Распространённость обморожения, факторы риска и скрининг на основе CIVD среди военнослужащих, размещённых в северных субарктических/альпийских регионах: поперечное обследование

Краткое содержание

Мы обследовали 1250 военнослужащих в северных субарктических/альпийских гарнизонах для профилирования обморожений и оценки скрининга CIVD. Новые рекруты, южное происхождение и полевые оперативные тренировки увеличивали риски; _{VO 2} max и жир — нет. Безюнитовый индекс CIVD показал хорошую дискриминацию (AUC 0,778), что поддерживает целенаправленную профилактику.

Аннотация

Обморожение остаётся обычной простудой в военных подразделениях, действующих в суровых климатических условиях, однако эпидемиологические и физиологические скрининговые показатели уязвимого персонала не полностью охарактеризованы. Мы провели поперечное исследование 1250 мужчин-военнослужащих, размещённых в северных субарктических/альпийских регионах, сочетая структурированный опросник с антропометрией (кожные складки), оценочным максимальным поглощением кислорода (_{VO 2} max; протокол Брюса), а также стандартизированный протокол холодно-индуцированной вазодилатации руки и ног (CIVD). О обморожении сообщили 688 участников (55,0%), преимущественно первой степени; больше всего пострадали футы (78,1%) и руки (75,0%), инциденты сосредотачивались с ноября по февраль при температуре от -20 °C до -50 °C. В многомерных моделях статус рекрута, южное происхождение до призыва и участие в полевой оперативной подготовке были связаны с более высокой вероятностью обморожения, тогда как подкожный жир и_{VO 2} max не были независимыми предикторами. Безединичный индекс CIVD, суммирующий время и величину реакции, различал статус обморожения с площадью ниже кривой ROC (AUC) 0,778; на пороге Юдена чувствительность составляла 70,5%, а специфичность — 85,5%. Эти данные указывают на высокий уровень обморожения, сосредоточенный во время зимних операций, и подтверждают практическую пользу простого индекса CIVD для выявления лиц с высоким риском для целенаправленной профилактики и обучения. Перспективные исследования, интегрирующие детальные метрики воздействия и использование защитного оборудования, необходимы для уточнения прогнозирования и оценки стратегий профилактики.

Введение

Обморожение — это частая прохладная травма в военных подразделениях, действующих в суровых климатических условиях, особенно в северных субарктических/альпийских регионах, где низкая температура окружающей среды, холод от ветра, влажность и длительные работы на открытом воздухе сливаются и снижают периферическую перфузию и жизнеспособность^{тканей 1,2}. В Китае подразделения, размещённые в Хэйлунцзяне и северной Внутренней Монголии, регулярно сталкиваются с такими опасностями во время зимних полевых мероприятий, а травмы в холодную погоду, включая обморожения, значительно способствуют небоевым травмам и потере службы в вооружённых силах по всему^{миру 3.} Хотя диагностика в основном клиническая, эффективное лечение остаётся сложным, а функциональные последствия не редкость, что придаёт большое значение профилактике и раннему выявлению^{риска 4}. Доказательства холодно-индуцированной вазодилатации (CIVD) как физиологического маркера восприимчивости к обморожению неоднозначны: ранние исследования сообщали, что более высокий индекс устойчивости к обморожению (RIF) предсказывает меньшее количество простуденных травм, тогда как позднейшие исследования ставили под сомнение прогностическую ценность CIVD только^{пальцев 5}.

В данном исследовании добавлена большая когорта из одного рода войск из Китая и явно связывает обморожения, сообщенные на местах, со стандартизированным индексом CIVD без единиц, чтобы оценить его оперативную полезность скрининга, а также эпидемиологию и независимые факторы риска у гарнизонного персонала. Соответственно, мы объединили поперечное сечение с антропометрией (кожные складки), оценили максимальное поглощение кислорода (_{VO 2} max; протокол Брюса), а также стандартизированный протокол CIVD для (i) характеристики нагрузки обморожений и анатомического распределения; (ii) выявлять демографические и связанные с услугами предикторы; и (iii) проверять, достаточно ли индекс CIVD дискриминирует статус обморожения для проведения целенаправленного зимнего планирования тренировок и профилактики.

