走調的粉彩青春派對(三):塵爆傷患處理
八仙樂園塵爆傷患同時遭受粉塵爆炸、粉塵燃燒、呼吸系統吸入性傷害,造成支氣管及肺部灼傷,會影響呼吸功能,死亡率相當高。另外併發症如心臟衰竭、急性腎衰竭和呼吸抑制等,都是可能死因。
標籤: 塵爆
八仙樂園塵爆傷患同時遭受粉塵爆炸、粉塵燃燒、呼吸系統吸入性傷害,造成支氣管及肺部灼傷,會影響呼吸功能,死亡率相當高。另外併發症如心臟衰竭、急性腎衰竭和呼吸抑制等,都是可能死因。
塵爆傷患急救處理方法包括初步處理、住院觀察治療、手術處理等流程
初步處理
包括清創、包紮、暴露療法等。(1)清創(debridement),是清除死皮、毛髮或污染物,使傷口保持清潔。如果是大面積清創,因有失血、失溫的危險,醫師會依病情評估分階段清創。(2)包紮,是於傷口上使用藥物及敷料,然後包紮及固定,每日換藥1 ~ 2次。(3)暴露療法,是無法妥善包紮部位,如口、眼、鼻等周圍,每日換藥1~2次。
住院觀察治療
依健保署明列的燒燙傷病患住院標準住院觀察治療。八仙樂園塵爆傷患同時遭受粉塵爆炸、粉塵燃燒、呼吸系統吸入性傷害,造成支氣管及肺部灼傷,會影響呼吸功能,死亡率相當高。另外併發症如心臟衰竭、急性腎衰竭和呼吸抑制等,都是可能死因。
皮膚大面積燒燙傷患者不僅會失去調節體溫的功能,組織液也會大量流失,應大量補充水分如點滴注射等。若水分不足,血液流量不足,造成心臟供氧不足,甚至心臟的跳動節律開始出現紊亂(心律不整),甚至心臟衰竭,有生命危險。此外,燒傷若造成肌肉壞死,會導致橫紋肌溶解症。患者會局部或全身肌肉酸痛,導致急性腎衰竭時會少尿,甚至尿色接近「可樂」的顏色。橫紋肌包含骨骼肌和心肌,尤其是骨骼肌。受損肌肉內的蛋白質會滲入血液,使腎臟血管收縮,減少腎臟供血量。引起細胞缺氧和供應能量不足,影響細胞內外電解質,和體內酸鹼值的平衡。缺氧的血管內的二氧化碳分壓過高或過低時,會造成組織細胞酸中毒或鹼中毒。
當體液不足或體內呈酸性時,高張血液會傷害腎小管的表皮細胞,且容易形成結晶阻塞腎小管,使腎臟功能受損導致急性腎衰竭,嚴重可能須終身洗腎,甚至致命。因此醫護人員會置入導尿管以監測燒傷病患「每小時的尿量」以評估其血液循環量。
手術處理
燒傷病患在醫院先進行緊急觀察處理,如吸入性灼傷病患的呼吸道、血液循環血量、排尿量、放置胃管、麻醉劑止痛及鎮靜、傷口抗生素處理等。吸入性灼傷造成的呼吸道灼傷患者,若意識昏迷呼吸抑制,會進行氣管內插管,若喉部腫脹不易插管,則會進行氣管切開手術以維持呼吸道暢通。
患者倘若急性心肺衰竭,須裝置葉克膜(Extra-Corporeal Membrane Oxygenation, ECMO),利用人工心臟將患者的靜脈血液引流至體外氧合器(人工肺臟)進行氣體交換後,再輸送回患者靜脈內,以達到暫時支持心肺功能的目的。
若是皮膚全層燒傷或深二度燒傷以上,則需進行清創、焦痂處理和植皮手術。手術處理的流程如下:
清創(debridement):是清除壞死組織、血塊、毛髮、細菌或污染物。若是小面積的傷口,醫師在門診或急診室直接清創處理;反之深度或大面積的傷口則需在手術室半身或全身麻醉後進行。壞死的組織會抑制傷口癒合、引起細菌感染,因此清創可加速傷口癒合,但因屬於侵入式治療,易造成傷患傷口出血及疼痛。如需大面積清創,術前須備血,目的是能及時補充手術中的大量失血,以維持身體充足的血量。大面積燒傷的患者,清創後為避免體液及電解質流失、保護傷口並防止細菌感染,減少出血,減輕痛苦。在植皮手術前3週,須以傷口敷料-人工皮(人造皮膚)、生物敷料替代品-豬皮、或往生者大體皮膚(屍皮)等暫時覆蓋傷口,之後再以自己的皮膚來植皮。
