全髋置换术中静脉空气栓塞的防治

全髋置换术中静脉空气栓塞的防治 1 深静脉血栓（deep vein thrombosis，DVT）和肺血栓栓塞症 （pulmonary thromboembolism，PTE）二者总称为静脉血栓 栓塞症（venous thromboembolism，VTE），同一疾病病程的 两个不同阶段。 DVT形成是血液在深静脉内不正常地凝结，属静脉回流障碍性 疾病，常见于下肢骨科大手术后，是肺栓塞的主要来源。 肺血栓栓塞症是指来自静脉系统或右心的血栓阻塞肺动脉或 其分支所致的疾病。 一、静脉血栓栓塞症的概述 2 1.肺动脉栓塞 定义:内源性或外源性栓子堵塞肺动脉引起循环障碍 的临床和病理综合征 组成:肺动脉血栓栓塞（PTE）、脂肪栓塞、羊水栓塞 、空气栓塞等。 栓子主要来源:深静脉血栓形成（DVT） 3 发病率：近几年有上升趋势，仅次于冠心病和高血压 死亡率：下肢的DVT是发生肺栓塞的高危因素，美国每 年因PE及DVT住院人数为65万例/年，死亡人数5万例/年 ，占第3位，仅次于肿瘤和心肌梗死。 影响因素：外科手术/创伤/缺少活动排在首位，而外科 手术中又以人工关节置换、髋膝部矫形术后的肺栓塞发 生率为最高。 4 2. 影响VTE的因素 VTE是一种多因素疾病，在遗传、后天获得和 环境危险因素之间有关联。 外科手术是VTE形成的一个主要危险因素 矫形外科手术静脉血栓栓塞的发生率则显著高 于其他外科手术的患者。 5 表 各种住院外科患者DVT的发生率 危险组DVT发生率（%） 妇科大手术患者1540 泌尿外科大手术1540 神经外科1540 普通外科2040 单纯下肢骨折2045 股骨骨折4060 大创伤4080 髋和膝部关节置换术4084 脊髓损伤6080 6 二、静脉空气栓塞是全髋置换术术 中严重的并发症之一 全髋置换术（Total Hip Replacement ,THR）中，患者 发生严重低血压、心跳骤停，甚至突然死亡的情况常有 报道 机理: F甲基丙烯酸甲酯单体（methylmethacrylate monomer,MMM）的过敏和毒性反应、 F脂肪和骨髓碎片栓塞 F组织凝血原激酶的活性增加 F神经刺激性反应增加 随着监测技术的改善，发现静脉空气栓塞可能是全髋置 换术中心肺功能障碍的一个主要原因。 7 1.全髋置换术中静脉空气栓塞发 生机理 发生空气栓塞的必要条件 空气来源 血管内外压力差 血管破口 8 THR 术中发生空气栓塞的主要气体来源 F扩髓后进入股骨骨髓腔的空气，大约有10- 25ml F甲基丙烯酸甲酯单体(MMM) 发生聚合反应时 ，在股骨假体周围可产生约2600 卡的热量 ，血液变热，使溶解在血液中的一部分气体 释放出来，形成气体栓子 9 THR 术中骨髓腔内的压力如何增加？ F扩髓后置入骨水泥，把空气封闭在股骨腔远 侧，当股骨假体被置入时，股骨腔内的压力 急剧升高，可达300-900mmHg F甲基丙烯酸甲酯单体(MMM) 发生聚合反应产 生热量可使骨髓腔内的压力增加20% 10 血管破口怎么形成？ F骨髓的静脉窦壁很薄，大约仅有3-4 个细胞 的厚度，并且缺乏肌层。 F骨髓的静脉窦直接和骨髓的静脉相通。 F扩髓时，骨髓的静脉窦被破坏，空气经破裂 的静脉窦进入静脉系统形成空气栓塞 11 2. 临床征象 进入静脉的空气量、进入的速度和病人心肺 功能的代偿情况是决定病情严重程度的主要因 素。 少量的气体可无任何临床表现 气体较多时，病人表现为肺动脉压增高，右心 衰竭，CVP增高 、呼气末CO2 下降、动脉压下 降、动脉低氧血症和高CO2 血症。 严重时可发生心跳骤停，甚至突然死亡。 12 这些征象发生在股骨假体植入的3-5min内，常 在10min 分钟内缓解。 