Протокол

Протокол был утверждён Этическим комитетом Главного госпиталя Северного театрального командования (одобрение No Y(2020)094). Все процедуры с участием людей проводились в соответствии с этическими стандартами институциональных и/или национальных исследовательских комитетов, а также с Хельсинкской декларацией 1964 года и её последующим поправками. Письменное информированное согласие было получено от всех участников до начала сбора данных.

Отбор участников
Всего было прикрыто 1 268 военнослужащих, размещённых в северных субарктических и альпийских гарнизонах; 1 250 человек предоставили действительные анкеты, что дало эффективный уровень ответа 98,58%. Все участники были мужчинами. До призыва проживали в основном в Хэйлунцзяне, Цзилине, Ляонине, Внутренней Монголии, Хэбэе, Шаньдуне, Аньхой, Хэнане, Хубэе и Цзянси. Типичные роли включали пехоту, операторов техники и воздушно-десантные подразделения, участвовавшие в полевой оперативной подготовке.

Материалы и оборудование
Материалы и оборудование, использованные в этом исследовании, включали калиброванный штангенциркуль типа Harpenden, датчики температуры кожи (точность ± 0,1 °C) с регистратором данных 1 Гц, две циркулирующие водяные бани для теплого (35 °C) и холодного (8 °C) погружения со стабильностью ± 0,1 °C, моторизованную беговую дорожку с использованием протокола Брюса с мониторингом сердечного ритма и ЭКГ, барабанный термометр (± 0,1 °C), и эталонный термометр с отслеживанием NIST для калибровочных проверок. Поставщики и каталожные номера указаны в Таблице материалов.

Администрирование анкет
Структурированная анкета по обморожению была разработана с помощью экспертных консультаций, актуальных медицинских рекомендаций и литературы, и была доработана после пилотных испытаний для повышения прозрачности и надёжности. Последний документ из 26 пунктов включал: демографию и профессию (возраст, образование, тип проживания, рост, вес, текущая должность, время призыва); медицинский анамнез (ишемическая болезнь сердца, диабет, гипертония, цереброваскулярные или лёгочные заболевания, анемия); образ жизни и восприимчивость (курение, склонность к простуде или усталости); история обморожения (месяц, температура окружающей среды, анатомические участки, степень тяжести); немедленные реакции и лечение; а также знание и использование средств защиты от холода. Для фиксации воздействия окружающей среды и поведения прибор фиксировал продолжительность холодного воздействия, ветра/влажность во время выполнения задач, а также адекватность средств индивидуальной защиты. Внутренняя согласованность была приемлемой (α Кронбаха = 0,837), превышая широко используемый порог 0,70 для прикладных исследовательских приборов. Анкеты проводились на месте обученным персоналом по стандартизированному сценарию; Заявки вводились дважды и проверялись. Английский перевод предоставлен в дополнительных материалах с отображением элементов по пунктам с китайским оригиналом.

Аналитическое кодирование: Зона проживания до призыва была разделена на Северный и Южный Китай путём агрегирования провинций согласно стандартному климатическому зонированию (провинциальное картирование, приведённое в дополнительной таблице S1). Прямое участие в полевых оперативных задачах было закодировано «да/нет» в анкете, где спрашивалось, участвовал ли участник непосредственно в полевых операциях или тактической подготовке на открытом воздухе в последнем зимнем цикле.

Измерение подкожного жира
Толщина подкожных складок измерялась с помощью калиброванного суппорта типа Харпенден в семи анатомических участках: голове плечевой кости, спины, широчайшей мышцы спины, бока, груди, нижней части живота и бедра, с левой стороны, при этом участники стояли расслабленно. Каждое место измерялось как минимум дважды; если два показания отличались на >1 мм, получалось третье. Среднее значение на участок использовалось для анализа. В качестве контрольной точки контроля качества коэффициент вариации между повторами должен был составлять <10%. Измерения были записаны в^{миллиметрах 6}.

Оценка максимального поглощения кислорода (_{VO 2} max)
Аэробная подготовка оценивалась с помощью протокола беговой дорожки Брюса под медицинским наблюдением и непрерывным мониторингом сердечного^{ритма 7}. Ступени увеличивались каждые 3 минуты по скорости и уклону до произвольного истощения или защитного прекращения. Поскольку все участники были мужчинами, VO max₂ (ml·^kg-1·^min-1) оценивался по общему времени работы T (минут) с использованием широко применяемого полинома Брюса для мужчин:

_{VO 2} max = 14,8 - 1,379T + 0,451T₂ - 0,012T₃ (1)

Категории физической подготовки следовали национальному военному стандарту GJB 1337-92: >53 (отлично), 50-53 (хорошо), 44-49 (средне), 40-43 (плохо) и <40 (очень плохо)⁸.

