全髋关节置换术后脂肪栓塞的早期诊断和治疗

1、全髋关节置换术后脂肪栓塞的早期诊断和治疗               作者：林惠琴，张劭博 宁志杰【关键词】  脂肪栓塞  在肺实质或外周血液循环中发现脂肪球，即可以诊断为脂肪栓塞；而脂肪栓塞综合征(fat embolism syndrome，FES)通常是指创伤或骨折后，在脂肪栓塞基础上发生的肺部病理改变，是以呼吸困难为主要临床表现的综合征。在国外，随着人工关节外科的发展，与之相关的脂肪栓塞综合征的报道日渐增多，因而对其进行了深入研究；而在国内

2、，对其尚未有足够的重视，这是因为脂肪栓塞大多数为亚临床型损害1，其临床表现容易被其它合并症所掩盖。但是，如果患者手术前存在心肺疾患，脂肪栓塞则可以导致患者病情加重，甚至可以造成死亡。   Woo等2回顾了2012例全髋关节置换术的术中并发症，0610的患者发生心肌梗死，00205的患者死亡。1995年国内有了骨水泥全髋关节置换术后脂肪栓塞综合征导致死亡的首例报告3。Heinrich等4报告，术中影像学监测显示脂肪栓塞的发生率高达92。死亡后经病理检查证实为脂肪栓塞的亦不罕见5。   1  脂肪栓塞的发生机制   Wozase

3、k等6证实扩髓时扩髓器的插入可使髓腔远端压力明显升高，并破坏髓腔血管，使脂肪颗粒易进入哈佛管、福尔克曼管和营养血管7，再经骨皮质及骨膜附近的血管进入血液循环。直径10 m的脂肪滴由于不能通过肺毛细血管床而滞留于肺，导致脂肪栓塞综合征，引起肺动脉高压、低氧血症、二氧化碳蓄积等症状8,9。Hayakawa M通过在人工髋关节置换手术过程中，应用经食道超声心动图检测右心血流，当发现有异常物质进入右心房时，迅速从右心房抽血检验，在标本中发现了一些非结晶的、嗜红细胞的规则的颗粒状物质。病检结果提示栓子来源于操作中造成的骨颗粒10。   2  肺栓塞的病理生理 &#

4、160; 21  脂肪栓塞的机械作用   损伤的脂肪组织的甘油三酯颗粒进入血循环并阻塞肺血管。微小的脂肪小滴(直径710 m)可以通过肺毛细血管进入体循环的动脉系统，阻塞脑、皮肤毛细血管。对于全身性FES患者的病理学检查在肺微血管内发现广泛的脂肪栓子栓塞。在对FES患者的尸检中和动物实验中也发现了同样的病理变化。   在全髋关节置换术中，置入骨水泥股骨假体后5 min即可观察到肺内血分流量的增加11;导致死亡和危及生命的心肺功能异常大多数发生在术中或者术后很短的时间内。这种栓塞现象和即刻发生的心肺功能异常提示了一种直接的因果关系，即脂肪机械栓塞

5、的直接效应。   22  凝血系统的激活   肺血管内血液的凝血和纤溶系统在这一过程中起重要的作用，当进行股骨颈截骨时，凝血酶抗凝血酶复合物(TAT)、纤维蛋白A、D-二聚体(DD)无明显变化；当插入骨水泥型股骨假体时，上述指标明显上升，且平均肺动脉压升高，提示肺栓塞。在插入股骨假体前给予1000单位低分子肝素，凝血指标就无明显上升，说明当插入股骨假体时，凝血过程被激活，增加了肺栓塞的发生率。动物试验提示骨创伤周围，凝血和纤溶系统激活，骨创伤周围的凝血酶抗凝血酶复合物(TAT)和组织型纤溶酶原激活剂(tPA)增长了7倍。含激活的凝血物质通过血液

6、循环进入了肺组织微循环，而且进一步发现在手术中，骨髓腔进行准备时系统血小板因子凝血酶增加200倍。Sokolowska B等把68例行全髋关节置换的患者分为对照组和血液稀释组，在术前、术中、术后监测凝血指标，包括TAT、凝血酶原、抗纤溶酶复合物(PRP)，发现两组患者中凝血和纤溶功能都被活化，且两组患者间凝血和纤溶活化差异不大12。   23  骨水泥单体的作用   有学者指出，骨水泥单体的吸收可以导致心血管系统的反应，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)诱导的心肌抑制、血管扩张等。骨水泥单体可被局部血管吸收入血，高浓度的骨水泥单体可以破坏血中粒细

