围麻醉期突发骨水泥反应综合征
1 | 围麻醉期突发骨水泥反应综合征的发生情况及危害 |
目前我国已经进入老龄化社会，这是不争的事实。同时伴随医学的快速发展和科技的飞速进步，原来一些无法治疗的老年患者骨关节病变，现在能够得到很好的医治，尤其是行人工关节置换术，能取得理想的治疗效果。然而，在这过程中也呈现一些新的棘手的医学问题（比如 ：骨水泥反应综合征），而对老年患者手术期间的安危造成极大的影响。所谓骨水泥反应综合征，是指围术期应用骨水泥植入人体内以后所产生的以低血压、心律失常、弥漫性肺微血管栓塞、休克，甚至心搏骤停、死亡为临床表现的一种综合征
1．老龄患者人工关节置换术与骨水泥反应综合征
（1）社会老龄化的到来，人体随着年龄的增加，身体的各个器官和系统功能逐渐下降，而这其中以骨质疏松和骨关节病最为突出［1］。前者表现为骨质脆性增加，在受到外力作用下极易发生骨折 ；后者则主要表现为慢性关节疼痛，关节功能障碍和丧失。这些病变均严重影响老年人晚年身体健康和生活质量。随着经济水平的提高，接受人工关节置换的高龄患者越来越多，对绝大多数老年患者都能取得良好效果，故这种手术治疗方式已在临床广泛推广［2］。因此，人工关节置换术在老龄化社会中的客观需求性将会显得愈来愈突出。
（2）老年患者人工关节置换术时骨水泥反应综合征的发生情况 ：由于高龄患者多数存在骨质疏松，在人工关节置换手术中经常需要用到骨水泥（ bone cement）。目前常用的生物骨水泥分为生物相容性较差的PMMA 骨水泥和生物相容性较好的磷酸钙骨水泥。随着骨水泥的广泛应用，骨水泥对心血管的影响，以及由此产生的“骨水泥反应综合征”在手术期间时有发生［3,4］。Woo等综合文献报道后发现，骨水泥综合征导致心搏骤停的发生率为0.6% ～10%，病死率为0.02% ～0.5%［5］。目前，无论手术医师，还是麻醉医师，均对老年患者人工关节置换术时骨水泥反应综合征的发生高度警惕。
2．骨水泥反应综合征的表现及危害
（1）低血压、休克：最常见，在早期临床观察中，骨水泥植入后患者发生低血压概率为1/3，平均动脉压下降幅度为15 ～40mmHg。临床研究发现，以低血压为主的循环抑制的发生率在26% ～95%。部分患者可自行恢复、部分患者需使用升压药物干涉才能恢复，少数患者可出现顽固性低血压，直至休克肺水肿和低氧血症，甚至死亡。在年龄＞65 岁的患者中发生率逐渐升高，尤其是术前合并低血容量和心脏疾病的患者。
（2）心律失常 ：骨水泥植入后患者可出现心动过缓、心动过速、室性心律失常，甚至恶性心律失常，其中以心动过缓发生率最 高。临床上可遇到患者植入骨水泥后心率从80～90次/分降到35～50次/分，甚至停搏。
（3）弥漫性肺微血管栓塞和下肢深静脉血栓形成［6］：有报道一组全髋关节置换术后下肢深静脉血栓形成情况，其中使用骨 水 泥 者 发 生 率 高 达 33.33%（34/102），而非骨水泥组仅为6.33%（5/79）。1979 年Alexander 等在227 例髋关节形成术的患者中发现，骨水泥与假体植入后患者表现出肺微栓塞的症状。患者动脉血氧分压降低，低氧血症可持续得到术后，同时伴有血清酯酶升高和三酰甘油降低，可能与骨水泥、骨髓脂肪入血有关。1998 年Tsujito 等报道两例（71 岁和76 岁）双侧髋关节置换患者术中骨水泥植入发生肺栓塞情况，患者很快循环衰竭，分别于3.5 小时和1 小时死亡。术后病理检查证实患者整个肺微动脉均有脂肪微粒存在。肺栓塞的发生除了骨水泥单体入血外，可能还与骨水泥加压和假体植入期间髓腔内压过高致脂肪颗粒入血有关。Dahl 等发现，骨水泥植入后，其单体大量入血（30s可达3599ng/ml）激活凝血系统，具有使肺毛细血管床凝血酶产生的可能性。另有人发现，使用骨水泥后血浆凝血酶复合物（TAT）增加了2.5 倍、组织纤维蛋白酶原激活因子活性增加了7 倍。严重者有引起弥散性血管内凝血。Heisel 等则发现，尽量清洁骨髓腔或不用骨水泥则血中栓塞样物质明显减少。Fairman 在羊动物实验中发现，甲基异丁酸酯可引起肺动脉高压、肺微血管通透性增加、肺淋巴流量增加。Fabbri 等发现，骨水泥引起肺栓塞后，部分患者表现为动脉血氧分压降低（下降幅度为11% ～38%）和呼气末二氧化碳降低，部分患者表现为单纯呼气末降低。