Тест на холодно-индуцированную вазодилатацию (CIVD)
Все испытания CIVD проводились в лаборатории с температурой 24 °C. Через 20 минут акклиматизация в сидячей ситуации фиксировалась исходная частота сердечных сокращений, артериальное давление (мм рт. ст.), а также температура подмышечных и барабанных барабанов; Участники были в коротких рукавах и шортах. Левая рука и стопа были обмотаны пластиковой пленкой (рука: кончики пальцев до радиальной/локтевой кости; стопа: кончики пальцев до уровня малогрудой кости) и погружались в воду при температуре 35 °C на 5 минут, после чего 1 минута сидячего отдыха. Температура дорсальной кожи фиксировалась непрерывно на 1 Гц с помощью датчиков с точностью ± 0,1 °C, калиброванных по отслеживаемому NIST референсу перед каждой сессией. Датчики для рук были размещены на спинной стороне средней фаланги указательного пальца; стопные датчики на спинной кости над дистальной первой секундой плюсневых костей. Затем конечности заново оборачивались и погружались в воду при температуре 8 °C на 30 минут, после чего следовал 15-минутный пассивный период прогрева; Температуры фиксировались на протяжении всего маршрута. Событие CIVD определялось как устойчивое локальное повышение температуры кожи не менее чем на 1 °C в течение не менее 3 минут во время или после холодного воздействия. Мы вывели: минимальную температуру (Tmin), среднюю температуру (Tmean), задержку до первого CIVD (начало), амплитуду (пик-дна) и длительность вазодилатации⁹. Для воспроизводимости мы проверили плато с теплым пропитыванием с дрейфом <0,2 °C·^мин-1, зафиксировали холоднофазный минимум в течение 5-10 минут, ожидали наклон ≥0,5 °C за 5 минут в неповреждённых конечностях и сохранили необработанные файлы с разделением запятой с отмеченными событиями CIVD для^{аудита 10}.

Композитный индекс CIVD (CCI): определение и вычисление
Для получения воспроизводимого скалярного индекса мы определили композитный индекс CIVD (CCI), интегрирующий вышеуказанные характеристики:

CCI = z(Tmean) + z(Tmin) - z(Начало) (2)

Z-баллы рассчитываются внутри когорты. Для интерпретации значения CCI линейно переоценивались до диапазона 0-10 с помощью аффинного преобразования; любые значения, выходящие за пределы этого диапазона после преобразования, были усечены до ближайшей границы (0 или 10). Более высокий CCI отражает более сильную реакцию на CIVD и снижает риск обморожения. Два оценщика независимо отметили Tmin и Onset на трассе 1 Гц; Расхождения разрешались консенсусом, а аннотированные RAW файлы архивировались.

Критерии мониторинга безопасности и завершения
Все физиологические исследования контролировал врач с продвинутой сертификацией по жизнеобеспечению. Проводились непрерывные проверки симптомов и интервальные проверки жизненных показателей. Тестирование немедленно прекращалось, если возникло любое из следующих симптомов: (i) сильная локальная боль с числовой оценкой ≥7/10, сохраняющаяся в течение ≥30 с; (ii) местная температура кожи ≤ 5 °C в течение ≥60 с без спонтанного отскока; (iii) падение барабанной передней панели ≥1,0 °C от исходной точки; (iv) частота сердечных сокращений >85% прогнозируемый по возрасту максимум, новая аритмия, дискомфорт в груди или головокружение/синкопа; (v) систолическое артериальное давление ≥200 мм рт. ст.) или диастолическое ≥110 мм рт.ст.; (vi) запрос участника на прекращение; или (vii) неисправность оборудования. Все уволнения и причины были отмечены временем и зафиксированы в форме отчёта по делу.

Потепление после теста и побочные эффекты
После холодного воздействия погруженные конечности аккуратно высушивали и прогревали с использованием водного погружения при температуре 35-37 °C в течение 10-15 минут, после чего применялась сухая изоляция. Участники наблюдались в течение ≥30 минут; Любые побочные явления (например, длительное онемение, чрезмерная боль, почти синкоп) регистрировались и сообщались в соответствии с институциональной политикой. Разрешение на пригодность к работе обеспечивался наблюдающим врачом.