7、胞和单核细胞，使它们释放出蛋白水解酶而发生细胞和组织溶解，同时使组织因子暴露并与血管内皮结合促进血栓形成。骨水泥单体对单核细胞、粒细胞、内皮细胞都有毒性作用13。骨水泥单体还可作用于血管平滑肌的钙通道，导致血管的放松、血压下降、血流速度变慢、血液淤积，容易形成血栓。   3  脂肪栓塞的临床诊断方法   由于人工关节置换术均在麻醉监护下进行，所以提倡在术中通过特殊监测以早期发现脂肪栓塞，从而有利于对术中脂肪栓塞的预防和研究。   31  心电图   急性肺栓塞心电图改变的病理生理学基础是较大或较

8、多肺动脉内机械性堵塞和继发性体液因素的参与，引起肺动脉压升高所致的右心室和右心房的扩张14，这些血流动力学改变可导致心电图右心室劳损和右心房肥大图形。此外，冠脉痉挛可能导致心肌缺血加重15,16。   心电图无创、价廉、可重复操作，对肺栓塞诊断可提供诊断线索，无特异，阳性表现有S Q T、电轴右偏、顺钟向转位、完全或不完全右束支传导阻滞、右心室肥厚、肺性P波等。但是更为常见的是窦性心动过速、T波倒置和ST段下降。也可出现电轴左偏、假性心肌梗死图形、低电压等。心电图改变多在发病后即刻开始出现，以后随病程的发展演变而呈动态变化，为非特异性，因此是诊断的“双刃剑”，应用得当有助于

9、诊断，反之则可能误诊为冠心病等而贻误诊断。   32  血气分析   脂肪栓塞导致肺的通气血流比率失调，动态的血气分析可以早期发现血氧分压的降低。肺血管窗堵塞15以上即可出现氧分压下降，低碳酸血症，肺泡-动脉血氧分压差P(A-a)O增大(正常515 mmHg，老年2530 mmHg)。计算方法：P(A-a)O=PiO-PaO+(125PaCO)。通过对比有利于早期发现脂肪栓塞。   33  术中经食道超声监测   经食道超声监测(TEE)是将探头置于食道和胃腔内，直接对心脏及其周围血管进行扫描，

10、属于无创监测。其主要特点是：探测距离近，对肺部气体无影响；图像分辨率高；术中可以进行连续监测。1985年，在置入骨水泥型髋关节假体时，第一次通过TEE在右心房内探测到脂肪栓塞影像。   TEE可以直观地看到位于右心房或中心肺动脉的栓子，右心血流动力学改变(直接提示肺动脉栓塞征象)，不能解释的右心舒张功能障碍，明显的三尖瓣反流等。部分患者出现肺动脉高压、右室高负荷和肺源性心脏病征象，右室壁局部运动幅度降低；右心室和(或)右心房扩大；室间隔左移和运动异常；近端肺动脉扩张；三尖瓣反流速度增快；下腔静脉扩张，吸气时不萎陷等。   临床上，TEE观察到的影像学变化

11、和血流动力学监测、氧饱和度、肺动静脉分流的变化是一致的。当TEE显示明显的“阵雨”样影像时，从右心房抽出的血样内可发现脂肪和骨髓成分，肺实质内出现大量的脂肪栓子2。所以，术中TEE连续监测对于脂肪栓塞的早期诊断有特殊意义。   34  血流动力学监测   通过颈内静脉、桡动脉穿刺置管连接换能器，可以持续监测中心静脉压(CVP)、平均动脉压(MAP)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)，经鼻插入食道超声多普勒探头，可以监测每搏量(SV)、心排血量(CO)、血流加速度(ACC)、峰流速(PV)、体循环阻力(TSVR)、左心室射血时间指数 (LVET

12、I)。发现骨水泥灌注即刻，灌注后3、5 min SBP、DBP、CO、SV、 ACC、PV、TSVR显着下降，LVETI明显延长；扩髓即刻，髓腔冲洗，骨水泥灌注后3、5、10 min时CVP均显着增加，骨水泥灌注即刻CVP明显下降；髓腔冲洗、骨水泥灌注即刻PaO显着下降；PaCO均在正常生理范围内，但在髓腔冲洗时有明显增加17。同时可以取肺动脉血样通过冷冻切片、伊红染色观察有无脂滴，有利于对脂肪栓塞的诊断。但是，此方法属于有创检查，而且存在一定的危险性，虽然它在动物实验中被广泛运用，但在临床上不应作为常规监测手段。      