（4）心搏骤停或死亡 ：骨水泥植入后心搏骤停的情况有散在报道，而国外报道的死亡率为0.6% ～1%，有的高达11.5%（6/52）。Andersen 报道了4 例因骨水泥引起的心搏骤停，其产生可能与骨水泥聚合产热，引起热血损害致静脉气栓有关。
（5）神经系统方面的损害［7,8］：骨水泥引起的神经系统方面的损害通常与急性缺氧和低灌注血量有关。严重的低氧血症及低灌注使患者脑组织出现代谢功能障碍，进而导致弥漫性脑组织损害及一系列神经异常的临床综合征。不同部位的脑组织对缺氧的耐受性不同。前沟带回属于大脑皮质的原皮质和旧皮质部分，具有重要的情感调节和高等认知作用，被认为是执行功能神经的基础。有资料报道，急性反复缺氧可造成患者脑神经细胞的严重损害，患者会在行为、记忆、认知、个性、情感等方面发生异常表达。
（6）肾功能的损害 ：肾功能方面的损害同样与低氧血症和低灌注血量有着密切的关系。老年人通常肾功能会有所下降，骨水泥反应综合征产生的低氧血症和低血压会造成肾血管阻力增加，肾血流量减少和肾灌注不足等［9］。故极易造成老年患者发生肾衰竭。
（2）心律失常 ：骨水泥植入后患者可出现心动过缓、心动过速、室性心律失常，甚至恶性心律失常，其中以心动过缓发生率最 高。临床上可遇到患者植入骨水泥后心率从80～90次/分降到35～50次/分，甚至停搏。
（3）弥漫性肺微血管栓塞和下肢深静脉血栓形成［6］：有报道一组全髋关节置换术后下肢深静脉血栓形成情况，其中使用骨 水 泥 者 发 生 率 高 达 33.33%（34/102），而非骨水泥组仅为6.33%（5/79）。1979 年Alexander 等在227 例髋关节形成术的患者中发现，骨水泥与假体植入后患者表现出肺微栓塞的症状。患者动脉血氧分压降低，低氧血症可持续得到术后，同时伴有血清酯酶升高和三酰甘油降低，可能与骨水泥、骨髓脂肪入血有关。1998 年Tsujito 等报道两例（71 岁和76 岁）双侧髋关节置换患者术中骨水泥植入发生肺栓塞情况，患者很快循环衰竭，分别于3.5 小时和1 小时死亡。术后病理检查证实患者整个肺微动脉均有脂肪微粒存在。肺栓塞的发生除了骨水泥单体入血外，可能还与骨水泥加压和假体植入期间髓腔内压过高致脂肪颗粒入血有关。Dahl 等发现，骨水泥植入后，其单体大量入血（30s可达3599ng/ml）激活凝血系统，具有使肺毛细血管床凝血酶产生的可能性。另有人发现，使用骨水泥后血浆凝血酶复合物（TAT）增加了2.5 倍、组织纤维蛋白酶原激活因子活性增加了7 倍。严重者有引起弥散性血管内凝血。Heisel 等则发现，尽量清洁骨髓腔或不用骨水泥则血中栓塞样物质明显减少。Fairman 在羊动物实验中发现，甲基异丁酸酯可引起肺动脉高压、肺微血管通透性增加、肺淋巴流量增加。Fabbri 等发现，骨水泥引起肺栓塞后，部分患者表现为动脉血氧分压降低（下降幅度为11% ～38%）和呼气末二氧化碳降低，部分患者表现为单纯呼气末降低。
（4）心搏骤停或死亡 ：骨水泥植入后心搏骤停的情况有散在报道，而国外报道的死亡率为0.6% ～1%，有的高达11.5%（6/52）。Andersen 报道了4 例因骨水泥引起的心搏骤停，其产生可能与骨水泥聚合产热，引起热血损害致静脉气栓有关。
