文档108 人工关节置换术和脂肪栓塞

1、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

2、,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

3、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

4、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

5、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

6、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,A,2,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,Keto PGFL,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

7、,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

8、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、

9、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

10、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,

11、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,

12、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,CO,2,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

13、,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

14、，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

15、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，扩髓后冲