焦痂處理(eschar processing):焦痂(eschar)是已傷及皮膚全層含皮下組織、甚至肌肉、骨骼等,因燒傷而壞死脫水,形成皮革狀或碳化焦黑狀,一般是深二度燒傷或三度燒傷的最嚴重程度。手術時會進行切開、切除及削痂,清創焦痂,否則焦痂容易感染病菌引起併發症。
植皮手術(skin grafting surgery):若未傷及皮膚表皮層與真皮層相連的基底層(Basal Lamina)細胞,皮膚就可再生;若深及真皮層以下或面積太大則需植皮治療。植皮的目的是「減少組織暴露,避免神經末梢暴露而產生疼痛,保存體熱,降低續發性感染,促進傷口癒合,恢復身體原貌及肢體功能。」(本文由科技部補助「學習在雲端-揭開科學與科技的神秘面紗」執行團隊撰稿)
責任編輯:盧妍竹
審校:張惠博
八仙樂園塵爆事故是921大地震迄今,臺灣受傷人數最多的災難,傷者多為二度以上的臉部及肢體燒傷。事件中,許多傷患身上著火,由於附近沒水,在慌亂中奔跑,反而帶動氣流助長火勢,導致全身著火。
八仙樂園塵爆事故是921大地震迄今臺灣受傷人數最多的災難,傷者多為二度以上臉部及肢體燒傷。事件中,許多傷患身上著火,由於附近沒水,在慌亂中奔跑,反而帶動氣流助長火勢,導致全身著火。此時不同於有水時的急救原則「沖、脫、泡、蓋、送」,沒水時的急救原則是「停、躺、滾」:
皮膚是人體最大面積的器官,成人約1.6平方公尺,是身體免疫防禦的第一線,能抵抗外界刺激物及防止微生物、化學物質、紫外線等的侵害,調節體溫,防水、減少水分蒸發和體液的流失。被燒燙傷的皮膚不僅失去原有的功能,壞死的組織容易受細菌感染,引起併發症,造成傷勢更嚴重或死亡。因為皮膚面積大、厚度薄、內又密佈著神經,因此燒燙傷的治療過程最重要的是減輕病患的痛苦,每次換藥、清洗、復健時引發的極度痛苦,令人難熬。
傷患送醫院急救時,醫護人員會依據燒傷面積、燒傷深度和部位評估做嚴重度分類和適當的傷口處理。台北榮總副院長黃信彰表示:「當燒傷面積超過20%,又在加護病房觀察,就可能有生命危險。」
燒傷面積(body surface area,BSA)是以佔身體表面積的百分比來表示,通常採用Wallace「九之原則」來估算,劃分身體為11部份各約佔9%,陰部佔1%;簡易估算法是以病患手掌面積約1%來計算。燒傷深度(depth of burn)則依嚴重程度分為4度(或4級),詳述如下:
二度燒傷或部分皮層燒傷(partial-thickness burns ):傷及表皮層和真皮層,皮膚紅、腫、起水泡、劇烈疼痛和灼熱感。分為淺二度和深二度燒傷。前者傷及真皮層約三分之一,大約14天即可痊癒可能有輕微疤痕;後者傷及真皮層三分之一以上,為避免感染需植皮治療,約21天以上可痊癒,會留明顯疤痕。
三度燒傷或全皮層燒傷(full-thickness burns ):傷及表皮層、真皮層和皮下組織全皮層,皮膚焦黑乾硬如皮革、或為蠟狀蒼白色,色素細胞與神經細胞皆受損,對疼痛刺激沒有反應。因此不會感到痛的傷者比因疼痛哀嚎者是更嚴重的,無法自行癒合須植皮治療,痊癒後會有皮膚功能的許多障礙,並留下肥厚性疤痕。
四度燒傷:傷及全皮層皮膚和皮下的肌肉或骨骼,不僅皮膚連肌肉、骨骼、神經等組織皆壞死,呈焦炭狀。
(本文由科技部補助「學習在雲端-揭開科學與科技的神秘面紗」執行團隊撰稿)
責任編輯:盧妍竹
審校:張惠博
粉塵爆炸是指懸浮的可燃粉塵顆粒瞬間快速燃燒。可燃物如玉米澱粉的粉塵,其顆粒小表面積大,且添加的人工色素含脂質成分,會降低燃點。加上空氣中有氧等助燃物,當溫度達到燃點即引起燃燒。
