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1、全髓关节置换术后脂肪栓塞早期诊断及治作者：林惠琴，张劭博宁志杰【关键词】脂肪栓塞在肺实质或外周血液循环中发现脂肪球，即可以诊断为 脂肪栓塞；而脂肪栓塞综合征(fat embolism syndrome, FES) 通常是指创伤或骨折后，在脂肪栓塞基础上发生的肺部病理 改变，是以呼吸困难为主要临床表现的综合征。在国外，随 着人工关节外科的发展，与之相关的脂肪栓塞综合征的报道 日渐增多，因而对其进行了深入研究；而在国内，对其尚未 有足够的重视，这是因为脂肪栓塞大多数为亚临床型损害 1,其临床表现容易被其它合并症所掩盖。但是，如果患 者手术前存在心肺疾患，脂肪栓塞则可以导致患者病情加 重，甚至可以造
2、成死亡。Woo等2回顾了 2012例全髓关节置换术的术中并发症, 06%10%的患者发生心肌梗死，002%05%的患者死亡。 1995年国内有了骨水泥全勰关节置换术后脂肪栓塞综合征 导致死亡的首例报告3o Heinrich等4报告，术中影 像学监测显示脂肪栓塞的发生率高达92%。死亡后经病理检 查证实为脂肪栓塞的亦不罕见5。1脂肪栓塞的发生机制Wozasek等6证实扩髓时扩髓器的插入可使髓腔远端 压力明显升高，并破坏髓腔血管，使脂肪颗粒易进入哈佛管、 福尔克曼管和营养血管7,再经骨皮质及骨膜附近的血管 进入血液循环。直径>；10 Um的脂肪滴由于不能通过肺毛 细血管床而滞留于肺，导致脂肪栓
3、塞综合征，引起肺动脉高 压、低氧血症、二氧化碳蓄积等症状8,9。HayakawaM通 过在人工髓关节置换手术过程中，应用经食道超声心动图检 测右心血流，当发现有异常物质进入右心房时，迅速从右心 房抽血检验，在标本中发现了一些非结晶的、嗜红细胞的规 则的颗粒状物质。病检结果提示栓子来源于操作中造成的骨 颗粒10。2肺栓塞的病理生理21脂肪栓塞的机械作用损伤的脂肪组织的甘油三酯颗粒进入血循环并阻塞肺血 管。微小的脂肪小滴（直径<；710 iim）可以通过肺毛细 血管进入体循环的动脉系统，阻塞脑、皮肤毛细血管。对于 全身性FES患者的病理学检查在肺微血管内发现广泛的脂肪 栓子栓塞。在对FES患者
4、的尸检中和动物实验中也发现了同 样的病理变化。在全骯关节置换术中，置入骨水泥股骨假体后5 min即 可观察到肺内血分流量的增加11;导致死亡和危及生命 的心肺功能异常大多数发生在术中或者术后很短的时间内。 这种栓塞现象和即刻发生的心肺功能异常提示了一种直接 的因果关系，即脂肪机械栓塞的直接效应。22凝血系统的激活肺血管内血液的凝血和纤溶系统在这一过程中起重要的 作用，当进行股骨颈截骨时，凝血酶一抗凝血酶复合物 (TAT)、纤维蛋白A、D-二聚体(DD)无明显变化；当插入骨水 泥型股骨假体时，上述指标明显上升，且平均肺动脉压升高, 提示肺栓塞。在插入股骨假体前给予1000单位低分子肝素, 凝血指
5、标就无明显上升，说明当插入股骨假体时，凝血过程 被激活，增加了肺栓塞的发生率。动物试验提示骨创伤周围, 凝血和纤溶系统激活，骨创伤周围的凝血酶一抗凝血酶复合 物(TAT)和组织型纤溶酶原激活剂(tPA)增长了 7倍。含激活 的凝血物质通过血液循环进入了肺组织微循环，而且进一步 发现在手术中，骨髓腔进行准备时系统血小板因子凝血酶增 加200倍。Sokolowska B等把68例行全髓关节置换的患者 分为对照组和血液稀释组，在术前、术中、术后监测凝血指 标，包括TAT、凝血酶原、抗纤溶酶复合物(PRP),发现两组 患者中凝血和纤溶功能都被活化，且两组患者间凝血和纤溶 活化差异不大12。23骨水泥单