（5）神经系统方面的损害［7,8］：骨水泥引起的神经系统方面的损害通常与急性缺氧和低灌注血量有关。严重的低氧血症及低灌注使患者脑组织出现代谢功能障碍，进而导致弥漫性脑组织损害及一系列神经异常的临床综合征。不同部位的脑组织对缺氧的耐受性不同。前沟带回属于大脑皮质的原皮质和旧皮质部分，具有重要的情感调节和高等认知作用，被认为是执行功能神经的基础。有资料报道，急性反复缺氧可造成患者脑神经细胞的严重损害，患者会在行为、记忆、认知、个性、情感等方面发生异常表达。
（6）肾功能的损害 ：肾功能方面的损害同样与低氧血症和低灌注血量有着密切的关系。老年人通常肾功能会有所下降，骨水泥反应综合征产生的低氧血症和低血压会造成肾血管阻力增加，肾血流量减少和肾灌注不足等［9］。故极易造成老年患者发生肾衰竭。
2 | 围麻醉期突发骨水泥反应综合征的原因分析 |
1．骨水泥单体的毒性作用
骨水泥液态单体（LMMA）可渗入人血，高浓度的骨水泥液态单体不仅具有心肌抑制的毒性作用，还可破坏部分细胞，释放蛋白水解酶，发生细胞和组织的溶解 ；另外，骨水泥液态单体还可作用于血管平滑肌的钙通道，导致血管扩张，血流淤滞和血压下降。但有研究表明，骨水泥液态单体引起的全身反应毒性很低，对心肌抑制不明显，致死剂量很大。只有当骨水泥液态单体的吸收超过正常允许剂量的 35 倍时，才出现肺功能的下降。由于老龄患者的心肺功能及各个系统的调节功能、免疫功能都有所下降，或出现某一种功能失调，或因个体差异而对骨水泥液态单体的敏感程度不同，在骨水泥液态单体被吸收入血后，可以引发严重威胁患者生命安全的毒性反应。
2．凝血系统激活作用［10,11］
以往很多学者认为在使用骨水泥时骨水泥液态单体吸收入血，引起组织凝血酶释放，血小板和纤维蛋白聚集，从而引发各种血栓等一系列并发症。然而Cenni 等的实验证实，骨水泥也可通过增加血小板的活性使其更容易形成血栓。且进一步研究表明，活性增强后的血小板，与炎性反应具有协同作用。从而可得知，具有高凝血倾向的老龄患者，在使用骨水泥时，血小板的激活更易引起患者发生各种血栓，从而直接威胁患者生命安全。
3．髓腔内高压引起的肺栓塞
通过对大量的死亡病例研究发现。骨水泥反应综合征造成患者死亡的直接原因是肺栓塞，其中栓子大多是骨髓腔中的微小栓子，如脂肪颗粒、骨颗粒、骨髓成分和髓腔内碎片等。在人工关节置换术中，尤其是膝关节置换和全髋置换术，在进行扩髓、锉髓及植入假体时，股骨或髋臼的骨间隙压力升高，当高于静脉压力时，可破坏髓内静脉，导致空气、脂肪、骨髓成分和骨髓内碎片等物质挤入骨的静脉，进入血液循环，形成肺栓塞。
4．组胺释放引起的外周血管广泛扩张
Tryba 等通过测定骨水泥置入前后血清组胺浓度发现，所有植入骨水泥的患者血清组胺浓度的增加量均大于0.5 ～1ng/ml，同时伴有收缩压下降。而植入骨水泥之前使用H1、H2 受体拮抗药可有效防治心血管功能的变化。Tryba 等认为，术前合并心血管疾病和低血容量的老年人即使是中等量的组胺释放都将引起严重的、有时甚至是致命的心血管并发症，致命的心血管并发症的发生可能有多项因素（如低血容量、心功能不全、心律失常和组胺释放等）联合作用有关。
3 | 围麻醉期突发骨水泥反应综合征的应对策略 |
1．充分的术前准备
老龄患者多合并有心血管疾病、糖尿病及肺损害，心肺功能储备不足，不能耐受剧烈的血流动力学紊乱。因此加强术前评估和术前准备是提高心肺功能的应激能力的重要环节。术前应适当提高患者血容量。
2．手术医师的规范操作
严格遵守骨水泥灌注技术的程序。可用1 ∶ 400 000的肾上腺素冲洗。彻底清理骨髓腔，在灌注时注意降低髓腔压力，从而减少肺栓塞发生概率。
3．预防性的药物使用
术前加用组胺受体拮抗药，在植入骨水泥前静注糖皮质激素，或使用相应的升压药物预防性处理。
4．放置下腔静脉过滤器
