與骨水泥相關的肺栓塞防治進展

關于關節置換手術中、后的并發癥甚至死亡的報道屢見，對其可能的機制和防治進展進行綜述。

骨水泥（ PMMA） 應用在人工關節置換中已有50余年歷史。多年的臨床應用已證明骨水泥固定人工關節的療效確切， 在應用的過程中逐漸注意到一些公認的并發癥， 如低血壓、低氧血癥、心肺功能障礙、心臟驟停、猝死等， 稱之為骨水泥植入綜合征。引起骨水泥植入綜合征最可能的原因是由于插入股骨假體時進入肺循環的栓塞程度不同所造成， 嚴重的肺栓塞可以造成患者的死亡。在人工髖關節置換過程中， 通過檢測右心室射血分數和經食道動態心動圖， 發現當插入股骨假體時， 右心室的血液動力學都會發生改變， 并且經食道動態心電圖發現右心室內有異常物質通過， 但是大多數患者并無臨床表現， 僅少數患者發生死亡。通過肺灌注掃描和尸檢都證實了肺栓塞的存在[1-2]。Parvizi J通過對22 666例行骨水泥型髖關節置換的患者進行回顧性分析， 有11例死于肺栓塞， 死亡率為0.05%[3]。

1 肺栓塞栓子來源

現代骨水泥技術通過采取低粘度的骨水泥和加壓技術來獲得最大程度的骨水泥微交鎖效果， 從而使假體和骨之間達到最大的穩定， 同時在股骨髓腔內造成極大的髓內壓。高髓內壓破壞了股骨髓腔薄壁的靜脈， 骨髓、脂肪、骨顆粒等通過破壞的小靜脈進入了循環系統， 從而發生肺栓塞[4]。Hayakawa M 通過在人工髖關節置換手術過程中， 應用經食道超聲心動圖檢測右心血流， 當發現有異常物質進入右心房時，迅速從右心房抽血檢驗， 在標本中發現了一些非結晶的、嗜紅細胞的規則的顆粒狀物質。病檢結果提示栓子來源于操作中造成的骨顆粒[5]。Koessler MJ 則認為在插入假體時造成較大的髓內壓， 使脂肪和骨髓進入靜脈， 從而形成肺的栓塞，具有良好心功能的患者可能不表現出臨床癥狀， 心功能較差的患者出現臨床癥狀， 甚至死亡[6]。

2 肺栓塞的病理生理

2.1凝血系統的激活 肺血管內血液的凝血和纖溶系統在這一過程中起重要的作用， 當進行股骨頸截骨時， 凝血酶-抗凝血酶復合物（ TAT） 、纖維蛋白A、D - 二聚體（DD） 無明顯變化； 當插入骨水泥型股骨假體時， 上述指標明顯上升， 且平均肺動脈壓升高， 提示肺栓塞。在插入股骨假體前給予1 000單位低分子肝素， 凝血指標就無明顯上升， 說明當插入股骨假體時， 凝血過程被激活， 增加了肺栓塞的發生率。動物試驗提示骨創傷周圍， 凝血和纖溶系統激活， 骨創傷周圍的凝血酶-抗凝血酶復合物（TAT） 和組織型纖溶酶原激活劑（ tPA）增長了7倍。含激活的凝血物質通過血液循環進入了肺組織微循環， 而且進一步發現在手術中， 骨髓腔進行準備時系統血小板因子凝血酶增加200倍。Sokolowska B等把68例行全髖關節置換的患者分為對照組和血液稀釋組， 在術前、術中、術后監測凝血指標， 包括TAT、凝血酶原、抗纖溶酶復合物（ PRP） ， 發現兩組患者中凝血和纖溶功能都被活化， 且兩組患者間凝血和纖溶活化差異不大[7]。骨水泥單體的化學毒性引起單核細胞釋放組織因子， 并引起內皮細胞的變形和分離， 這一過程引起本無血栓形成的內皮表面覆蓋了纖維蛋白原， 并且纖維蛋白原活化為纖維蛋白同時釋放血小板因子A， 導致血栓的形成， 可引起肺組織中毛細血管阻塞， 肺動脈壓升高。Bunescu A等通過對30例行全髖關節置換的患者通過監測一系列的凝血、血小板活化和炎癥指標， 發現全髖關節置換手術中血小板激活， 同時與炎癥反應具有協同作用[8]。E. Cenni等通過試驗提示在骨水泥型關節置換手術過程中， 血漿中血小板的數目并未增加，但是血漿中血小板釋放轉化生長因子和β血栓球蛋白增多，導致血小板的活性增加， 容易形成血栓[9]。

但也有文獻報道， 當骨水泥浸出液加入體外培養的靜脈內皮細胞時， 在不同時間段測凝血指標， 并未發生內外源性凝血途徑的激活[9，10]。

2.2骨水泥單體的毒性作用 骨水泥聚合時將發生聚合反應， 其過程分為粥狀期、拔絲期、成團期、固定期。成團期大部分單體被釋放， 是臨床上進行假體固定的最佳時期。骨水泥單體可被局部血管吸收入血， 高濃度的骨水泥單體可以破壞血中粒細胞和單核細胞， 使它們釋放出蛋白水解酶而發生細胞和組織溶解， 同時使組織因子暴露并與血管內皮結合促進血栓形成。骨水泥單體對單核細胞、粒細胞、內皮細胞都有毒性作用[11]。研究發現5～10mg/L的骨水泥單體可以使細胞釋放乳酸脫氫酶和被美蘭染色， 掃描電鏡發現10mg/L骨水泥單體作用細胞30min后， 大多數細胞將發生分解。骨水泥單體還可作用于血管平滑肌的鈣通道， 導致血管的放松， 血壓下降， 血流速度變慢， 血液淤積， 容易形成血栓。