6、体的作用有学者指出，骨水泥单体的吸收可以导致心血管系统的反应，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)诱导的心肌抑制、血管 扩张等。骨水泥单体可被局部血管吸收入血，高浓度的骨水 泥单体可以破坏血中粒细胞和单核细胞，使它们释放出蛋白水解酶而发生细胞和组织溶解,同时使组织因子暴露并与血管内皮结合促进血栓形成。骨水泥单体对单核细胞、粒细胞、 内皮细胞都有毒性作用13。骨水泥单体还可作用于血管 平滑肌的钙通道，导致血管的放松、血压下降、血流速度变 慢、血液淤积，容易形成血栓。3脂肪栓塞的临床诊断方法由于人工关节置换术均在麻醉监护下进行，所以提倡在 术中通过特殊监测以早期发现脂肪栓塞，从而有利于对术中 脂肪栓塞
7、的预防和研究。31心电图急性肺栓塞心电图改变的病理生理学基础是较大或较多 肺动脉内机械性堵塞和继发性体液因素的参与，引起肺动脉 压升高所致的右心室和右心房的扩张14,这些血流动力 学改变可导致心电图右心室劳损和右心房肥大图形。此外， 冠脉痉挛可能导致心肌缺血加重15,16o心电图无创、价廉、可重复操作，对肺栓塞诊断可提供诊断线索，无特异，阳性表现有SI QIII TIIL电轴右偏、 顺钟向转位、完全或不完全右束支传导阻滞、右心室肥厚、 肺性P波等。但是更为常见的是窦性心动过速、T波倒置和 ST段下降。也可出现电轴左偏、假性心肌梗死图形、低电压 等。心电图改变多在发病后即刻开始出现，以后随病程的
8、发 展演变而呈动态变化，为非特异性，因此是诊断的“双刃 剑”，应用得当有助于诊断，反之则可能误诊为冠心病等而 贻误诊断。32血气分析脂肪栓塞导致肺的通气血流比率失调，动态的血气分析 可以早期发现血氧分压的降低。肺血管窗堵塞15%以上即可 出现氧分压下降，低碳酸血症，肺泡-动脉血氧分压差 P(A-a)0 2 增大(正常 515 mmHg,老年 2530 mmHg) o 计算方法：P (A-a)0 2 =PiO 2 - PaO 2 + (125PaC0 2 ) o 通过 对比有利于早期发现脂肪栓塞。33术中经食道超声监测经食道超声监测(TEE)是将探头置于食道和胃腔内，直接 对心脏及其周围血管进行
9、扫描，属于无创监测。其主要特点 是：探测距离近，对肺部气体无影响；图像分辨率高；术中 可以进行连续监测。1985年，在置入骨水泥型髓关节假体时, 第一次通过TEE在右心房内探测到脂肪栓塞影像。TEE可以直观地看到位于右心房或中心肺动脉的栓子，右 心血流动力学改变(直接提示肺动脉栓塞征象)，不能解释的 右心舒张功能障碍，明显的三尖瓣反流等。部分患者出现肺 动脉高压、右室高负荷和肺源性心脏病征象，右室壁局部运 动幅度降低；右心室和(或)右心房扩大；室间隔左移和运动 异常；近端肺动脉扩张；三尖瓣反流速度增快；下腔静脉扩 张，吸气时不萎陷等。临床上，TEE观察到的影像学变化和血流动力学监测、氧 饱和度
10、、肺动静脉分流的变化是一致的。当TEE显示明显的 “阵雨”样影像时，从右心房抽出的血样内可发现脂肪和骨 髓成分，肺实质内出现大量的脂肪栓子2。所以，术中TEE 连续监测对于脂肪栓塞的早期诊断有特殊意义。34血流动力学监测通过颈内静脉、橈动脉穿刺置管连接换能器，可以持续 监测中心静脉压(CVP)、平均动脉压(MAP)、收缩压(SBP)、 舒张压(DBP),经鼻插入食道超声多普勒探头，可以监测每 搏量(SV)、心排血量(CO)、血流加速度(ACC)、峰流速(PV)、 体循环阻力(TSVR)、左心室射血时间指数(LVETI)。发现骨 水泥灌注即刻，灌注后3、5 min SEP、DBP、CO、SV、A
11、CC、 PV、TSVR显著下降，LVETI明显延长；扩髓即刻，髓腔冲洗, 骨水泥灌注后3、5、10 min时CVP均显著增加，骨水泥灌 注即刻CVP明显下降；髓腔冲洗、骨水泥灌注即刻Pa0 2显 著下降；PaC0 2均在正常生理范围内，但在髓腔冲洗时有明 显增加17。同时可以取肺动脉血样通过冷冻切片、伊红 染色观察有无脂滴，有利于对脂肪栓塞的诊断。但是，此方 法属于有创检查，而且存在一定的危险性，虽然它在动物实 验中被广泛运用，但在临床上不应作为常规监测手段。35呼气末二氧化碳分压(PetCO 2 )监测各种原因的肺动脉栓塞引起肺血流灌注显著减少时， PetCO 2会发生异常降低。特别是发生空
