El trauma ocular relacionado con la explosión comprende un grupo especializado de lesiones por fuerza penetrante y contundente en el ojo y su estructura causadas por la detonación de materiales explosivos. La incidencia de trauma ocular debido a las fuerzas de explosión ha aumentado dramáticamente con la introducción de nueva tecnología de explosivos en la guerra moderna. La disponibilidad de estos materiales volátiles, junto con las tácticas del terrorismo contemporáneo , ha provocado un aumento en el número de bombas caseras capaces de causar daños físicos extremos.
Clasificación militar de artefactos explosivos improvisados
El Departamento de Defensa de los Estados Unidos clasifica los artefactos explosivos improvisados como máquinas explosivas que se construyen exclusivamente (es decir, sin producción en masa) y resultan en el daño físico directo de las personas circundantes. El uso de estas bombas por parte de los insurgentes ha sido la principal causa de muerte y heridas entre los soldados de la Coalición desde el inicio de la Operación Libertad Iraquí en abril de 2003. [1] La detonación del IED ocurre de forma remota o como una perturbación mecánica inducida por la víctima. [2] [3] La clasificación adicional de los artefactos explosivos improvisados se incluye en el mecanismo de entrega (basado en vehículos, embarcaciones, animales, terroristas suicidas) y el efecto resultante sobre la detonación:
- Explosivo : Las bombas de esta naturaleza incorporan químicos y sustancias que dan como resultado la formación de una gran explosión; puede incorporar pirotecnia. A menudo emplea metralla para infligir daño por trauma mecánico.
- Incendiario: utiliza procesos químicos altamente exotérmicos para iniciar la rápida propagación del fuego y el daño pirotécnico.
- Químico: Las bombas de esta clase incluyen materiales químicos nocivos que pueden causar una respuesta patofisiológica en las personas expuestas al área de la explosión durante y después de la explosión.
- Biológico: muy parecido al de tipo químico, con la excepción de que las bombas biológicas utilizan patógenos transmitidos por vectores u otros materiales biopeligrosos para iniciar una respuesta patofisiológica en las personas expuestas. [4]
Física de explosiones
La descarga de una bomba se caracteriza por la sublimación casi instantánea de sólidos o la rápida vaporización de líquidos a la fase gaseosa. La cantidad de materiales explosivos utilizados, la concentración y la identidad de los materiales secundarios incorporados en el diseño de la bomba y la ubicación y altura de la colocación de la bomba determinan la magnitud de la explosión. El gas formado desplaza el medio circundante, generalmente aire, y provoca un aumento espectacular de la presión que forma una onda explosiva característica, a menudo denominada onda de choque principal. Físicamente, esta onda se caracteriza por ser un frente de onda discontinuo no lineal que presenta una amplitud infinita y una onda de presión acústica que la acompaña y que puede generar una presión de hasta 100 MPa en un tiempo tan corto como un microsegundo. Esta presión máxima, o punto de sobrepresión de la explosión, genera una presión positiva durante la propagación de la onda expansiva y da como resultado la dispersión de la presión positiva a lo largo del radio de la explosión. Esta fase de presión positiva es seguida inmediatamente por un período de presión negativa en relación con las condiciones previas a la voladura; esta fase también puede explicar las lesiones sufridas durante una explosión. [5] [6]
Impacto de la explosión sobre las personas en el radio de la explosión.
La prevalencia de las minas en la Operación Libertad Iraquí y la Operación Libertad Duradera las ha convertido en el mecanismo de lesión más frecuente detrás de la "firma" traumática en la guerra moderna, la lesión cerebral traumática inducida por explosiones (bTBI). Mientras que la armadura corporal ha reducido la incidencia de muerte debido al colapso de órganos llenos de gas (la causa más frecuente de muertes relacionadas con explosiones antes de la Operación Tormenta del Desierto ), los proveedores de atención médica ahora deben desarrollar métodos para tratar la bTBI. A pesar de su frecuencia en el frente de guerra, la naturaleza de producción casera de estas minas dificulta la clasificación de las presentaciones de los pacientes para los proveedores de atención médica militares. La mayoría de los bTBI letales revelan el cizallamiento axonal como el mecanismo de la fatalidad, con la mayor cantidad de cizallamiento vascular y de fibras nerviosas en los lóbulos frontal y temporal.
