战地伤员代偿储备监测(CRM)技术的野战效能评估:2024年陆军远征作战实验研究结果

【字体: 时间:2025年09月17日 来源:Military Medicine 1.1

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  本刊推荐:为解决战场环境下伤员失血代偿状态早期识别与分类难题,研究人员开展了Compensatory Reserve Measurement(CRM)监测技术的野战效能研究。通过模拟城市战场环境中的大规模伤亡事件(MASCAL),验证非医疗背景士兵使用CRM进行伤员分诊的准确率达93%,证实该技术能通过动脉波形特征分析早于传统生命体征(SBP/DBP/HR/SpO2/RR)发现失血性休克前状态,显著提升战场 survivability(生存能力)。

  

在现代军事冲突中,战场伤亡管理始终是决定救治成功率的关键环节。尤其面对大规模伤亡事件(Mass Casualty Event, MASCAL),如何快速准确识别那些看似生命体征稳定、实则已处于失血代偿边缘的伤员,是战地医护工作者面临的重大挑战。传统生命体征监测指标如收缩压(Systolic Blood Pressure, SBP)、舒张压(Diastolic Blood Pressure, DBP)、心率(Heart Rate, HR)、血氧饱和度(SpO2)和呼吸频率(Respiration Rate, RR)往往在失血早期仍保持在正常临床范围内,难以提供足够的预警时间。正是为了突破这一瓶颈,Compensatory Reserve Measurement(CRM)技术应运而生——这是一种基于机器学习算法开发的实时动脉波形特征分析系统,通过计算从100%到0%的代偿储备值,动态反映个体对循环血容量减少的代偿能力。

为了验证CRM在真实战场环境下的应用潜力,由Victor A. Convertino博士领衔的研究团队在2024年美国陆军远征作战实验(Army Expeditionary Warrior Experiment, AEWE)中开展了首次野战测试。该研究发表于《Military Medicine》,旨在评估CRM在两类关键场景中的效能:一是非专业医疗人员使用CRM进行多伤员分诊的能力,二是在模拟城市战场环境中CRM的操作实用性。

研究团队采用多国联合野战实验设计,招募90名来自美国、英国、荷兰和德国军队的士兵,包括战斗医护兵、战斗救生员和无医疗背景的普通士兵。受试者在接受约20分钟的CRM原理与操作培训后,以2-3人小组形式参与模拟MASCAL场景测试。每个小组配备的平板电脑可同时显示3名模拟伤员的实时CRM值及传统生命体征数据。CRM以直观的"燃油表"形式呈现,随血容量减少从绿色(CRM>70%)渐变为黄色(69%-40%)和红色(<40%)。参与者需在发现伤员状态从绿变黄时点击屏幕上的"休克"按钮,系统自动记录识别时间。

关键技术方法包括:1)采用光电体积描记法(Photoplethysmography, PPG)指套式传感器采集动脉波形数据;2)基于机器学习算法从57个动脉波形特征中生成CRM值;3)通过模拟失血实验验证CRM阈值(绿色→黄色:70%,黄色→红色:40%);4)在乔治亚州Fort Moore军事城市作战训练场开展实战化模拟测试;5)结合定量数据(分诊准确率、识别时间)与定性调查(作战实用性评分)进行综合评估。

研究结果显著体现在三个方面:

临床性能表现方面,尽管所有模拟伤员的传统生命体征始终维持在正常临床范围(SBP:126-131 mmHg, DBP:66-87 mmHg, MAP:85-109 mmHg, HR:55-64 bpm, SpO2:96%-97%, RR:15-17 bpm),但CRM成功识别出两名进行性失血伤员(#1和#2)与一名稳定伤员(#3)。伤员#1和#2分别在32分50秒和27分30秒后进展至失代偿休克(CRM=0%),而CRM在平均7分06秒(#1)和10分55秒(#2)时即发出预警(CRM降至65%-66%),为干预争取了超过16分钟的黄金时间。

操作员反馈显示,93%的测试小组正确完成伤员分诊排序。问卷调查表明:87%的参与者认为CRM能有效评估创伤后的代偿能力;82%认可其分诊效用;90%认为CRM显著提升 survivability(生存能力);93%认为设备易于操作;91%认可设备尺寸与重量的战场适用性。特别值得注意的是,多数无医疗背景的步兵人员也能快速掌握CRM使用技巧。

战场环境适用性验证中,参与实战模拟的医护兵一致认为CRM在恶劣环境(炮火噪音、低温条件)下仍能可靠工作,视觉警报系统(颜色变化)比听觉警报更适用于高噪声战场,且早期预警功能使医护兵能更主动地实施干预。

研究结论明确证实:CRM是首个能够实现"精准医疗监测"的战伤分诊工具,其通过实时评估代偿储备,早于传统生命体征发现隐匿性失血,为战场救治提供了革命性的决策支持。讨论部分进一步强调:每分钟的延迟干预可使出血伤员30天死亡率增加2%,而CRM提供的16分钟预警窗口极大改善了逆转休克的可能性。参与者提出的改进建议(如增加音频警报、防水设计、手套操作优化等)为下一代设备开发指明了方向。

该研究的重大意义在于:首次通过野战实验验证了CRM技术在大规模伤亡事件中的实战价值,证明了即使非医疗人员也能通过直观的CRM界面做出准确分诊决策。正如美国陆军医疗研发司令部前司令官所评价的——这项技术真正称得上是战伤救治领域的"游戏规则改变者"(game changer)。将这种基于生理学机制的先进监测能力交付到战场救护者手中,无疑将为未来军事医学带来革命性的进步。

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