12、气栓塞时，PetCO 2 是一项敏感指标。但是，Byrick等18通过动物实验证明, 发生脂肪栓塞而出现肺动脉压增高时，PetCO 2并无明显改 变，因此对诊断无临床症状的脂肪栓塞其有效性还需进一步 研究。4肺栓塞的治疗FES是自限性疾病，过去静脉内使用酒精、高渗葡萄糖、 肝素、低分子右旋糖肝、阿斯匹林、白蛋白、抑肽酶等，因 无确切价值，已不推荐使用。现在对急性肺栓塞的治疗包括 溶栓治疗、抗凝治疗、介入治疗和外科手术等19。支持呼吸功能是主要的治疗措施。如果患者在非全麻下 术中一旦出现呼吸急促或呼吸困难，即应鼻导管或面罩给 氧，Pa0 2维持在80-90 mmHg以上。若给氧后PaO 2持续低
13、 于60 mmHg或进行性呼吸困难，应给予气管插管和机械通气。 呼气末正压(PEEP)能扩张萎陷的肺泡，纠正通气/血流比例 失调，增加功能残气量和肺顺应性，有利于氧通过呼吸膜弥 散20。严重肺栓塞导致猝死的患者应立即行心肺脑复苏，持续 不间断的心脏按压最重要，其作用在于通过心脏按压直接作 用于主肺动脉内的栓子使之逐渐被压碎，从而明显改善血流 动力学，并延缓脑死亡。即使患者心电图呈直线，瞳孔散大, 仍要坚持长时间心脏按压，直至血压恢复，不能轻易放弃 21o复苏后要注意保护脑功能，头部物理降温，脱水降颅内 压，镇静及高压氧治疗，对改善脑功能都有一定意义。其它 治疗还包括防治休克、止痛治疗等。循环容
14、量不足、未经治 疗的休克与FES预后不良有关，因此应该意识到术中积极补 液的重要性。早期适当止痛能减少对创伤的拟交感神经反 应，有助于降低血游离脂肪酸水平22。自1995年国内首次报告骨水泥全髓关节置换术后脂肪栓 塞综合征以来，许多学者对FES进行了大量的临床观察和实 验研究，通过对股骨假体的改进，病人的选择，术前评估， 术中手术方式、麻醉的改进，与骨水泥相关的肺栓塞发生率 已明显下降。但在诊断上仍缺乏特异性方法，治疗也以对症 支持治疗为主，这与其发病机理尚未完全阐明有关。是否还 有其它因素参与发病等等仍需要大量研究来证实。相信通过 对FES的发病机制的进一步研究，肺栓塞的发病率会进一步 下降
15、，治愈率会明显上升。参考文献：1 Pitto RP, Koessler M, Draenert K. Prophylaxis of fat and bone marrow embolism in cemented total hip arthroplasty J Clin Orthop,1998,(355)：23-34.2 Woo R, Minster GJ,Fitzgerald RH Jr. Pulmonary fat embolism in revision hip arthroplasty J . Clin Orthop,1995, (319):41-53.3 费琴明，刘成安，孙静娟全髓
16、置换术后脂肪栓塞 综合症1例报道J.上海医科大学学报，1995, 22： 13&4 Heinrich H, Kremer P, Win ter H Embolic even ts during total hip replacement : an echocardiographic study J Acta Orthop Belg, 1988, 54： 12-17.5 Hagley SR, Lee FC, Blumbergs PC Fat embolismsyndrome with total hip replacement J Med J Aust， 1986,145： 541-543.6 Woza