Los biofísicos han implicado a la impedancia acústica , o la relación entre la presión acústica y la velocidad de las partículas, como un factor que contribuye al daño por explosión in vivo. Las transiciones de ondas entre tejidos con impedancias acústicas significativamente diferentes, en particular entre el entorno externo y el hueso, provocan daños mecánicos focales como resultado de la disipación de la energía de las ondas. La investigación actual ha implicado la importancia de un componente histológico en el trauma por onda expansiva; los pacientes expuestos a ondas expansivas a menudo presentan elongación y / o división de las células debido al esfuerzo cortante de una onda de choque. Este daño celular a menudo sigue la dirección de propagación de las ondas. [1] [5] La distancia entre el paciente y el epicentro, los materiales empleados en el diseño de la bomba y el confinamiento de la bomba determinan el grado de trauma que sufren los pacientes expuestos a los bombardeos. Además, el tamaño y la geometría del cráneo, el grado de penetración tisular de la onda y un posible "efecto de lente" debido a la reflexión de la onda al incidir en el calvario cóncavo y / o la disipación en los senos llenos de gas pueden complicar aún más la transmisión de la onda. [1] [2] [3] Además, los investigadores han implicado tanto a los canales auditivos como a los orbitales como rutas potenciales para la propagación de ondas hacia el sistema nervioso central [5] [7] [8]
El traumatismo ocular es la cuarta lesión más común sufrida en el combate militar en la actualidad. En un grupo de 387 soldados seleccionados al azar heridos por un traumatismo por explosión en la Operación Libertad Iraquí, 329 (89%) sufrieron traumatismo ocular. [1] [2] [3] El tratamiento de emergencia de las lesiones resultantes cae dentro del ámbito de la atención de emergencia y la clasificación eficaz del paciente, que a menudo incorpora protocolos para traumatismos contundentes y penetrantes. Como resultado, los médicos han ideado un algoritmo conciso para el tratamiento de pacientes con lesiones oculares secundarias a un traumatismo por onda expansiva. [1]
Mecanismo de lesión
El trauma ocular puede resultar de la exposición primaria a la explosión. Las fuerzas de espalación surgen cuando la onda expansiva desplaza un medio denso a través de una interfaz menos densa, y las fuerzas de inercia pueden causar el desplazamiento de las estructuras ópticas. Por tanto, el traumatismo ocular primario por onda expansiva comprende lesiones mecánicas no penetrantes como hifemas, rotura de globos, hemorragia conjuntival, retinitis serosa y fractura orbitaria. [4] [9] Sin embargo, los traumatismos oculares se incluyen con mayor frecuencia en el ámbito de las lesiones secundarias por explosión, en las que los escombros desplazados por la sobrepresión de la explosión y la onda explosiva resultante provocan un trauma físico en el ojo y / o la órbita. Por lo tanto, el traumatismo ocular secundario por onda expansiva se distingue por una lesión por fuerza penetrante o contundente en cualquiera de los componentes estructurales del ojo o de la órbita; Las lesiones del globo abierto, las laceraciones anexiales del sistema lagrimal, los párpados y las cejas comprenden la mayoría de las lesiones de este grupo. [2] [3]
Flexión del cráneo
En las últimas dos décadas, los investigadores han reconsiderado el papel del cráneo en la bTBI. Aunque originalmente se consideró que el cráneo permanecía estático al entrar en contacto con el frente de onda primario, se ha documentado in vivo una flexión del cráneo clínicamente significativa con ratas expuestas a ondas expansivas y con cabezas humanas modelo expuestas a condiciones explosivas. En contacto con una onda expansiva, el cráneo se vuelve elástico debido a su base deformable: el entorno externo, el líquido cefalorraquídeo de la duramadre y el cerebro mismo. Durante una explosión, el cerebro choca con el cráneo dinámico y rebota de acuerdo con picos de presión craneal localizados. Este trauma puede explicar las lesiones axonales localizadas que caracterizan la bTBI. Chavko y col. (2010) exploraron la posición