人工关节置换术与肺脂肪栓塞

人工关节置换术

与

肺脂肪栓塞

莆田学院附属医院骨科陈国立Bergman

1863年猫静脉内注射油滴

描述了脂肪栓塞综合征

1873年对一例多发骨折病人

第一次提出了脂肪栓塞

综合征的临床诊断

1976年

国外报告：人工关节并发脂肪栓塞

综合征逐渐增多

1995年

国内开始报导：骨水泥全髋关节置换

术并发脂肪栓塞综合

征导致死亡的病例

脂肪栓塞和脂肪栓塞综合征：

两个不同的概念

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脂肪栓塞：肺实质或外周血微循环中发现脂肪球

l

脂肪栓塞综合征：

指创伤或骨折后，在脂肪栓塞的基础上发生的以肺部病变为主，以呼吸困难为主要表现的综合征

发生机制

1.

机械学说：1924年Gaus假说脂肪被释放进入血液循环

造成机械性堵塞引发病理生理变化

机械学说的三个条件：

1.

有游离脂肪的释放—脂栓的来源

2.

有破裂的血管允许脂肪进入

3.

髓腔内压力增加，促使脂肪进入血管

人工关节置换术同时具备这三个条件

Ａ.游离脂肪的释放

扩髓、插入假体等髓内操作均可以使髓腔脂肪游离

Ｂ.血管壁破坏：

股骨髓腔内血管壁比较薄，髓腔内压力增高，很容易导致其破裂造成脂肪，骨髓成分等通过位于沿股骨粗线分布的静脉、干骺端的血管进入循环。

C.

髓内压增高

向髓腔内插入假体，髓腔锉及定位杆时，可形成“活塞效应”，导致股骨和胫骨髓内压升高。

Kallos：1974年证实，向股骨髓腔内填骨水泥时，髓腔内压力为290-900mmhg。病理证实脂肪栓塞发生。

Tronzo：也证实在此操作时髓内压经常>300

mmhg，并有脂肪栓塞现象，在植入假体过程中，经食道心脏超声（TEE）可以探测到右心房内明显的栓塞现象。

Kerstell证实：肺部脂肪栓和股骨骨髓的甘油三脂中脂肪酸组成一致，说明肺部脂肪栓子可能来自髓腔内脂肪。

1.化学学说：

Lehman和Meore提出认为：

血液中脂质物理状态的改变导致了脂肪栓塞的形成。在正常情况下，血液中脂质与一种或多种蛋白成分结合形成脂蛋白，由于某种原因，降低了血管内脂肪的稳定性，血浆内乳糜微粒聚集导致脂肪栓塞

支持化学学说的一些现象：

(1)

创伤使释放的儿茶酚胺促使脂肪动员，血中的甘油三脂和游离脂肪酸增高

(2)

非创伤性炎症：如胰腺炎，骨髓炎，脂肪肝条件下也在血浆Ｃ反应蛋白水平增高条件下，可以导致乳糜微粒和极低密度脂蛋白的聚集。

人工关节置换术甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）单体释放进入循环能促进脂肪的聚集和栓塞形成，导致脂肪栓塞吗？

静脉内可以测得ＭＭＡ单位，却没有甘油三脂和胆固醇水平的变化，因此，目前对上述理论值得怀疑

同时，循环中的脂肪不能作为脂肪栓子的来源，因为高血脂症并不增加脂肪栓塞的几率。

病理生理学改变

人工关节置换术可以造成如下

血流动力学改变：

1.

血压降压

2.

心输出量下降

3.

肺动脉压和肺血管阻力增高

4.

肺分流量增加

5.

肺泡死腔增大

6.

血氧分压降低

这些变化的解释：

1.

脂肪栓塞的机械作用：

在作ＴＨＡ时，插入股骨假体时，经食道心脏超声（ＴＥＥ）可以发现明显的“阵雨”样栓塞流，植入骨水泥股骨假体后５分钟即可观察到肺内分流量的增加，这种栓塞现象和立即发生的肺功能异常即是骨髓成分机械堵塞的直接效应

作高压脉冲冲洗后肺栓塞的面积

非冲洗组

作高压脉冲冲洗后肺栓塞的心输出量不变<

非冲洗组心输出量和血压下降

说明：脂肪栓塞才是造成呼吸循环系统改变的原因

1.

前列腺素类物质的作用

大约５０％的肺血管被堵塞时，才可能导致持续的肺动脉压升高，实际上，推测大约２０％的肺毛细血管被脂肪微粒堵塞，因此有两种可能：

(1)

被激活的促进血管收缩的因素加剧脂肪栓塞的堵塞作用

(2)

肺的营养血管被堵塞，所以实际被堵塞的肺血管比形态计量学观察到的结果要多。

Byrick等研究了在关节置换术中，前列腺素类物质对血流动力学改变作用。

发现：骨水泥关节置换术急性肺脂肪栓塞发生的同时，伴随发生四烯酸代谢产物。ＴＸＢ２（肺血管收缩剂，稳定的血栓塞A2代谢产物）和６－Ket.

