kontinuálně monitorována EKG křivka. Tekutinová resuscitace, stejně jako v přednemocniční péči, je zaměřena zejména na udržení dostatečné krevní perfuze a oddálení nebo minimalizování rozvoje multiorgánové dysfunkce. Podobně jako u „klasického“ termického traumatu se i u elektrotraumatu vyvíjí specifická forma šoku (hypovolemický a distribuční). Navíc se také může přidat kardiogenní šok. Proto musí být tekutinová resuscitace zahájena co nejdříve a je kladen velký důraz na kvalitu i kvantitu objemových náhrad. Dnes neexistuje jednoznačný konsenzus ve volbě nejvhodnějšího roztoku pro tekutinovou resuscitaci. Z krystaloidních roztoků se doporučují Hartmannův roztok nebo Ringer-laktát. Na rozdíl od 0,9% roztoku chloridu sodného jsou tyto roztoky „vybalancovanější“, při vyšší náhradě nedochází k tak dramatickým změnám ve vnitřním prostředí (hyperchloremická acidóza). Nevýhodou pro tyto roztoky je exogenní nálož laktátu. U zdravých jedinců je laktát, pokud je dodáván exogenně, využíván v játrech při tvorbě glukózy (takto je využito až 70 % exogenního laktátu). Situace se ale komplikuje v případě, že se pacient nachází v šokovém stavu. Zde je pro glukoneogenezi využito pouze 15 % z exogenně dodávaného laktátu, jehož clearance se tedy játry dramaticky snižuje a vzniká reálné riziko rozvoje hyperlaktátemie a laktátové acidózy. Relativní výhodu oproti roztokům obsahujícím laktát má Ringer-acetát. Acetát se může metabolizovat v řadě tkání, laktát pouze v játrech. Navíc při použití acetátu nedochází k nárůstu spotřeby kyslíku, protože má výhodnější respirační kvocient (RQ) 0,5 v porovnání s laktátem 0,67. Nevýhodou acetátu je mírné snížení periferní vaskulární rezistence, kterou částečně kompenzuje pozitivním inotropním účinkem. Situace není jednodušší ani při volbě koloidů. Z přirozených koloidů jsou preferovány zejména lidský albumin (hyperonkotický – 20%) nebo čerstvě zmražená plazma. Ze syntetických koloidů poté přípravky obsahující škroby. Pro malou molekulovou hmotnost želatiny nejsou tyto syntetické koloidy vhodné ve vedení tekutinové resuscitace takto postižených pacientů. Přestože v současné době existuje celá řada resuscitačních formulí pro zahájení náhrady tekutin, musí být každá tekutinová resuscitace striktně individualizována podle potřeb konkrétního pacienta. Podle hodnot myoglobinemie je třeba následně volit forsírovanou diurézu s alkalizací moče nebo kontinuální či intermitentní eliminační metody.

U těchto pacientů je nutno myslet na profylaxi tetanu, antibiotická a antimykotická profylaxe nejsou v současné době doporučovány. Antibiotický management je zde indikován až v návaznosti na výsledky mikrobiologické surveillance. Je také indikováno podávání nízkomolekulárního heparinu (LMWH) v prevenci rozvoje trombembolických komplikací. Preferováno je kontinuální před subkutánním podáváním.

V rámci léčby místní je nutno vyhodnotit místa vstupů el. proudu, možnost rozvoje kompartment syndromu a eventuálně nutnosti provedení escharotomie s fasciotomií. Pokud je postiženo předloktí a ruka, je nutno fasciotomii doplnit ještě o protnutí lig. carpi transversum volare s otevřením karpálního tunelu. Další léčebný postup je obdobný jako u termických popálenin. Tedy odstranění nekróz (nekrektomie) s následnou autotransplantací kožními dermoepidermálními štěpy a v případě nutnosti též krytí ranných ploch a dalších obnažených struktur, jako jsou kosti, šlachy, svaly dočasnými syntetickými, biologickými či biosyntetickými kryty. Na našem pracovišti se osvědčil např. v případě provedení fasciotomie dočasný uzávěr defektu syntetickým krytem COM 30^® (Výzkumný ústav pletařský Brno).