craneal como una función de la gravedad de la bTBI, encontrando que las ratas que se enfrentaban directamente al frente de onda expansiva presentaban los períodos de mayor amplitud intracraneal y duración de la presión (en comparación con las ratas perpendiculares al frente de onda y las que miraban en dirección opuesta a la onda expansiva) [8] El grupo de Alessandra Dal Cengio Leonardi en la Universidad Estatal de Wayne amplió la hipótesis de la flexión del cráneo en modelos de ratas, correlacionando aún más el aumento de la edad y la masa corporal con los aumentos en la presión intracraneal para las ratas en la bTBI frontal. El grupo de Chavko comentó además el papel de la armadura de Kevlar en el daño de la presión del fluido a la neurovasculatura, encontrando que la hemorragia subcortical observada en pacientes con bTBI se ha relacionado con la presurización local más que con la hidrodinámica vascular. [8] [10]
Evaluación y tratamiento en el entorno militar
La mayoría de las lesiones oculares relacionadas con explosiones ocurren en soldados que presentan otras lesiones potencialmente mortales que requieren una intervención inmediata. El protocolo actual de Combat Support Hospital (CSH) requiere la estabilización quirúrgica de cualquier lesión potencialmente mortal, así como la estabilidad hemodinámica, antes de la evaluación ocular inicial y la reparación quirúrgica. Por lo tanto, el inicio de la atención oftálmica de emergencia a menudo ocurre horas después de la lesión. El examen inicial realizado por un oftalmólogo militar comienza con un examen general de cada ojo y órbita. El 73-82% de todas las lesiones oculares resultantes de explosiones de minas se deben a la fragmentación de la metralla tras la detonación, por lo que una inspección anatómica macroscópica con linterna puede no descartar una lesión en globo abierto. [2] Harlan JB, Pieramici DJ. Evaluación de pacientes con trauma ocular. Ophthalmol Clin North Am. 2002; 15 (2): 153-61./ref> La tomografía computarizada (TC) puede detectar cuerpos extraños y ayudar al médico a determinar la presencia de una lesión de globo abierto.
Lesiones de globo cerrado
El estándar militar actual emplea el Sistema de Terminología de Trauma Ocular de Birmingham (BETTS) y el Grupo de Clasificación de Trauma Ocular para definir y tratar las lesiones por explosión. El trauma se divide en dos grupos distintos: lesión de globo cerrado y trauma de globo abierto. [3] El tratamiento del traumatismo de globo cerrado comienza con la división del ojo en zonas, cada una con estructuras anatómicas y patrones de lesión únicos:
- Zona I: la conjuntiva y la superficie corneal; las lesiones más comunes que se observan en esta zona son la retención de detritos extraños por la conjuntiva o el epitelio / estroma corneal, así como las abrasiones corneales. La prueba de Seidel puede usarse para evaluar el estado de la cámara anterior, determinando así la presencia de perforación corneal y fuga patológica de la cámara anterior.
- Zona II: región designada por la cámara anterior , el cristalino y la pars plicata; las lesiones más comunes sufridas en esta región son hifemas y cataratas traumáticas . La aplicación de la prueba de Seidel en la Zona I descartará la filtración de la cámara anterior a través de una perforación corneal, mientras que la introducción de agentes tópicos puede reducir los aumentos detectados en la presión intraocular. [2] Dependiendo de la gravedad de otras lesiones corporales, el oftalmólogo militar puede realizar un lavado de la cámara anterior para eliminar los hifemas. Sin embargo, la reconstrucción de la cámara anterior y la cirugía de cataratas a menudo se reservan para el tratamiento en centros clínicos terciarios.
- Zona III: esta zona contiene la cavidad vítrea , la retina y el nervio óptico ; Las lesiones comúnmente observadas en esta región son hemorragia vítrea, agujeros maculares traumáticos, desprendimiento de retina y lesión del nervio óptico. La lesión del nervio óptico requiere un examen neuro-oftálmico y puede requerir una intervención neuroquirúrgica en el entorno de un hospital militar, según la gravedad de la lesión.
