人工关节置换术与肺脂肪栓塞.ppt

人工关节置换术与肺脂肪栓塞 北京大学第三医院骨科娄思权 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l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 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 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 300mmhg 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 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 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 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 时 插入股骨假体时 经食道心脏超声 可以发现明显的 阵雨 样栓塞流 植入骨水泥股骨假体后 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 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 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 肺血管收缩剂 稳定的血栓塞A2代谢产物 和 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 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 l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 l次要指标 动脉血氧分压低于8 0Kpa 血红蛋白下降 l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 CO2降低 脂肪栓塞综合征的预防 危险因素 l股骨转移瘤l心储备降低l创伤后的低血容量l合并肺损伤l股骨骨折 包括股骨颈骨折 l植入假体体积较大l双侧关节置换术l卵园孔未闭l合并骨质疏松 髓内压增加导致髓腔内产生的游离脂肪进入循环 从而造成肺脂肪栓塞 预防措施减少髓内压的增加减少髓腔内游离脂肪滴入血 一 膝关节置换术中脂肪塞的预防1 髓外定位 避免了对髓内脂肪的干扰 从而有预防作用 1989年 Dor及1999年David等做这方面研究 2 扩孔减压 扩大股骨髁间钻孔 使其直径大于髓内定位杆的直径可以允许髓内成分溢出髓腔 从而减少髓内压力 减少脂肪栓塞的发生 3 定位杆的沟槽设计 定位杆在通过股骨干狭窄部位时 髓内压力增大如果定位杆上开若干纵形槽 髓内成分可以顺着槽向外溢出而减压 近年有人提出 在定位杆的中心轴开孔 对减压更有利 4 高压脉冲冲洗 可以减少髓内栓塞颗粒的数量减少闭塞血管的数量到非冲洗组的1 10减少花生四烯酸代谢产物 特别是前列腺素 可以减缓血压下降和肺动脉压增高等血流动力学改变 二 骨水泥髋关节置换术中脂肪栓塞的预防脂肪栓塞多发生在插入骨水泥股骨假体和髋关节复位时而并非发生在安装髋臼假体的时候骨水泥髋关节置换术中脂肪栓塞的发生率比非骨水泥的THR要高 股骨远端钻孔减压但今造成骨水泥溢出的危险1 假体纵轴钻孔减压形成一个中央的引流管道 当插入假体时可能允许髓腔内脂肪溢出 但孔道易被骨水泥堵塞2 高压脉冲冲洗减少手术区域游离的脂肪粒及其他骨髓成分等 从而减少栓塞机会但是 当使用骨水泥固定股骨假体时 它并不能完全阻止肺内动静脉分流的增加 4 髓内真空技术 通过股骨近端沿股骨粗线安放一根引流管 假体尖端稍远外股骨外侧骨皮质钻孔安放另外一根引流管 连接负压吸引后可形成髓内真空 可以显著降低注入骨水泥的髓腔内压力骨水泥髋关节翻修技术的改进使骨超声工具清除骨水泥比用骨刀 高速钻更容易诱发脂及栓塞有进一步证实 三 非骨水泥髋关节置换术中脂肪栓塞的预防Lewallen提出 如果高危因素多的病人尽量用非骨水泥假体而不必坚持用骨水泥但应注意到 即使不用骨水泥 在作股骨髓腔准备 近端开槽 扩髓 过程中仍有发生脂肪栓塞的危险 非骨水泥THR也要注重预防栓塞的发生 高压脉冲冲洗 髓腔锉和假体纵轴钻孔减压 改进骨科操作技术高频振动髓腔锉扩髓时对髓内压增加影响较小 但是不能完全阻止髓内压的升高改进操作 向髓内放假体时轻柔 允许髓内成分溢出