下腔静脉过滤器是预防肺栓塞的主要方法，在植入骨水泥前选择健侧股静脉或右锁骨下静脉入路，透视辅助下置于肾下极与左右髂静脉分叉之间，可有效地过滤植入骨水泥时髓腔内高压导致入血的脂肪栓子。
5．加强监测
使用经食管超声心动图直视通过心房的栓子。还有人强调在高龄患者中常规使用漂浮导管，以尽早发现肺循环动力的变化。其他常规检测如心电图、氧饱和度、呼气末二氧化碳、血压、中心静脉压等是必不可少的。一旦发生骨水泥反应综合征，首先要保障患者供氧，再判断是否有肺栓塞的情况。早期肺栓塞的诊断和治疗更有利于提高患者的救治率。出现低血压等情况时应及时补充血容量，同时使用血管活性药物。必要时可使用去氧肾上腺素1 ～2mg 或肾上腺素0.1 ～0.2mg 静脉注射。如果发生心搏呼吸 骤停应及时行心肺复苏救治。
4 | 围麻醉期突发骨水泥反应综合征的思考 |
1．老龄患者人工关节置换术时骨水泥反应综合征的围麻醉期紧急处理
人工关节置换术中，一旦发生骨水泥反应综合征，首先要保障患者的氧合 ；然后再判断有无肺栓塞。临床诊断肺栓塞的“金标准”是螺旋 CT 肺动脉造影，但手术期间，如果不顾患者病情危重、过分强调完善各项影像学检查将可能失去救治的最佳时机，且过多搬动可能造成深静脉血栓脱落，造成不可挽回的严重后果。因此，早期的肺栓塞诊断和治疗更有利于提高老龄患者的救治率。
（1）老年患者人工关节置换术手术期间肺栓塞的初步诊断依据。
①对于椎管内麻醉的患者，如有呼吸困难、胸痛、晕厥、咯血等，应立即行紧急气管插管，查明原因而对症处理。
②对全身麻醉患者，若无明显原因出现气道高压、血压下降、心率增快、血氧饱和度降低、呼吸末 CO2 降低，在排除其他可能情况下，应怀疑肺栓塞并做进一步检查与处置。
（2）老年患者人工关节置换术手术期间肺栓塞的进一步检查内容的提示作用。
①血气分析示低氧血症、低碳酸血症、肺泡与动脉血氧分压差增大。
②床边心电图示 S Ⅰ Q Ⅲ T Ⅲ，超声心动图显示右房右室扩大和肺动脉高压。
③ D- 二聚体的含量大于500μg/L。
④胸部 X 线片肺野透亮度增加。
①对于椎管内麻醉的患者，如有呼吸困难、胸痛、晕厥、咯血等，应立即行紧急气管插管，查明原因而对症处理。
②对全身麻醉患者，若无明显原因出现气道高压、血压下降、心率增快、血氧饱和度降低、呼吸末 CO2 降低，在排除其他可能情况下，应怀疑肺栓塞并做进一步检查与处置。
（2）老年患者人工关节置换术手术期间肺栓塞的进一步检查内容的提示作用。
①血气分析示低氧血症、低碳酸血症、肺泡与动脉血氧分压差增大。
②床边心电图示 S Ⅰ Q Ⅲ T Ⅲ，超声心动图显示右房右室扩大和肺动脉高压。
③ D- 二聚体的含量大于500μg/L。
④胸部 X 线片肺野透亮度增加。
若符合上述条件，可做出肺栓塞的早期诊断，而快速进行肺栓塞治疗。先进行肺动脉高压的处理，再行溶栓、抗凝，以及对症处理等。待患者生命体征恢复稳定后，再行送入ICU，行呼吸机治疗，直至患者好转。
2．老龄患者人工关节置换术时骨水泥反应综合征应急临床路径的思考
目前医疗管理部门或医学会已经出台了众多的针对临床突发高危事件的临床路径，但有关老龄患者人工关节置换术时骨水泥反应综合征的应急临床路径，笔者尚未见报道。在老龄患者人工关节置换术时骨水泥反应综合征的应急临床路径中，我们认为如下的要点务必包含。
（1）一旦发生骨水泥综合征，麻醉医生应立即组织紧急抢救 ；所有医护人员必须坚守岗位，以抢救患者生命安全为首要，保证各项抢救工作的顺利进行。
（2）立即请示上级医生或汇报科主任，上级医生或科主任必须亲临第一线，进行人员调配和指挥现场。
（3）如需要其他科室人员协助抢救，必须第一时间通知医务科，由医务科调配相关人员协助抢救。
（4）负责医生要密切观察并随时记录，必要时有材料上交医务科。
（5）及时地与患者家属进行沟通，讲述情况，并签署紧急抢救同意书，以减少术后医疗纠纷。
3．其他问题的思考