PGFL

（体循环扩张剂，稳定的前列环素代谢产物）水平增高。

高压脉冲冲洗后肺组织内栓塞减轻，６-KetoPGFL

也减少。

3.骨水泥单体：

Mir等认为聚甲酯丙烯酸甲酯（PMMA）诱导的心肌抑制；

Peebles和Kim等提出是骨水泥诱导的血管扩张

以下资料并不支持使用骨水泥含导致上述血流动力学改变：

1.

在动物实验造成血管扩张所需的

PMMA单体剂量明显超过临床骨水泥人工关节术中释放出的单体剂量。

2.

Elmaraghy等实验提出：无论是否存在MMA单体，在髓和髓腔准备中都可以观察到肺脂肪栓塞引起的血流动力学变化；

3.

用骨腊代替骨水泥固定假体，

并没有观察到脂肪栓塞的减轻

4.

非骨水泥THA和骨水泥THA

的实验，都有脂肪栓塞发生

5.

…..

3.反常栓塞

在心脏没有异常分流的情况下，如果肺部脂肪栓子来自髓腔内脂肪就不会在心脏、肾脏、脑等血管发生体循环栓塞

但实际情况是：还在脑、心脏、肾都存在脂肪栓塞，称之为：反常栓塞

什么原因造成反常栓塞？

有变形能力的脂肪球能穿透过肺循环，从而引发体循环栓塞的症状，形成反常栓塞。

临床表现1.

脂肪栓塞综合征的典型表现：

1962年Sevitt分类：

(1)

亚临床型：创伤后三天左右发生，以低氧血症和轻度血液学改变为特征

(2)

非暴发型：伤后六天后发生，表现为：发烧，皮肤出血点，心动过速、呼吸衰竭，中枢神经系统栓塞症状，血小板下降，贫血，凝血异常。胸片：肺部密度增加

(3)

暴发型：创伤后突然发生，进展迅速，经常在伤后数小时内死亡。主要特点是：急性呼吸衰竭，急性神经系统栓塞症状。

呼吸系统经常首先出现症状：呼吸急促、呼吸困难、紫绀等。心动过速、发热。肺部罗音、胸膜摩擦音NS：头痛、烦燥不安、兴奋异常、惊厥、脑水肿第二、三天，50%病人出现胸部、腋前臂、结膜出血点（常被忽视）视网膜检查可以发现渗出、水肿斑、血管周围出血，有时甚至看到栓塞的脂滴2.关节置换术并发脂肪栓塞的临床表现

常常属亚临床型损害

术前病人存在心肺疾患脂肪栓塞可以导致手术后心肺疾病加重,

要较长时间的重症监护，甚至死亡。

在植入骨水泥股骨假体5分钟，即可观察到肺内分流量增加

导致死亡和危及生命的心肺功能异常大多发生在手术中术后很短时间内手术后前三天，骨水泥和非骨水泥关节置换术的病例都有：体温上升，血小板减少。

3.其它因素

Grossling提出：所有下肢长骨骨折都有肺部脂肪栓塞病理检查，脂肪栓塞的发生率可达100%

但发生脂肪栓塞综合者只有5-10%（包括多发骨折、骨盆骨折）

大部分表现为：亚临床型

胸闷、气短、等轻微症状

如果病人心肺功能储备较差，常常可发展成脂肪栓塞综合征

临床诊断Gurd诊断标准包括主要指标、次要指标和参考指标：

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主要指标：皮下出血、呼吸系统症状及肺部X线变化、无颅脑外伤的神经体征；

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次要指标：动脉血氧分压低于8.0Kpa、血红蛋白下降。

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参考指标：心动过速，脉快，高热，血小板突然下降，尿中脂肪滴及少尿，血沉快、血清脂肪酶上升、血清内游离脂肪滴等

主要指标次要指标参考指标

确诊(1)2项

(2)

1项+

4项或

4项

隐性脂肪栓塞

1项＋

4项

人工关节置换术均在麻醉监护下进行术中通过特殊监测早期发现脂肪栓塞并可以作有关的研究

1.动脉血气分析

脂肪栓塞导致肺的通气血流比率失调

动态的动脉血气分析可以早期发现血氧分压的降低

有利于脂肪栓塞的早期发现

Ohnson认为：动脉血气分析是最有诊断价值的检查方法之一

2.术中经食道心脏超声（TEE）监测：

将探头置于食管和胃腔内直接对心脏及其周周血管进行扫描（无创监测）

特点：探测距离近，避开了肺部气体的影响探头分辩高，图象分辩率明显改进对病人可以在术中连续监测

1985年，在植入骨水泥髋关节假体时第一次通过TEE在右心房内探到了被释放到循环中的脂肪颗粒。

TEE观察到的影像学变化与血流动力学变化、氧饱和度

呼气末CO2分压，肺内动静脉分流

这些变化，以及肺组织内栓塞的严重程度是一致的

当TEE(-)或仅有1级栓塞时，监测为正常

当插入股骨假体，髋关节复位时，

TEE观察到2-3级的栓塞流

及时地记录到血流动力学和心肺功能的参数变化

TEG监测可以反映出（2-3级）栓塞和心肺功能变化之间的因果关系

3.

血流动力学监测，通过Swan-Ganz

导管针算出各种数据

4.

呼气本二氧化碳分压（

ET-

CO2）监

测：

目前所知，当空气栓塞时ET-CO