2.3補體作用 骨水泥單體進入血液后激活補體系統， 增加細胞因子產生和釋放， 從而增加肺血管通透性， 并使術后產生較長時間凝血活動增強。補體激活后還可引起過敏反應。

3 肺栓塞的預防

術前做好評估， 高齡、既往肺動脈高壓、右心室功能異常和冠狀動脈疾病的患者， 這類患者心肺代償能力低， 容易發生心肺并發癥。其次是骨質疏松、股骨粗隆間骨折、螺旋型骨折的患者。脂肪、骨髓等組織更容易通過股骨的靜脈回流系統， 從而到達血液循環中。骨惡性腫瘤也是高危因素之一。患惡性腫瘤的患者髓腔內血管可能異常， 在植入骨水泥時可能有更多的栓塞物質進入血流， 腫瘤細胞團也可以作為肺栓塞的成分， 且腫瘤細胞活化凝血系統， 血液處于高凝狀態， 更容易形成血栓。既往無髓腔手術史、年輕患者在植入骨水泥時有更多的物質可以作為形成栓子的材料。采用長柄假體可以將骨水泥涂布到更大面積的骨面， 從而在體積方面加大栓塞的負荷[12]。對于高危患者，可采用非骨水泥型假體減少肺栓塞的發生率。在不影響患者預后的條件下， 盡量選擇非骨水泥型假體， 以減少肺栓塞的發生率。手術中降低髓內壓和減少髓腔內物質對于預防與骨水泥相關的肺栓塞尤為重要。為了降低髓內壓， 術中可采取在股骨上鉆孔或膠管引流以排出留在髓腔內的空氣， 采用骨水泥槍逆行植入骨水泥， 在股骨干髓腔內用一塞子限制股骨遠端的骨水泥漏出， 也可用止血紗布， 不僅可以限制股骨遠端的骨水泥露出， 還可以止血。為了減少髓腔內物質， 術中擴髓后脈沖式沖洗髓腔， 清除血塊， 骨髓、脂肪和小骨渣， 保持髓腔干燥。麻醉管理必須支持心血管功能和能治療急性右心功能衰竭的手段， 術中需監測各種血液動力學指標， 維持合適的有效循環容量， 當監測指標發生變化時， 要迅速根據情況做出相應的調整[13]。真空骨水泥技術是一個非常有效的方法， 它通過在股骨大小粗隆間的股骨粗線上和股骨假體柄遠端2mm骨皮質上各鉆一個4.5mm直徑的管道， 插入多空真空負壓吸引裝置， 吸引裝置的孔徑1～2mm， 以確保吸出的是血液和空氣。注入骨水泥時啟動此裝置， 以達到降低股骨髓腔內壓力的作用。真空骨水泥技術可以很好的預防術中低血壓， 對平均肺部分流量的改變也不明顯， 所以真空骨水泥技術可以很好的預防肺損害的發生[14]。姚長海等治療了5例骨科手術后發生肺栓塞的患者， 3例經溶栓治療后痊愈出院， 2例死亡， 指出必須提高對肺栓塞的認識， 早期發現， 早期行溶栓、抗凝、介入、手術等治療， 注意預防， 特別是預防下肢深靜脈血栓的發生[15]。

4 手術中心血管活性藥物的準備

抗過敏的藥物：地塞米松、腎上腺素；升壓藥物：多巴胺、去氧腎上腺素、麻黃素；降低肺動脈壓、擴冠的藥物：硝酸甘油；抗心律失常的藥物：利多卡因、可達龍。

5 麻醉方式的選擇

該類手術多數是老年患者，為了不干擾患者的生理狀態主要以腰麻-硬膜外聯合麻醉：可以減少患者的應激反應，進行術后硬膜外腔持續鎮痛預防下肢深靜脈血栓形成。

6 麻醉監測

有創動脈壓持續監測，監控瞬間的血壓變化，及早對循環的變化進行調整或預防性治療。準確監控SpO2的變化，它可以間接的反應肺動脈壓及右心功能。

7 骨水泥置入綜合征緊急處理

作者所在暨南大學附一院，在2004年12月～2008年12月，遇到16例嚴重骨髓泥置入綜合癥患者（其中有3例心臟停跳），均搶救成功，我們的經驗是，患者置入骨髓泥之前預防性靜脈注射地塞米松5～10mg或者 甲基強的松龍20～40mg。如果患者SpO2下降，患者面色蒼白、口唇發紺、胸悶、煩躁或意識消失，應馬上給患者按急性過敏反應進行救治。面罩加壓吸氧。腎上腺素20～50μg靜脈注射，之后微量注射泵0.02～0.1μg/kg.min靜脈維持；對抗肺動脈壓的升高引起的肺氧合不足、右心輸出受阻：硝酸甘油0.5mg靜脈注射，之后微量注射泵0.2～2.0μg/kg.min靜脈維持。如出現室性心律：靜脈注射可達龍50～150mg，之后微泵150mg/h靜脈維持；或利多卡因50mg靜脈注射，之后微泵1～2mg/min靜脈維持。如果血壓低心率快給予去氧腎上腺素50～100μg靜脈注射。

通過對股骨假體的改進， 患者的選擇， 術前評估，術中手術方式、麻醉的改進，手術后患者自控持續鎮痛的應用，與骨水泥相關的肺栓塞發生率已明顯下降。相信通過對骨水泥并發癥的進一步研究，及圍手術期患者管理水平的提高，肺栓塞的發生率會進一步下降，隨著醫療技術的進步治愈率會越來越高。

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