老龄患者人工关节置换术中骨水泥反应综合征的发生，严重危害患者生命安全，我们必须要以正确的临床思维，建定相应的防治策略，尽最大努力将其危害避免。然而在现实的临床实践中我们务必认真思考以下的问题 ：①麻醉医生与手术医生是否对这一问题有共同的认识和思想准备？②如何在老龄患者人工关节置换术期间快速做出骨水泥反应综合征的正确诊断而紧急处理？③参与该类手术的麻醉医生与手术医生是否应该有个准入制度？④老龄患者人工关节置换术时骨水泥的质量和使用技术是否能够制定严格而统一的国家标准？⑤由于老龄患者人工关节置换术期间骨水泥反应综合征的发生，造成不良后果而导致的医疗纠纷，如何化解与处置且能够保障医患双方的合法权益？
5 | 围麻醉期突发骨水泥反应综合征典型案例分享 |
患者，男性，63岁，体重68kg，ASA Ⅲ级，因右股骨颈骨折入院，5天后在全身麻醉下行右股骨头置换术。患者有前列腺炎、前列腺肥大8年，尿频、尿急、尿不尽。患者有高血压、冠心病史12 年，血压最高165/110mmHg，未系统治疗。听诊双肺呼吸音清，X 线检查未见明显异常。术前30分钟肌内注射地西泮5mg，东莨菪碱0.3mg，入手术室后常规监测：心电图无明显异常，血压141/93mmHg，脉搏89 次/ 分，SpO2 96%。麻醉诱导用药 ：咪达唑仑 3mg、芬太尼0.2mg、依托咪酯14mg、维库溴铵7mg 静脉注射，气管插管机控呼吸，潮气量560ml，呼吸频率12 次/分，血压135/92mmHg，心率83 次/ 分。静脉持续泵注丙泊酚（TCI 靶浓度为3.5μg/ml），异氟醚吸入维持1% ～1.5% 调节，静吸复合维持麻醉。恒速输注瑞芬太尼0.12μg/（kg•min），间断注射维库溴铵维持肌松。血压维持在130/90mmHg，心率85 次/ 分左右。术中以晶胶比1 ∶ 1 输注，晶体液选择乳酸林格液，胶体液选择贺斯。手术开始60分钟，生命体征平稳。骨水泥打入髓腔5 分钟后心动过速，心率由90 次/ 分增至140 次/ 分，血压由132/79mmHg 下降至89/52mmHg，SpO2 86%，ST 段明显下移，室性心律失常，频发室性期前收缩。继之心率减慢，停止手术，静脉给予多巴胺3mg 单次注射，血压回升到102/63mmHg，心率在120 次/ 分左右，此时ST 段和刚才相比有所抬高，仍频发室性期前收缩。随后又静脉给多巴胺2mg，血压上升到140/90mmHg，心率120次/ 分左右，室性期前收缩少到5 次/ 分钟。针对心率快，静脉给予艾司洛尔20mg，给药后血压下降至105/65mmHg，心率90 次/ 分左右，ST 段又明显下移，室性期前收缩增加到7 ～8 次/ 分。单次静注多巴胺3mg，艾司洛尔50mg 加入50ml 生理盐水中泵注，血压维持在130/80mmHg，心率90 次/ 分左右，ST 段逐渐回到基线，偶发室性期前收缩1 ～2 次/ 分。手术结束，患者恢复自主呼吸，拔除气管导管，血压130/80mmHg，心率95 次/ 分，血氧饱和度98%，心电图仍然表现为ST 段轻度下移，偶发室性期前收缩。术后6 小时随访心电图ST 段已经回到基线，偶发室性期前收缩，1 ～2 次/ 分。术后24 小时随访，生命体征平稳。
排版：肖卓
本内容摘自《围麻醉期突发事件的挑战》
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主编：余奇劲 肖兴鹏
编辑推荐这本精品专著由60余位麻醉医务工作者参与编写；针对61种围麻醉期高危害性突发事件及5类严重威胁医患安危的突发事件，按原因分析-应对策略-思考-案例分享系统思路条分缕析，轻松面对围麻醉期突发事件的挑战！
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