Komplikace

V průběhu léčby se může zejména vysokonapěťové elektrotrauma manifestovat řadou akutních i chronických abnormalit a komplikací. Vedoucí příčinou letality takto postižených pacientů jsou kardiologické a plicní komplikace. Velmi obávaná je zejména fibrilace komor či další poruchy rytmu a poté infarkt myokardu. V místě průchodu elektrického proudu může dojít k postupnému vzniku nekrózy a poté k rozvoji např. vnitřního pneumotoraxu, srdeční tamponády nebo ruptury bránice. Další komplikací, která zvyšuje letalitu pacientů, je akutní renální selhání. Může se manifestovat jednak z prerenálních příčin (hypovolemie a následný obraz šokové ledviny) nebo z renálních příčin (myorenální syndrom, který je podobný crush syndromu). Při destrukci velkého množství svalové hmoty a následném uvolnění myoglobinu dochází k jeho vysrážení v intersticiu ledvinného parenchymu. Hodnoty myoglobinemie mohou dosáhnout i přes 100 000 μg/l. U těchto pacientů je potom jedinou možností využití kontinuálních eliminačních metod. Velmi často vídaným jevem u pacientů s elektrotraumatem je paralytický ileus. Vaskulární komplikace jsou reprezentovány zejména rozvojem trombóz v různých oblastech a rizikem rozvoje sukcesivní či masivní plicní embolizace. Může dojít také k přímému zničení cév, které následně přispívá k mumifikaci končetin. Nejčastější oční komplikací je rozvoj katarakty v odstupu několika týdnů od úrazu [3]. Podobně jako u pacientů s termickými popáleninami jsou i pacienti s elektrotraumatem ohroženi infekčními komplikacemi, proto precizní mikrobiologická surveillance patří k jednomu ze základních předpokladů úspěšné terapie.

Rekonstrukce a rehabilitace

Rekonstrukční strategie u pacientů s vysokonapěťovým elektrotraumatem představuje pro chirurgický tým jednu z největších výzev. Různě rozsáhlé devastující poranění velmi často vede k nutnosti amputací končetin v různých úrovních. Destrukce hlouběji uložených struktur jako periferních nervů, šlach aj. způsobuje nemalé komplikace v průběhu rekonstrukčních výkonů. Načasování a plánování samotné rekonstrukce je dnes stále diskutovaným problémem. Většina pracovišť preferuje časování rekonstrukčních výkonů až po jasné demarkaci nekrotických oblastí a jejich debridementu, pouze v malém procentu případů se provádí akutní rekonstrukce [4,5].

Strategie uzávěru defektů kůže a měkkých tkání je závislá zejména na kvalitě jejich spodiny. Pokud nelze využít dermoepidermálních štěpů, je nutno přistoupit k dalším metodám plastické chirurgie, zejména lalokovým plastikám (laloky místní, vzdálené či volné). Zejména volné laloky, přenášené mikrochirurgickou technikou, mohou mít různou strukturu (laloky kůže a podkožního tuku, fasciokutánní, myokutánní, osteokutánní apod). Při sekundární rekonstrukci přicházejí v úvahu i kožní expandéry (Obr 1).

Rehabilitace pacientů s elektrotraumatem je zaměřená hlavně na minimalizaci omezení hybnosti v oblasti velkých a malých kloubů, snížení edému a prevenci formování jizevnatých kontraktur. Nezřídka je však také nutný nácvik používání zejména končetinových protéz.

MUDr. Břetislav Lipový

Klinika popálenin a rekonstrukční chirurgie FN

Jihlavská 20

600 35 Brno – Bohunice

e-mail: B.Lipovy@seznam.cz