当用椎管内麻醉时，病人可诉胸部不适、呼吸 困难、咳嗽、烦躁、昏迷。 一般情况差，合并严重心肺疾病的患者更易出 现严重的后果。 在一项用狗进行的研究中显示，静脉空气注射 的平均致死剂量为5ml/kg。 13 3. 发生率 THR 时，右心中气体栓子的检出率很高，但有 严重症状的发生率不高，死亡率就更低。 Propst 等用TEE对20 例行THR 的患者进行术 中监测，发现全部患者的右心都有气体栓子， 其中10 例病人的右心房完全或几乎完全充满 气体栓子，但无一例发生严重低血压。 Michel 用多普勒超声监测49 例THR 患者，空 气栓子的阳性率为30.6%，仅有两例发生严重 低血压。 14 Spiess 等用心前区多普勒超声监测70 例THR 患者，40 例为阳性（阳性率为57%），共发生 多普勒超声空气栓子阳性率事件70 次，且有 相应的血压下降30 次（MAP 下降20%）。THR 中因空气栓塞的死亡率尚无统计报道。 Charnley 报道10356例THR，有两例死亡。 Mayo Clinic 报道，1684 例病人行2012 次手 术，死亡9 人，死亡率0.4%。空气栓塞的发生 率和病人的年龄、性别、体重以及合并症无明 显相关。 15 4.监测 经食道超声心动图（TEE） TEE 是监测心内气体栓子的最敏感方法。 一般从经胃短轴和四腔长轴两个切面观察。 直径小于2mm 的栓子都能直接清楚的显示。它可敏感 地检测节段性室壁运动异常（SWMAs，segmental wall motionabnormalities）。 THR 时，超过一半的患者发生SWMAs 或原有的SWMAs 程度加重，左右心室都可累及，并且和心内出现栓子 的时间相吻合。 另外它可清楚显示心内分流，为反常栓塞（ Paradoxical Embolism）提供诊断依据。 16 经食道或心前区多普勒超声血流探查和听诊 空气进入右心时，就会使正常心内血流的方向和速度 发生变化，可用多普勒超声观察这些变化 经食道或心前区多普勒超声检查,在发生静脉空气栓塞 时，每次心跳规则的双心音图变得不规则，出现频率 为3-5Hz，间期为100-300ms，幅度为原来的150%的不 规则的频移。 THR 时，这种变化通常在股骨假体植入时发生 多普勒听诊静脉空气栓塞典型的表现为磨轮样杂音（ mill-wheel murmur），但敏感性可能较差。 17 心前区听诊 当进入静脉的空气量大于1ml/kg 时，在心前 区可听到典型的磨轮样杂音，类似咬碎脆玉米 片（crunching of cornflakes）发出的声音 。 18 ETCO2 、血流动力学和动脉血气 少量静腔空气栓子进入右心后，通过肺滤过排出，不 会有明显的体征和表现 当大量空气栓子进入时，就会表现为肺动脉压增高、 ETCO2 的下降、心排血量和血压下降、中心静脉压 增高、低氧血症和高CO2 血症、心律失常甚至心跳骤 停而死亡。 这些表现非空气栓塞所独有，因而特异性不高。 19 呼气末N2（ETN2） TEE监测心内空气栓塞虽有很高的特异性和敏感性,但要求 昂贵的设备和特殊的技巧，国内近期内很难推广 呼气末CO2 、血流动力学和动脉血气变化往往滞后。 研究表明，围术期ETN2的变化可有助于静脉空气栓塞的早 期诊断。 静脉空气栓子的主要排出途径是肺泡。在用纯氧通气进行 全麻期间，ETN2 浓度基本为零 20 当发生静脉空气栓塞时，空气栓子中的N2 会弥散到肺泡 中，引起ETN2 浓度明显升高 Matjasko 等发现，无论单次静脉注射和持续输入空气（ 1ml/kg/min），ETN2 的升高明显早于ETCO2 的下降。