13、0;     35  呼气末二氧化碳分压(PetCO)监测   各种原因的肺动脉栓塞引起肺血流灌注显着减少时，PetCO会发生异常降低。特别是发生空气栓塞时，PetCO是一项敏感指标。但是，Byrick等18通过动物实验证明，发生脂肪栓塞而出现肺动脉压增高时，PetCO并无明显改变，因此对诊断无临床症状的脂肪栓塞其有效性还需进一步研究。    4  肺栓塞的治疗   FES是自限性疾病，过去静脉内使用酒精、高渗葡萄糖、肝素、低分子右旋糖酐、阿斯匹林、白蛋白、抑肽酶等，因无确切

14、价值，已不推荐使用。现在对急性肺栓塞的治疗包括溶栓治疗、抗凝治疗、介入治疗和外科手术等19。   支持呼吸功能是主要的治疗措施。如果患者在非全麻下术中一旦出现呼吸急促或呼吸困难，即应鼻导管或面罩给氧，PaO维持在8090 mmHg以上。若给氧后PaO持续低于60 mmHg或进行性呼吸困难，应给予气管插管和机械通气。呼气末正压(PEEP)能扩张萎陷的肺泡，纠正通气血流比例失调，增加功能残气量和肺顺应性，有利于氧通过呼吸膜弥散20。   严重肺栓塞导致猝死的患者应立即行心肺脑复苏，持续不间断的心脏按压最重要，其作用在于通过心脏按压直接作用于主肺动脉内的栓子使

15、之逐渐被压碎，从而明显改善血流动力学，并延缓脑死亡。即使患者心电图呈直线，瞳孔散大，仍要坚持长时间心脏按压，直至血压恢复，不能轻易放弃21。   复苏后要注意保护脑功能，头部物理降温，脱水降颅内压，镇静及高压氧治疗，对改善脑功能都有一定意义。其它治疗还包括防治休克、止痛治疗等。循环容量不足、未经治疗的休克与FES预后不良有关，因此应该意识到术中积极补液的重要性。早期适当止痛能减少对创伤的拟交感神经反应，有助于降低血游离脂肪酸水平22。   自1995年国内首次报告骨水泥全髋关节置换术后脂肪栓塞综合征以来，许多学者对FES进行了大量的临床观察和实验研究，通

16、过对股骨假体的改进，病人的选择，术前评估，术中手术方式、麻醉的改进，与骨水泥相关的肺栓塞发生率已明显下降。但在诊断上仍缺乏特异性方法，治疗也以对症支持治疗为主，这与其发病机理尚未完全阐明有关。是否还有其它因素参与发病等等仍需要大量研究来证实。相信通过对 FES的发病机制的进一步研究，肺栓塞的发病率会进一步下降，治愈率会明显上升。   参考文献：   1  Pitto RP，Koessler M，Draenert KProphylaxis of fat and bone marrow embolism in cemented total hip

17、arthroplastyJClin Orthop,1998,(355):23-34.   2  Woo R, Minster GJ,Fitzgerald RH Jr. Pulmonary fat embolism in revision hip arthroplastyJ. Clin Orthop,1995,(319):41-53.   3  费琴明，刘成安，孙静娟.全髋置换术后脂肪栓塞综合症例报道J.上海医科大学学报，1995，22：138.   4  Heinrich H，  Kremer

18、P，Winter HEmbolic events during total hip replacement：an echocardiographic studyJActa Orthop Belg，1988，54：12-17   5  Hagley SR，Lee FC，Blumbergs PCFat embolism syndrome with total hip replacementJMed J Aust，  1986，  145：541-543   6  Wozasek GE，SimonP，Redl H，et

19、alIntramedullary pressure changes and fat  intravasation  during  nailing：an  experimental study in sheepJJ Traum，1994，36：202-207   7  Sturmer KMMeasurement of intramedullary pressure in an  animal experiment and propositions to reduce the pressure  

20、 increaseJInjury，1993，24：7-21   8  范卫民，王道新，李翔髓内钉固定对肺血流动力学影响的实验研究J.中华骨科学杂志，2000，20：689-692   9  张毅敏，梁国穗，冯国培，等.扩髓对髓内压和肺部脂肪栓塞的影响J.中华骨科学杂志，1999，19：494-497   10Hayakawa M，Fujioka YPathologicai evaluation of venous embolicduring total hip arthroplastyJAnaesthesia，20

21、01，56(6)：571-575   11Ries MD，Lynch F，Rauscher LA，et alPulmonary function during and after total hip replacement：findings in patients who have insertion of a femoral component with and  without cementJ. J Bone Joint Surg(Am), 1993, 75: 581-587.    12Sokolowska B, PiecuchW, Walter CA, et al. Evaluation of  selected parameters of blood coagulation and the  fibrinolysis system in patients undergoing total hip  reokacenebtJ.PrzeglLek, 200