Управление данными и статистический анализ
Данные вводились дважды с разрешением расхождений и журналами аудита. Анализы проводились в SPSS v21.0. Непрерывные переменные отражаются как среднее ± SD, а категориальные переменные — как количество и проценты. Групповые сравнения использовали t-тест независимых выборок для непрерывных переменных (Analyze > Compare Average > Independent-Samples t Test) и тест χ² Пирсона для категориальных переменных (Analyze > Descriptive Statistics > Crosstabs; Статистика > Хи-квадрат). Переменные с p < 0,10 в одномерных анализах были внесены в многомерную бинарную логистическую регрессию, где обморожение кодировалось как 1 = да и 0 = нет. Были зафиксированы скорректированные коэффициенты шансов (aOR) с 95% ДИ; Подгонка модели была оценена с помощью теста Хосмера-Лемешоу (10 рисковых децилей). Прогнозируемые вероятности были сохранены для анализа ROC. CCI оценивалась на дискриминацию с использованием AUC с 95% CI методом DeLong; индекс Юдена определял оптимальный порог с парной чувствительностью и специфичностью. Все тесты были двусторонними с коэффициентом α = 0,05.

Результаты

Проведение анкет (эпидемиология и характеристики)
Из 1 250 опрошенных военнослужащих 688 (55,04%) сообщили о обморожении. Из них 620 (90,12%) были первой степенью, а 68 (9,88%) — второй степени. Чаще всего поражались ступни (78,13%) и руки (75,00%), за ними следовали уши (17,71%) и лицо (15,63%). Эпизоды обморожения пришлись на период с ноября по февраль, когда температура окружающей среды колебалась от -20 °C до -50 °C. Местные симптомы обычно проявлялись после 55,56 ± 30,39 минуты тренировок на отк...

Обсуждение

Северные субарктические и альпийские гарнизоны Китая стратегически критически важны, а экстремальные зимние условия делают обморожение основной травмой вне боевых действий. В этой когорте заболеваемость составила 55,04%, что превышает большинство китайских отчетов (11,3-38,5%) и северных стран. Более высокий показатель правдоподобно отражает состав образцов, профиль задач и окружающую среду: наши участники были солдатами передовой пограничной обороны, регулярно подвергавшиеся воздействию...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Циркулирующая водяная ванна (холодная)	Юлабо, Германия	11223-CWB-Cold	Используется для поддержания 8°; Температура C во время фазы холодного погружения в протоколе CIVD.
Циркулирующая водяная ванна (тёплая)	Юлабо, Германия	11223-CWB-Warm	Используется для поддержания 35°; Температура C во время фазы тёплого погружения в протоколе CIVD.
Протокол холодно-индуцированной вазодилатации (CIVD)	Индивидуальная лабораторная установка	CIVD-001	Стандартизированный протокол холодного погружения рук и ног для индуцирования CIVD для тестирования.
Суппорт типа Harpenden Skinfold	Holtain Limited, Великобритания	12345-HT	Калиброванный кожный складчатый суппорт, используемый для измерения подкожного жира в семи анатомических участках.
Моторизованная беговая дорожка (протокол Брюса)	Trackmaster, Великобритания	TM-3000-BP	Беговая дорожка используется для оценки VO2 max по протоколу Брюса с мониторингом сердечного ритма и ЭКГ.
Эталонный термометр с отслеживаемым NIST	NIST, США	5987-NT	Для калибровочных проверок с целью обеспечения точности термометров, используемых в тестах CIVD.
Датчики температуры кожи	Тесто, Германия	67890-ST	Точность и дополнение; 0,1&°; C, регистратор данных с частотой 1 Гц, используемый для измерения температуры кожи во время тестирования CIVD.
Программное обеспечение SPSS v21.0	IBM, США	Н/Д	Статистическое программное обеспечение, используемое для обработки и анализа данных. Используется для описательной статистики, независимых t-тестов, хи-квадратных тестов и многомерного логистического регрессионного анализа.
Барабанный термометр	Уэлч Аллин, США	5200-TT	Используется для точного измерения температуры в протоколе CIVD, и plusmn; 0,1&°; Точность C.