Lesiones de globo abierto
La presencia de lesiones en el globo ocular abierto puede determinarse mediante examen clínico y TC. Sin embargo, la exploración completa del globo ocular con extirpación de 360 grados de la conjuntiva (periotomía), la separación de los músculos rectos y el examen posterior de la esclerótica sigue siendo la forma más eficaz de determinar si el globo ocular se ha lesionado o no. Durante la cirugía exploratoria , los restos extraños se pueden eliminar con herramientas microquirúrgicas mediante una inspección bajo el microscopio de la sala de operaciones. Por lo general, las laceraciones del globo ocular se reparan lo más posteriormente posible para prevenir cualquier déficit adicional en la agudeza visual. Las laceraciones posteriores al área expuesta no se suturan; los intentos de sellar estas lesiones a menudo dan como resultado la extrusión de componentes intraoculares. La curación de estas lesiones se produce de forma natural mediante la cicatrización de la grasa orbitaria dorsal en la esclerótica . [2] [3] Si se detecta un aumento clínicamente significativo de la presión intraocular con el síndrome del compartimento orbitario, el oftalmólogo puede realizar una cantotomía de emergencia en el canto lateral. Las lesiones canaliculares, así como las laceraciones de los párpados, también se reparan comúnmente en el entorno hospitalario militar. [2] [3] Suturar la laceración después de la remoción de cuerpos extraños depende de la ubicación de la fisura global: el nailon 10-0 con pegamento de cianoacrilato se usa comúnmente en la córnea, y se puede emplear pericardio humano procesado si está disponible quirúrgicamente. El cierre esférico del limbo y la esclerótica requiere nailon 9-0 y 8-0, respectivamente. [2]
Si el daño al globo ocular es irreparable, el oftalmólogo puede realizar una enucleación primaria , evisceración (oftalmología) o exenteración en el hospital de combate. El 14% de las lesiones en el globo que sufrieron durante la Operación Libertad Iraquí han requerido enucleación. La implantación de una esfera de silicona oculoplástica o un dispositivo similar suele seguir estos procedimientos. [2] [3]
Cuidado posoperatorio
La atención posoperatoria para pacientes con traumatismo ocular relacionado con la explosión se realiza en centros de atención terciaria. Los pacientes con lesiones del globo ocular cerrado requieren observación y examen de seguimiento con un optometrista , que incluye microscopio con lámpara de hendidura e inspección del fondo de ojo dilatado. Aquellos que han sido tratados por reparaciones de globo abierto a menudo experimentan un retraso en el tratamiento posoperatorio que varía de 10 a 14 días después de la lesión. Este período se debe al tratamiento de otras lesiones potencialmente mortales, así como a la necesidad de una estimación precisa de la agudeza visual fuera de la inflamación debida a la lesión y la intervención quirúrgica. [1] [2] [9]
En pacientes con quemaduras faciales, queratopatía por exposición o epífora crónica , un oftalmólogo puede sugerir una cirugía de reconstrucción palpebral. Dependiendo de la gravedad del trauma físico sufrido, la realineación quirúrgica de los músculos extraoculares puede aliviar el estrabismo . La realineación de los músculos extraoculares también está indicada en la diplopía crónica que ocurre dentro de los 20 grados del campo visual. A todos los pacientes que han sufrido una lesión cerebral traumática en ausencia de un traumatismo ocular se les sigue recomendando que se sometan a un examen por parte de un optometrista. Fuera de la instalación de tratamiento, estos pacientes deben monitorear cualquier signo de patología ocular de inicio tardío secundario a la bTBI, incluida la disminución de la capacidad y velocidad visual / de lectura, fotofobia , visión borrosa, capacidad de acomodación reducida y dolores de cabeza. [2] [9]
Resultados visuales
Los resultados visuales para los pacientes con traumatismo ocular debido a lesiones por explosión varían y los pronósticos dependen del tipo de lesión sufrida. La mayoría de los resultados visuales deficientes surgen de lesiones perforantes: solo el 21% de los pacientes con lesiones perforantes con percepción de la luz preoperatoria tuvieron una agudeza visual mejor corregida (AVMC) final mejor que 20/200. En conjunto, los pacientes que experimentaron hemorragia coroidea, globos perforados o penetrados, desprendimiento de retina, neuropatía óptica traumática y hemorragia macular subretiniana tuvieron las tasas de incidencia más altas de AVMC peor que 20/200. Los informes de la Operación Libertad Iraquí (OIF) indican que el 42% de los soldados con lesiones en el globo ocular de cualquier tipo tenían una AVMC mayor o igual a 20/40 seis meses después de la lesión, y los soldados con cuerpos extraños intraoculares (IOFB) retuvieron 20/40 o mejor visión en el 52% de los casos estudiados. [1] [2] [3]