2015年6月27日在新北市八仙樂園,原本是場歡愉的5,000人粉彩派對,準備噴灑「3公噸」的可食用的彩色玉米澱粉,看似安全無虞的材料,卻因為專業知識不足和人為疏失,導致粉塵爆炸。造成499人輕重傷,迄今3個月已累計14人死亡。
粉塵爆炸(dust explosion)是指懸浮的可燃粉塵顆粒瞬間快速燃燒。可燃物玉米澱粉的粉塵其顆粒小表面積大,即比表面積(表面積/體積,表面積/質量)大,且彩色玉米粉添加的人工色素含脂質成分,會降低燃點。加上空氣中有氧分子等助燃物,當溫度達到燃點,則造成燃燒三要素的火三角-可燃物、助燃物、達燃點,而引起燃燒。
但是為何會瞬間氣爆?除了有人抽菸外,當時推估首要可能原因是靜電,因為玉米粉末在製造、輸送或由鋼瓶噴出的過程中,大量粉塵粒子互相撞擊摩擦產生靜電,帶電荷的粉塵粒子又造成靠近的物體電荷分離,靠近的帶電荷物體會出現與粉塵粒子電荷不同極性的感應電荷,稱之為靜電感應現象(electrostatic induction),當粉塵粒子間距離愈小,造成的感應電荷愈大。玉米粉塵顆粒小,表面積大,大量粉塵粒子因摩擦撞擊產生巨大的靜電,加上靠近感應靜電物體的物質,會感應產生靜電,大量靜電可能產生火花引起易燃氣體、液體或粉塵燃燒爆炸。此外,派對現場光束電腦燈溫度過高,重低音喇叭在空氣中長時間劇烈震動摩擦,也會產生靜電。最後10月16日檢方鑑定報告認定關鍵原因是「電腦燈吸入粉塵引爆火災」。報告指出,粉塵燃點約420 ~ 500℃,369℃就會自燃;當時舞台右方的BEAM200型電腦燈溫度高達1250℃,粉塵正好被燈具上的散熱抽風扇吸入,立即在電腦燈內起火。當時空氣中不斷噴出大量粉塵,舞台下積粉已高達10公分,短短40秒內引發全場大火釀成災難。
震動又產生高溫,引起高濃度的玉米粉等小分子摩擦生熱,當溫度瞬間持續升高達燃點時,在1 ~ 2秒間會同時起火,點燃空氣中大量可燃性粉塵,造成閃燃(flashover,flash burn),火勢迅速擴大,所有可燃物體被點燃而成為火海。派對在半密閉空間-無水游泳池內,工作人員誤將高壓CO2泡沫機當作滅火器噴射地面滅火,因派對在半密閉空間的無水游泳池內,反而揚起大量玉米粉塵引起第二次塵爆。
國外合格粉彩玉米粉如荷蘭玉米彩粉商Kingdom of Colors' 的檢驗報告是防火的材料,因為製作過程有添加小蘇打和明礬作為防火劑。小蘇打即碳酸氫鈉(NaHCO3,sodium bicarbonate),可用於製造滅火器的防火劑原料,是種白色單斜晶體,受熱會分解成碳酸鈉(NaCO3,sodium carbonate)、二氧化碳和水等 三種不助燃物,溫度升高至270℃時會失去所有的二氧化碳,能覆蓋在火焰上以降低空氣中氧氣(O2)含量,達成滅火的目的。
明礬是十二水合硫酸鋁鉀(KAl(SO4)2•12H2O,potassium alum)的俗名,可作為耐燃材料的阻燃劑,在與玉米粉進行化學處理會形成不熔性薄膜覆蓋於澱粉上,可隔絕氧氣避免燃燒,提高玉米粉的防火性。難怪國外粉彩路跑或粉彩派對從未禁止抽菸,因為在原料做過程已經添加碳酸氫鈉(NaHCO3)和十二水合硫酸鋁鉀(KAl(SO4)2•12H2O)作為防火處理。反觀外表相似的彩色玉米澱粉,製作過程不同,其防火性-耐燃阻燃的材料,及助燃性-引起閃燃的材料間的差異,竟然釀成如此嚴重之人為災害。任何事件背後的科學科技原理與技術,就是專業之所在。(本文由科技部補助「學習在雲端―揭開科學與科技的神秘面紗」執行團隊撰稿)