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,第一页，共五十九页。,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,第二页，共五十九页。,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,第三页，共五十九页。,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，在脂肪栓塞的根底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,第四页，共五十
2、九页。,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,第五页，共五十九页。,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,第六页，共五十九页。,.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,第七页，共五十九页。,.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。,第八页，共五十九页。,C.髓内压增高向髓腔内插入假体，髓腔锉及定位杆时，可
3、形成“活塞效应，导致股骨和胫骨髓内压升高。,第九页，共五十九页。,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。,第十页，共五十九页。,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。,第十一页，共五十九页。,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。,第十二页，共五十九页。,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
4、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,第十三页，共五十九页。,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发动，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响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。,第十四页，共五十九页。,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疑心 同时，循环中的脂肪不能作为
5、脂肪栓子的来源，因为高血脂症并不增加脂肪栓塞的几率。,第十五页，共五十九页。,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,第十六页，共五十九页。,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,第十七页，共五十九页。,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
6、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,第十八页，共五十九页。,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。,第十九页，共五十九页。,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.,第二十页，共五十九页。,P
7、GFL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。,第二十一页，共五十九页。,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,第二十二页，共五十九页。,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；,第二十三页，共五十九页。,3.用骨腊代替骨水泥
8、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.,第二十四页，共五十九页。,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,第二十五页，共五十九页。,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病症，形成反常栓塞。,第二十六页，共五十九页。,临床表现,第二十七页，共五十九页。,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
9、度血液学改变为特征(2)非爆发型：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，中枢神经系统栓塞病症，血小板下降，贫血，凝血异常。胸片：肺部密度增加(3)爆发型：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，急性神经系统栓塞病症。,第二十八页，共五十九页。,呼吸系统经常首先出现病症：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、结膜出血点常被无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,第二十九页，共五十九页。,2.关节
10、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。,第三十页，共五十九页。,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。,第三十一页，共五十九页。,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,第三十二页，共五十九页。,大局部表现为：亚临床型胸闷、气短、
11、等轻微病症如果病人心肺功能储藏较差，常常可开展成脂肪栓塞综合征,第三十三页，共五十九页。,临床诊断,第三十四页，共五十九页。,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、呼吸系统病症及肺部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,第三十五页，共五十九页。,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,第三十六页，共五十九页。,人工关节置换术均在麻醉监护下进
12、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,第三十七页，共五十九页。,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,第三十八页，共五十九页。,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,第三十九页，共五十九页。,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。,第四十页
13、，共五十九页。,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,第四十一页，共五十九页。,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,第四十二页，共五十九页。,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,第四十三页，共五十九页。,脂肪栓塞综合征的预 防,第四十四
14、页，共五十九页。,危险因素：l股骨转移瘤 l心储藏降低 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,第四十五页，共五十九页。,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,第四十六页，共五十九页。,预防措施 减少髓内压的增加减少髓腔内游离脂肪滴入血,第四十七页，共五十九页。,一、膝关节置换术中脂肪塞的预防1.髓外定位：防止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
15、溢出髓腔，从而减少髓内压力，减少脂肪栓塞的发生,第四十八页，共五十九页。,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假设干纵形槽，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,第四十九页，共五十九页。,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
16、泥的THR要高,第五十页，共五十九页。,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，从而减少栓塞时机但是，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,第五十一页，共五十九页。,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去除骨水泥比用骨刀，高速钻更容易诱发脂及栓塞有进一步证实。,第五十二页，共五十九页。,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。,第五十三页，共五十九页。,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