只 有当心输出量明显下降或肺动脉栓塞严重时，ETCO2 才 会显著下降，而且影响ETCO2 的因素很多。 因而在诊断静脉空气栓塞时，ETN2 的特异性和敏感性明 显高于ETCO2 21 5. 诊断 术中有TEE 监测时看到右心内出现气体栓子 全麻纯氧通气期间ETN2 突然升高，又排除了氮气的其它 来源 同时或随后出现的ETCO2 的下降、血压下降、SPO2 降低 、中心静脉压增高、肺动脉压增高、低氧血症和高CO2 血 症、心律失常等临床征象，即可确诊。 如无TEE和ETN2监测，在植入股骨假体后10min 内出现上 述临床征象，心前区听诊有典型的磨轮样杂音，也应立 即进行静脉空气栓塞治疗。 22 6. 预防 手术操作的改进 THR 中发生静脉空气栓塞的气体来源主要是扩髓后进 入髓腔的空气，因而骨科医师已尝试使用多种方法以 减少髓腔的空气和压力 F置入骨水泥时在髓腔内插入一通气管 F用一长嘴的骨水泥填充器由髓腔远端向近端填充骨 水泥 F股骨远端钻孔减压 F植入股骨假体前髓腔内吹入CO2 等，可不同程度地 减少空气栓塞的发生率和严重程度。 23 避免使用笑气吸入麻醉 N2O 有气腔扩大作用。60%-70%的N2O 吸入可使血 中气体栓子的体积增大数倍。用75%N2O 吸入麻 醉的兔子，气栓的中位数致死剂量比不使用N2O 的兔子减少了3 倍。 24 Ngai等报道3 例在N2O 麻醉下行THR 术发生空气静脉 栓塞的病人 F在股骨假体植入时，血压下降，心脏听诊有磨轮 样杂音。 F停用N2O 和麻黄素后，症状在10min 内缓解。 F1 例继续用N2O 麻醉，数分钟又出现气栓症状，停 用N2O 后又迅速缓解。 F若使用N2O 麻醉，应在股骨假体植入的前后10min 内停止使用。 25 7 .处理 一旦发现有空气栓塞，应立即通告手术医师， 暂停手术，检查静脉通路有无空气进入； 停用N2O 吸入，纯氧通气； 经中心静脉导管抽吸心内气体 升压药维持血压 26 头低左侧卧位或半左侧卧位 吗啡静脉注射等。 心跳停止时按心肺复苏的原则抢救。 理论上发生静脉空气栓塞时，从右心抽出空气 是理想的处理方法。 27 Andersen 观察6 例THR，术前用14 号套管在X 线导引 下从前臂静脉置入右心房，超声探头置于第三肋间胸 骨右缘进行监测。6例中有5 例超声指标有气体栓子， 持续时间为153 秒，仅有一例抽出3ml 气体，3 例抽 出少量泡沫，1 例末抽出气体。 在一项神经外科的研究中，超声发现69 例病人中27 例有空气栓子，20 例从中心静脉中抽出空气，最多的 1 例有5ml。中心静脉导管在心脏中的位置可能是能否 抽到气体的主要因素。 Artru 在用狗进行的实验中显示，通过增加中心静脉 导管上的侧孔数，增加了空气吸出量，提高了抢救复 苏率。 28 8.反常空气栓塞 反常空气栓塞（Paradoxical air embolism）指静脉 内的空气栓子进入动脉系统，引起器官的动脉栓塞， 当栓塞发生冠状动脉和脑内动脉时，可引起严重后果 ，甚至死亡。 肺毛细血管的直径通常在20m 以下，空气栓子一般 不会通过肺静脉进入左心室。心内分流可能是静脉栓 子进入体循环的主要途径。 尸解显示，20%-35%的人有可探查的卵圆孔未闭（ probe-patent foramen ovale），即右房压力高于左 房时，就会出现右向左的分流。 29 TEE 研究也显示5%-10%的成年人存在有血流 通过的卵圆孔未闭（Flow-patent foramen ovale） Propst 等在20 例THR 中也观察到1 例有血流 通过的卵圆孔未闭。这种解剖上的缺陷可能是 导致反常栓塞的主要病理基础。 Mehta 等研究了不同容量的气体注入静脉后右 房压和左房压