La perforación del globo ocular, la intervención oculoplástica y las lesiones neuro-oftálmicas contribuyen significativamente a los malos resultados visuales informados. El 21% de los centros terciarios que tratan a pacientes expuestos a un traumatismo por onda expansiva informaron neuropatía óptica traumática (TON) en sus pacientes, aunque se informó avulsión del nervio óptico y TON en solo el 3% de las lesiones de combate. [2] En el caso de que una víctima de traumatismo penetrante del globo no pueda percibir ninguna luz dentro de las dos semanas posteriores a la intervención quirúrgica, el oftalmólogo puede optar por enuclear como medida preventiva contra la oftalmía simpática . Sin embargo, este procedimiento es extremadamente raro y los informes actuales indican que solo un soldado de la OIF se ha sometido a enucleación en un centro de atención terciaria para prevenir la oftalmía simpática. [2] [3]
Prevención
Armadura ocular
La prevención del traumatismo ocular es más eficaz cuando los soldados usan correctamente una armadura ocular de policarbonato en el campo de batalla. Para la Operación Libertad Iraquí y la Operación Libertad Duradera, las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos han puesto a disposición de los combatientes y del personal asociado Gafas protectoras de láser balístico (BLPS), Sistema cilíndrico de gafas de protección especial (SPECS) y Gafas de sol / viento / polvo (SWDG). Estas formas de protección ocular están disponibles en lentes recetados y sin receta, y su uso se ha hecho obligatorio en todo momento cuando los soldados se encuentran en áreas de conflicto potencial. A pesar de su historial comprobado de protección contra el trauma secundario por explosión, el cumplimiento de los soldados sigue siendo bajo: el 85% de los soldados que sufrieron un trauma ocular en el primer año de OEF no usaban sus lentes protectores en el momento de la detonación. Si bien el 41% de los soldados no recordaba si llevaban o no protección para los ojos en el momento de la detonación, el 17% de las víctimas usaban protección para los ojos, mientras que el 26% de las víctimas no. Entre este grupo, los pronósticos visuales más pobres se documentaron en personas que no usaban protección para los ojos. [2] [11] La falta de cumplimiento se ha atribuido a quejas sobre la comodidad, el estilo y el "empañamiento" de los lentes cuando están en el campo. BLPS y SPECS ofrecen la misma línea de protección contra traumas secundarios que las gafas SWD, y estas lentes pueden superar las quejas que muchos soldados tienen con sus gafas militares. [8]
Eye Armor y el trauma de la onda expansiva primaria
A pesar del éxito de las gafas y los lentes contra el trauma balístico y secundario, las formas de protección ocular BLPS, SPECS y SWDG no protegen contra las lesiones por explosión primaria. El espacio entre las lentes y los ojos promueve la difracción de ondas sónicas, y los esfuerzos actuales para erradicar el trauma ocular debido a la onda expansiva primaria no han tenido éxito debido a esta interfaz aire-lente-ojo. [2]
Diseño de casco y lesión cerebral traumática relacionada con explosiones
Además, los investigadores actuales han correlacionado el diseño del casco con una amplificación de ondas que pueden causar bTBI. Moss y col. (2009) utilizaron modelos de cabezas humanas equipadas con cascos aprobados para su uso en OEF y OIF y las sometieron a ondas expansivas a 194G durante 2,1 milisegundos. Estos cascos, el Casco Modular de Comunicaciones Integradas (MICH) cuentan con una red de malla que ofrece comodidad entre la cabeza del usuario y la carcasa de Kevlar del casco. Si bien es efectivo contra el trauma balístico, el grupo de Moss informó que la flexión del cráneo se amplifica por la interfaz de aire entre el casco y el cráneo. Este espacio puede amplificar los efectos de bTBI, y el grupo sugirió que una conexión de espuma entre el casco y la cabeza del usuario puede disminuir los efectos de la onda de presión máxima durante una explosión. [11]
Dispositivo de visión BrainPort
Una gran cantidad de investigación en torno al trauma ocular relacionado con la guerra proviene del Departamento Académico de Cirugía y Trauma Militares (ADMST). Junto con Wicab Industries, el ADMST ha desarrollado el Dispositivo de Visión BrainPort, un sustituto sensorial de los soldados ciegos en servicio. El dispositivo utiliza la lengüeta, junto con una cámara montada en un par de gafas de sol, para proporcionar al usuario una representación electrotáctil del entorno. Después de la calibración y la práctica, el usuario puede interpretar objetos, formas y patrones en su entorno inmediato.
Referencias
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